高寒高海拔地区光伏遮阳生态减路基结构

申请号 CN202310052020.2 申请日 2023-02-02 公开(公告)号 CN116334968A 公开(公告)日 2023-06-27
申请人 北京交通大学; 发明人 李旭; 刘爽; 李晓康; 唐文震; 郑双飞; 王盟; 汪双杰; 杜彦良; 吴永康; 刘勤龙;
摘要 本 发明 涉及一种高寒高海拔地区光伏遮阳生态减 碳 路基结构,包括:路基;第一 支撑 柱,设置有多个,分别均匀分布于所述路基的两侧;第一光伏板遮阳部,与所述第一支撑柱转动连接;第一驱动部,设置于所述第一支撑柱上,用于驱动所述第一光伏板遮阳部旋转一定 角 度,以使所述第一光伏板遮阳部在不同的时间段对所述路基进行遮挡。本发明能够有效解决高寒地区路基下方土层融沉 变形 的问题,同时可将高原上丰富的 太阳能 通过光伏技术转化为 电能 为新 能源 汽车 充电,技术可行性强。
权利要求

1.一种高寒高海拔地区光伏遮阳生态减路基结构,其特征在于,包括:
路基(8);
第一支撑柱(10),设置有多个,分别均匀分布于所述路基(8)的两侧;
第一光伏板遮阳部,与所述第一支撑柱(10)转动连接;
第一驱动部,设置于所述第一支撑柱(10)上,用于驱动所述第一光伏板遮阳部旋转一定度,以使所述第一光伏板遮阳部在不同的时间段对所述路基(8)进行遮挡。
2.根据权利要求1所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构,其特征在于,所述第一光伏板遮阳部,包括:
第一光伏板(1);
第一支撑件(3),设置于所述第一光伏板(1)背面,用于支撑所述第一光伏板(1);
第一弦杆(4),一端与所述第一支撑件(3)连接;
第一连接件(5),与所述第一支撑柱(10)通过第一转动件(6)连接,以实现在所述第一转动件(6)的驱动下,可实现所述第一转动件(6)带动所述第一连接件(5)转动,且所述第一连接件(5)与所述第一弦杆(4)另一端连接。
3.根据权利要求2所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构,其特征在于,所述第一光伏板(1)的旋转角度为0至60°。
4.根据权利要求2或3所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构,其特征在于,所述第一弦杆(4)设置有多个,且所述第一弦杆(4)的两端均设置有多个螺孔。
5.根据权利要求4所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构,其特征在于,所述光伏遮阳生态减碳路基结构还包括:
斜向遮阳部,斜向连接于所述第一支撑柱(10)的一侧,用于对所述路基(8)的侧面进行遮挡,其中,每个所述第一支撑柱(10)上均设置一个所述斜向遮阳部。
6.根据权利要求5所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构,其特征在于,所述斜向遮阳部包括:
遮阳杆(7),一端与所述第一支撑柱(10)的一侧连接;
第二光伏板遮阳部,与所述遮阳杆(7)的另一端转动连接,
第二驱动部,设置于所述遮阳杆(7)上,用于驱动所述第二光伏板遮阳部旋转一定角度,以使所述第二光伏板遮阳部在不同的时间段对所述路基(8)进行遮挡。
7.根据权利要求6所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构,其特征在于,所述第二光伏板遮阳部包括:
第二连接件(13),与所述遮阳杆(7)另一端通过第二转动件(9)连接,以实现在所述第二转动件(9)的驱动下,可实现所述第二转动件(9)带动所述第二连接件(13)转动;
第二弦杆(11),一端与所述第二连接件(13)连接,其中,所述第二弦杆(11)设置有多个,且所述第二连接件(13)与所述第二弦杆(11)另一端连接;
第二支撑件(12),与所述第二弦杆(11)另一端连接;
第二光伏板(2),设置于所述第二支撑件(12)上。
8.根据权利要求7所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构,其特征在于,所述第二光伏板(2)的旋转角度为0至60°。
9.根据权利要求8所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构,其特征在于,所述第一转动件(6)与所述第二转动件(9)的结构相同,所述第一转动件(6)包括:
底座(61),设置于所述第一支撑柱(10)顶部,其中,所述底座(61)的两侧分别设置有板(62);
驱动件,设置于所述底座(61)上,并位于两个所述耳板(62)之间;
从动件,设置于所述第一支撑件(3)下方,与所述驱动件啮合,并与两个所述耳板(62)转动连接,以实现在所述驱动件的驱动下,带动所述从动件旋转。
10.根据权利要求9所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构,其特征在于,所述驱动件包括:
驱动电机,设置于所述底座(61)上;
第一支撑架(66),设置于两个所述耳板(62)之间,且与两个所述耳板(62)垂直,其中,所述第一支撑架(66)设置有两个,两个第一支撑架(66)之间设置有间隙;
蜗杆(67),两端分别穿设两个所述第一支撑架(66),并与所述第一支撑架(66)转动连接,其中,所述蜗杆(67)一端与所述驱动电机连接;所述从动件包括:
第二支撑架(64),一端与所述第一支撑件(3)下方连接,另一端设置有齿轮(65),且所述齿轮(65)与所述蜗杆(67)啮合,以实现在所述驱动电机的带动下,所述蜗杆(67)旋转,带动所述齿轮(65)转动,以实现调节所述第二支撑架(64)的角度。

说明书全文

高寒高海拔地区光伏遮阳生态减路基结构

技术领域

[0001] 本发明涉及利用光伏电池太阳辐射能直接转换成电能的发电的领域,尤其是涉及解决高寒地区因路基下方多年冻土发生热融作用导致的路面沉降变形的技术,具体地说,涉及一种高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构。

背景技术

[0002] 冻土是指温度低于0℃并含有土壤岩石,其按冻结时间长短可分为季节性冻土和多年冻土。季节性冻土的活动层在冬季冻结、夏季融化,其厚度由自然条件和土壤性质决定。多年冻土是保持两年或两年以上的连续冻结状态的土层,只有表层几米处存在冬冻春融的活动层。
[0003] 我国冻土分布广泛,多年冻土区和季节性冻土区占我国国土面积的75%左右。青藏地区公路、路沿途地区因其气候环境多变,长期低温且昼夜温差大,存在状态不稳定的高温冻土,稍有扰动就极易融化。因此新建道路的吸热效应,会改变地表能量平衡状态,极易引起多年冻土的退化,导致路基发生剧烈的融沉,影响工程结构的稳定性和服役性能。冻土区的已建道路工程时间表明:很多路段,每年因冻土退化导致的路基融沉量都超过了10cm,多年累积融沉量超过了50cm,最严重的路段累积融沉量超过了2米。冻土退化问题是我国多年冻土区道路修建的主要威胁。寻找效果好、易维护、冻害少的寒区路基新结构是发展寒区交通工程的迫切需求。
[0004] 依托青藏公路、青藏铁路的修建,我国在路基控温理论与技术方面的研究已有数十年的积累,从最初的消极措施、被动保温,发展到当下的主动降温三个阶段,已发展了世界领先的高原多年冻土地区道路修筑技术。但是目前的冻土路基“主动冷却”措施,包括石路基、通管、热管等,均存在冷却效率低和季节匹配性差的不足,仍无法根除多年冻土地区路基冻土退化融沉病害。被动控温方法中,传统的XPS、EPS和PU等保温板材虽然能有效降低进入路基的热量,但是板材本身在恶劣环境下的耐久性不佳,导致其实际使用效果常常低于预期。遮阳棚路基虽然能有效降低下覆土体的温度,但其生态价值不高,且在高原强风天气中的耐久性还需进一步验证。
[0005] 现有常用的保护冻土路基因热平衡问题而发生融沉变形的措施有以下几种:
[0006] 1.铺设保温层,在碎石层之上铺设隔热层;2.通风路基,在路基底部利用卵石或片石修筑通风层;3.遮阳棚法,在路基上修筑遮阳棚,覆盖多块遮阳板;4.埋设热管,路基顶面埋设热棒,下端深入地表。
[0007] 因此,虽然以上措施取得了一定效果,但可以看出,铺设保温层、通风路基和埋设热管等方法需要改变路基自身结构,成本相对较高,且施工复杂。此外,已有研究表明,青藏高原冻土区路基热量输入的主要方式是热辐射,但上述措施不能够减缓热辐射产生的影响,存在冷却效率低和季节匹配性差等问题。遮阳棚法虽然能有效隔绝热辐射、降低下覆土体的温度,但是其仅能用于边坡遮阳,且遮阳度是固定的,无法实现路基全范围这样、全季节调整,且在高原强风天气中的耐久性还需进一步验证,同时高原地区丰富的太阳能资源未得到有效利用。
[0008] 有鉴于此特提出本发明。

发明内容

[0009] 本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构,能够有效解决高寒地区路基下方土层融沉变形的问题,同时可将高原上丰富的太阳能通过光伏技术转化为电能为新能源汽车充电,技术可行性强。
[0010] 为解决上述技术问题,本发明采用技术方案的基本构思是:
[0011] 一种高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构,包括:
[0012] 路基;
[0013] 第一支撑柱,设置有多个,分别均匀分布于所述路基的两侧;
[0014] 第一光伏板遮阳部,与所述第一支撑柱转动连接;
[0015] 第一驱动部,设置于所述第一支撑柱上,用于驱动所述第一光伏板遮阳部旋转一定角度,以使所述第一光伏板遮阳部在不同的时间段对所述路基进行遮挡。
[0016] 在上述任一方案中优选的实施例,所述第一光伏板遮阳部,包括:
[0017] 第一光伏板;
[0018] 第一支撑件,设置于所述第一光伏板背面,用于支撑所述第一光伏板;
[0019] 第一弦杆,一端与所述第一支撑件连接;
[0020] 第一连接件,与所述第一支撑柱通过第一转动件连接,以实现所述第一连接件可绕所述第一转动件转动,且所述第一连接件与所述第一弦杆另一端连接。
[0021] 在上述任一方案中优选的实施例,所述第一光伏板的旋转角度为0至60°。
[0022] 在上述任一方案中优选的实施例,所述第一弦杆设置有多个,且所述第一弦杆的两端均设置有多个螺孔。
[0023] 在上述任一方案中优选的实施例,所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构,还包括:
[0024] 斜向遮阳部,斜向连接于所述第一支撑柱的一侧,用于对所述路基的侧面进行遮挡,其中,每个所述第一支撑柱上均设置一个所述斜向遮阳部。
[0025] 在上述任一方案中优选的实施例,所述斜向遮阳部包括:
[0026] 遮阳杆,一端与所述第一支撑柱的一侧连接;
[0027] 第二光伏板遮阳部,与所述遮阳杆的另一端转动连接,
[0028] 第二驱动部,设置于所述遮阳杆上,用于驱动所述第二光伏板遮阳部旋转一定角度,以使所述第二光伏板遮阳部在不同的时间段对所述路基进行遮挡。
[0029] 在上述任一方案中优选的实施例,所述第二光伏板遮阳部包括:
[0030] 第二连接件,与所述遮阳杆另一端通过第二转动件转动连接;
[0031] 第二弦杆,一端与所述第二连接件连接,其中,所述第二弦杆设置有多个;
[0032] 第二支撑件,与所述第二弦杆另一端连接;
[0033] 第二光伏板,设置于所述第二支撑件上。
[0034] 在上述任一方案中优选的实施例,所述第二光伏板的旋转角度为0至60°。
[0035] 在上述任一方案中优选的实施例,所述第一转动件与所述第二转动件的结构相同,所述第一转动件包括:
[0036] 底座,设置于所述第一支撑柱顶部,其中,所述底座的两侧分别设置有板;
[0037] 驱动件,设置于所述底座上,并位于两个所述耳板之间;
[0038] 从动件,设置于所述第一支撑件下方,与所述驱动件啮合,并与两个所述耳板转动连接,以实现在所述驱动件的驱动下,带动所述从动件旋转。
[0039] 在上述任一方案中优选的实施例,所述驱动件包括:
[0040] 驱动电机,设置于所述底座上;
[0041] 第一支撑架,设置于两个所述耳板之间,且与两个所述耳板垂直,其中,所述第一支撑架设置有两个,两个第一支撑架之间设置有间隙;
[0042] 蜗杆,两端分别穿设两个所述第一支撑架,并与所述第一支撑架转动连接,其中,所述蜗杆一端与所述驱动电机连接;所述从动件包括:
[0043] 第二支撑架,一端与所述第一支撑件下方连接,另一端设置有齿轮,且所述齿轮与所述蜗杆啮合,以实现在所述驱动电机的带动下,所述蜗杆旋转,带动所述齿轮转动,以实现调节所述第二支撑架的角度。
[0044] 采用上述技术方案后,本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
[0045] 本发明通过设置第一驱动部,并且用于驱动第一光伏板遮阳部在不同的时间段旋转一定角度,以使第一光伏板遮阳部对路基进行遮挡,能够有效解决高寒地区路基下方土层融沉变形的问题,同时可将高原上丰富的太阳能通过光伏技术转化为电能为新能源汽车充电,技术可行性强。
[0046] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

[0047] 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分,本领域技术人员应该理解的是,这些附图未必是按比例绘制的,在附图中:
[0048] 图1是本发明高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构状态一示意图。
[0049] 图2是本发明高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构状态二示意图。
[0050] 图3是本发明高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构的侧视图。
[0051] 图4是本发明高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构的图1中的A处放大图。
[0052] 图5是本发明高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构的第一转动件和第二转动件结构示意图。
[0053] 图6是本发明高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构的第一转动件和第二转动件结构内部结构示意图。
[0054] 图中:1‑第一光伏板、2‑第二光伏板、3‑第一支撑件、4‑第一弦杆、5‑第一连接件、6‑第一转动件、7‑遮阳杆、8‑路基、9‑第二转动件、10‑第一支撑柱、11‑第二弦杆、12‑第二支撑件。
[0055] 需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念,附图中的元素是示意性的,没有按比例绘制。

具体实施方式

[0056] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
[0057] 需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0058] 在本申请的描述中,需要理解的是,路基是由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构,也叫做线路下部结构。路基与桥梁、隧道相连,共同构成线路。路基依其所处的地形条件不同,有两种基本形式:路堤和路堑,俗称填方和挖方。铁路路基的作用是在路基面上直接铺设轨道结构,因此,路基是轨道的基础,路基荷载,既承受轨道结构的重量,即静荷载,又承受列车行驶时通过轨道传播而来的动荷载。路基同轨道一起共同构成的线路结构是一种相对松散连结的结构形式,抵抗动荷载的能弱。建造路基的材料,不论填或挖,主要是土石类散体材料,所以路基是一种土工结构,经常受到地质、、降雨、气候、地震等自然条件变化的侵袭和破坏,抵抗能力差,因此,路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。对于高速铁路,路基还应有合理的刚度,以保障列车高速行驶中的平稳性和舒适性。
[0059] 路基分为一般路基干湿类型和特殊路基类型,其中,路基的干湿类型表示路基在最不利季节的干湿状态,划分为干燥、中湿、潮湿和过湿四类,原有公路路基土的干湿类型,可以根据路基的分界相对含水量或分界稠度划分;新建公路路基的干湿类型可用路基临界高度来判别。高速公路应使路基处于干燥或中湿状态。
[0060] 特殊路基类型包括:软土地区路基,以饱水的软弱粘土沉积为主的地区称为软土地区。软土包括饱水的软弱黏土和淤泥,在软土地基上修建公路时,容易产生路堤失稳或沉降过大等问题,在沿海、沿湖、沿河地带都有广泛的软土分布。
[0061] 滑坡地段路基,滑坡是指在一定的地形地质条件下,由于各种自然的和人为的因素影响,山坡的不稳定土(岩)体在重力作用下,沿着一定的软弱面(带)作整体、缓慢、间歇性的滑动变形现象。滑坡有时也具有急剧下滑现象。
[0062] 岩坍与岩堆地段路基,岩坍是岩崩与岩塌的统称,包括错落、坍塌、落石、危岩,岩堆则是陡峻山坡上岩体崩塌物质经重力搬运在山坡脚或平缓山坡上堆积的松散堆积体。
[0063] 泥石流地区路基,泥石流是指地区由于地形陡峻,松散堆积物丰富,特大暴雨或大量冰融水流出时,突然爆发的包含大量泥沙、石块的洪流,有时每年发生,有时多年发生一次,危害程度也不一样。
[0064] 岩溶地区地基,岩溶是石灰岩等可溶性岩层,在流水的长期溶解和剥蚀作用下,产生特除的地貌形态和水文地质现象的统称,岩溶对地基的危害,一般为溶洞顶板坍塌引起的路基下沉和破坏;岩溶地面坍塌对路基稳定性的破坏;反复泉与间歇泉浸泡路基基底,引起路基沉陷、坍塌或冒浆;突然性的地下涌水冲毁路基等,可溶性碳酸盐类岩石主要集中在我国华南和西南,其次是长江中、下游的华中区。
[0065] 多年冻土地区路基,凡是土温等于或低于0℃,且含有冰的土(石)称为冻土,这种状态三年或三年以上者,称为多年冻土,主要集中于我国东北大、小兴安岭和青藏高原。
[0066] 黄土地区路基,黄土是一种以粉粒为主,多空隙,天然含水量小,呈黄红色,含质的黏土,广泛分布于黄河中游的河南西部,山西、陕西和甘肃的大部分地区,以及青海、宁夏、内蒙古部分地区,黄土的湿陷性是在外荷载或自重的作用下受水浸湿后产生的湿陷变形,
[0067] 膨胀土地区路基,膨胀土系指土中含有较多的黏粒及其他亲水性较强的蒙脱石或伊利石等黏土矿物成分,且有遇水膨胀、失水收缩的特点,是一种特殊结构的黏质土,多分布于全国各种二级及二级以上的阶地与山前丘陵地区。
[0068] 盐渍土地区路基。盐渍土中氯盐、硫酸盐受水易溶解,可形成雨沟、洞穴、湿陷等病害,冬季冻胀、盐胀形成鼓包、开裂,夏季溶蚀、翻浆,盐渍土在我国分布较广,新疆、青海、甘肃、内蒙古、宁夏等省区分布较多。
[0069] 沙漠地区路基,沙漠地区气候干燥,降雨小、温差大,冷热变化剧烈,风大沙多,土中易溶盐多,植被稀疏、低矮。我国新疆、青海、甘肃、内蒙古、宁夏、陕西等省区分布有大面积的沙漠与沙地。
[0070] 害地段路基。公路雪害有积雪和雪崩两种主要形式,积雪包括自然降雪和风吹雪,自然降雪一般不致对公路造成严重危害;风吹雪可阻段交通,埋没车辆,主要发生在我国东北地区、青藏高原及新疆等地。
[0071] 涎流冰地段路基,涎流冰分山坡涎流冰和河谷涎流冰,主要分布在寒冷地区和高寒地区,山坡涎流冰由山坡或路基挖方边坡出露的地下水冻结形成,河谷涎流冰则是沿沟谷漫流的泉水和冻雪融水冻结形成。
[0072] 在本申请的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0073] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0074] 本申请下述实施例以高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构为例进行详细说明本申请的方案,但是此实施例并不能限制本申请保护范围。
[0075] 如图1至图6所示,本发明提供了一种高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构,包括:
[0076] 路基8;
[0077] 第一支撑柱10,设置有多个,分别均匀分布于所述路基8的两侧;
[0078] 第一光伏板遮阳部,与所述第一支撑柱10转动连接;
[0079] 第一驱动部,设置于所述第一支撑柱10上,用于驱动所述第一光伏板遮阳部旋转一定角度,以使所述第一光伏板遮阳部在不同的时间段对所述路基8进行遮挡。
[0080] 在本发明实施例所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构的控制方法中,通过设置第一驱动部,并且用于驱动第一光伏板遮阳部在不同的时间段旋转一定角度,以使第一光伏板遮阳部对路基进行遮挡,能够有效解决高寒地区路基下方土层融沉变形的问题,同时可将高原上丰富的太阳能通过光伏技术转化为电能为新能源汽车充电,技术可行性强,其中,所述路基8路基是轨道或者路面的基础,是经过开挖或填筑而形成的土工构筑物,路基的主要作用是为轨道或者路面铺设及列车或行车运营提供必要条件,并承受轨道及机车车辆或者路面及交通荷载的静荷载和动荷载,同时将荷载向地基深处传递与扩
散。在纵断面上,路基必须保证线路需要的高程,在平面上,路基与桥梁、隧道连接组成完整贯通的线路。
[0081] 如图1至图6所示,所述第一光伏板遮阳部,包括:
[0082] 第一光伏板1;
[0083] 第一支撑件3,设置于所述第一光伏板1背面,用于支撑所述第一光伏板1;
[0084] 第一弦杆4,一端与所述第一支撑件3连接;
[0085] 第一连接件5,与所述第一支撑柱10通过第一转动件6连接,以实现所述第一连接件5可绕所述第一转动件6转动,且所述第一连接件5与所述第一弦杆4另一端连接,所述第一光伏板1的旋转角度为0至60°,所述第一弦杆4设置有多个,且所述第一弦杆4的两端均设置有多个螺孔。
[0086] 在本发明实施例所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构中,所述第一支撑件3为支撑板,所述第一连接件5为连接板,所述第一转动件6和第二转动件9均为转动轴,支撑板位于第一光伏板1下方,可分为两层,第一层为化玻璃绝缘层,尺寸为W(宽)×D(长)×H(高)=3000mm×8000mm×20mm,用于阻断第一光伏板1上的电能传递到支撑板上,避免造成安全事故,第二层为不锈钢板层,尺寸为:W(宽)×D(长)×H(高)=3000mm×
8000mm×40mm,用于支撑和保护上部结构,在支撑板底部和连接板上部设置第一弦杆4,第一弦杆4由两个L型钢拼接而成,呈现T型分布,尺寸为H(高)×B(宽)=50mm×100mm,第一弦杆4与支撑板连接处采用螺栓连接,连接板位于遮阳杆上部,二者通过成熟的铰接结构(转动轴)连接,即:连结板随转动轴转动,而不能发生位移,转动角度为0至60°,圆柱形遮阳杆采用合金材料,由高强度合金制成,表面采用热锌处理,有着强度高、耐腐蚀性强和美观高档等优点,遮阳杆直径为250mm,横截面不随高度变化;高度为7.2m,大于一、二级公路的5m限高,位于距边坡外侧2m处,以保证车辆的正常行驶。
[0087] 如图1至图4所示,所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构,还包括:
[0088] 斜向遮阳部,斜向连接于所述第一支撑柱10的一侧,用于对所述路基8的侧面进行遮挡,其中,每个所述第一支撑柱10上均设置一个所述斜向遮阳部;所述斜向遮阳部包括:
[0089] 遮阳杆7,一端与所述第一支撑柱10的一侧连接;
[0090] 第二光伏板遮阳部,与所述遮阳杆7的另一端转动连接,
[0091] 第二驱动部,设置于所述遮阳杆7上,用于驱动所述第二光伏板遮阳部旋转一定角度,以使所述第二光伏板遮阳部在不同的时间段对所述路基8进行遮挡;所述第二光伏板遮阳部包括:
[0092] 第二连接件13,与所述遮阳杆7另一端通过第二转动件9转动连接;
[0093] 第二弦杆11,一端与所述第二连接件13连接,其中,所述第二弦杆11设置有多个;
[0094] 第二支撑件12,与所述第二弦杆11另一端连接;
[0095] 第二光伏板2,设置于所述第二支撑件12上,所述第二光伏板2的旋转角度为0至60°。
[0096] 在本发明实施例所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构中,所述第二支撑件12为支撑板,所述第二转动件9为转动轴,所述第二连接件13为连接板,当阳光从右侧照射,高度角超过55°时,无论路基右侧的大光伏板如何转动,左侧路面均能受到热辐射的影响,此时需要路基两侧的大光伏板均向路中心转动,由于转动轴至光伏板的端点距离为6m,因此两侧光伏板可以在路面中心线处实现完全闭合,达到状态一(如图1):路基左、右侧大光伏板对接,左、右侧小光伏板水平,这样类似遮阳棚的结构,可有效减少热辐射产生的影响。同时这样的构造在垂直于路基方向形成类似于隧洞的结构,可以增加垂直于路基方向的热对流,降低路基表面的温度,当太阳的高度角低于55°时,右侧的大光伏板不能够遮住照射在路基右侧的阳光。此时需要大、小光伏板相互配合,二者通过不断转动来遮住阳光,直到转动至状态二(如图2),大光伏板的右边界和小光伏板的左边界对接,以达到遮住太阳低高度角的阳光的目的。
[0097] 当阳光沿着路基方向照射时:当阳光沿着路基方向照射时,为保证路基中心线附近不受太阳辐射的影响,需要光伏板一直保持状态一,以达到完全遮阳的目的,以拉萨地区夏至日为例,对于阳光从侧方照射路段,在7:00‑11:00时,太阳的高度角较低,光伏板保持状态二;在11:00‑16:00时,太阳高度角超过55°,光伏板通过不断转动达到状态一;16:00‑
21:00时,太阳高度角不断降低,此时需要光伏板不断转动达到状态二。对于阳光沿着路基方向照射的路段,光伏板全日保持在状态一。综上所述,通过大、小光伏板的不断配合,本文发明的光伏遮阳路基结构可以实现不同时间、不同路段路基的完全遮阳,本发明通过遮阳结构减少路面受到的热辐射、增大路面的对流,以降低路基表面的温度,减少遮阳区路基下部活动层的融沉变形。同时通过光伏板将高原地区的太阳能转化为电能,利用充电桩为新能源汽车充电。
[0098] 如图1至图6所示,所述第一转动件6与所述第二转动件9的结构相同,所述第一转动件6包括:
[0099] 底座61,设置于所述第一支撑柱10顶部,其中,所述底座61的两侧分别设置有耳板62;
[0100] 驱动件,设置于所述底座61上,并位于两个所述耳板62之间;
[0101] 从动件,设置于所述第一支撑件3下方,与所述驱动件啮合,并与两个所述耳板62转动连接,以实现在所述驱动件的驱动下,带动所述从动件旋转。
[0102] 在本发明实施例所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构中,当安装时,将所述底座61与所述第一支撑柱10通过螺钉连接或者焊接,从而实现安装,其中,为了实现带动所述第一支撑件3转动,因此,可以在所述底座61的上表面焊接两个耳板62,并且两个所述耳板62之前设置有间隙,用于安装驱动件,另外,为了实现驱动所述第一支撑件3转动,还需要再所述第一支撑件3的下方通过螺钉或者焊接一个从动件,从而在所述驱动件的驱动下带动所述从动件旋转,从而实现调节所述第一支撑件3的角度。
[0103] 如图1至图6所示,所述驱动件包括:
[0104] 驱动电机,设置于所述底座61上;
[0105] 第一支撑架66,设置于两个所述耳板62之间,且与两个所述耳板62垂直,其中,所述第一支撑架66设置有两个,两个第一支撑架66之间设置有间隙;
[0106] 蜗杆67,两端分别穿设两个所述第一支撑架66,并与所述第一支撑架66转动连接,其中,所述蜗杆67一端与所述驱动电机连接;所述从动件包括:
[0107] 第二支撑架64,一端与所述第一支撑件3下方连接,另一端设置有齿轮65,且所述齿轮65与所述蜗杆67啮合,以实现在所述驱动电机的带动下,所述蜗杆67旋转,带动所述齿轮65转动,以实现调节所述第二支撑架64的角度。
[0108] 在本发明实施例所述的高寒高海拔地区光伏遮阳生态减碳路基结构中,为了实现正常的驱动,因此,可以在所述底座61上设置一个驱动电机,其中,所述驱动电机与控制器连接,其中,所述控制器用于控制所述驱动电机的开启或者关闭,并且根据当地的时间调整所述驱动电机开启或者关闭,从而实现智能调节所述第一支撑件3的角度,例如,当阳光沿着路基方向照射时,为保证路基中心线附近不受太阳辐射的影响,需要光伏板一直保持状态一以达到完全遮阳的目的,以拉萨地区夏至日为例,对于阳光从侧方照射路段,在7:00‑11:00时,太阳的高度角较低,光伏板保持状态二;在11:00‑16:00时,太阳高度角超过55°,光伏板通过不断转动达到状态一;16:00‑21:00时,太阳高度角不断降低,此时需要光伏板不断转动达到状态二。对于阳光沿着路基方向照射的路段,光伏板全日保持在状态一。综上所述,通过大、小光伏板的不断配合,本文发明的光伏遮阳路基结构可以实现不同时间、不同路段路基的完全遮阳,本发明通过遮阳结构减少路面受到的热辐射、增大路面的对流,以降低路基表面的温度,减少遮阳区路基下部活动层的融沉变形。
[0109] 其中,两个所述耳板62之间焊接有两个与所述耳板62互相垂直的第一支撑架66,然后将所述蜗杆67两端分别穿设两个所述第一支撑架66,并且与两个第一支撑架66转动连接,其中,所述驱动电机输出端与所述蜗杆67一端连接,从而实现带动所述蜗杆67转动,其中,所述第一支撑件3下方与所述第二支撑架64通过螺钉连接,然后所述第二支撑架64的一端设置有齿轮65,其中,所述齿轮65插设至两个所述耳板62之间的间隙中,并且所述第二支撑架64的两侧设置有能够穿设两个所述耳板62的圆柱63,因此,当所述第二支撑架64在转动的过程中,所述圆柱63与所述耳板62的连接,可以起到限制所述第二支撑架64的作用,可以使其更加稳固。
[0110] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
QQ群二维码
意见反馈