浮桥专用除雪装置的开发与研制

曹芳鸣+孙志伟+孙文滨

摘 要：目前在浮桥管理中，常用的除雪方式采用人工撒布融雪剂进行除雪，不仅需要投入较多的人员和车辆，作业过程中容易造成撒布不均匀，既浪费融雪剂，且大量人员夜晚上路作业存在非常大的安全隐患。本装置经过反复的实验论证，能够形成雾状喷洒、通过设计可调节转向喷头能够实现对浮桥承压舟和大桥的人行道等狭小区域无死角的喷洒，应用到浮桥及黄河大桥的除雪作业中取得了非常好的效果。

关键词：浮桥专用;除雪装置;开发与研制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.234

1 研制背景

目前，在我国特别是北方地区，冬季除雪问题是一个比较重要的问题，特别是在跨越黄河的各类桥梁中（黄河浮桥、黄河大桥等），冬季冰冻时间较长，降雪较多，如何快速有效应对冰冻雨雪天气、保障道路安全畅通，成为桥梁管养单位面临的一道难题，尤其黄河浮桥行业因铁质桥面及大桥混凝钢筋结构对冬季融雪措施要求极高。目前在这些浮桥管理企业较多采用传统的人工撒布融雪剂方式进行除雪，该方式不仅需要投入较多的人员和车辆，且由于是人工作业，作业过程中容易造成撒布不均匀，造成融雪剂的极大浪费，同时大量人员夜晚上路作业存在非常大的安全隐患。以常用的人工抛洒为例，由于降雪是不间断、连续的，当一次大的降雪发生时，需要进行4-5抛洒作业，每次人工撒盐作业至少需要6人，作业长度按3公里计算，每次需抛洒融雪剂1.5吨，且由于人工抛洒不均匀，对桥面特别是浮桥的铁质桥面及大桥混凝钢筋造成严重的腐蚀，大大减少了浮桥和大桥的使用寿命。

还有一种除雪方式是购买专业的除雪设备，一般为大型路桥管理企业所采用，这种除雪方式机械化程度较高，效率较高，但是设备投资太大，需四五十万元以上，而且由于自动化程度高，需要配备专职人员进行管理、操作，由于除雪的特殊情况，每年仅集中在冬季使用且使用次数较少，设备闲置时间较长，造成了极大的资源浪费。

黄河浮桥在融雪方面特点：一是浮桥桥体为钢质结构，易受到融雪剂腐蚀，减少了浮桥承压舟的使用寿命。二是浮桥承压舟的人行道较窄，且行车道和人行道之间有护栏隔开，狭小区域人工及专业设备均施展不开，存在工作死角。三是浮桥除雪作业面相较于城市道路或者高速路除雪作业面较小。因此跨河交通企业迫切需要开发一种专业的除雪设备，既能在作业过程中提高效率，减小对桥面的腐蚀，又能降低成本，节约投资，提高设备的使用效率，避免造成大的资源浪费。

2 研制的技术方案

目前我国现常用的融雪剂颗粒较大，直接抛洒在浮桥上不易挥发，存在时间过长容易造成铁质桥面腐蚀严重，大大减短了浮桥承压舟的使用寿命。为克服这一难题，经过反复的实验论证，研制一种浮桥专用融雪剂撒布机，通过该装置能够达到喷洒颗粒大小为50微米呈雾状的效果，同时设置可调节转向喷头，既能起到融雪效果、减轻腐蚀，又能实现对浮桥承压舟和大桥的人行道等狭小区域的作业面无死角喷洒。

（1）工作原理。浮桥专用融雪剂撒布机主要工作原理是：由直流蓄电池组作为主电源，驱动直流电动机工作，直流电机带动离心式风机高速旋转，将从送料料斗倒入的大颗粒融雪剂（进料调节器可调节喷洒量）高速旋转碰撞粉碎进行雾化后并从喷嘴处喷洒出去，出料口采用可调节转向喷头，达到实现对浮桥承压舟和大桥的人行道等狭小区域的无死角喷洒作业。

（2）技术参数。设计有牵引架的小车组平台，平台可采用任意机动车辆进行牵引。1）小车组平台的尺寸为： 总 长：3835毫米;   总 宽：1500毫米;总高：2418毫米;2）动力源：2.2KW直流串励电动机，电动机由置于平台上的6组电瓶进行供电;3）撒布设备进料口：500毫米×600毫米口径梯形漏斗装置，出料喷洒口：采用6组30毫米口径装置;4）作业面宽度：3-7米。

（3）操作要点。1）检查撒布机各部件及电瓶（提前充好电）是否处于正常使用状态;2）将车辆和撒布机挂钩连接好，备好融雪剂;3）启动设备主开关，设备开始运行，将融雪剂根据用量倒入料斗（送料口调节器可调节进料量），离心风机高速旋转将大颗粒融雪剂发生碰撞粉碎雾化喷洒出去，出料口可调节转向喷头实现对浮桥承压舟和大桥的人行道等狭小区域的无死角喷洒作业;4）工作人员时刻注意人身安全，防止滑倒，打开警灯，做好其它作业警示标志;5）设备使用完毕后，拆下电池放好，从送料料斗处用水冲洗离心电机设备后晾干，用篷布盖好。

3 产生的经济效益

3.1 使用该撒盐机同人工抛洒方式相比

使用撒盐机一次作业需要2人，融雪剂0.5吨，人工费200元，融雪剂350元，共计550元。人工浮桥撒盐作业需要至少6人，融雪剂1.5吨，人工费600元，融雪剂1050元，共计1650元。

由于降雪是不间断、连续的，当一次大的降雪发生时，需要进行4-5抛洒作业，按每年5次降雪计算，需进行25次撒盐作业，通过以上对比，使用撒盐机一次作业能够比人工作业节省1100元，则每年能够直接节约资金2.75万元。同时采用该装置融雪效果良好，道路通行条件大大改善，使得车流量大增，可增加大量的收费。

3.2 该装置与大型专用融雪设备对比分析

与大型专用融雪设备相比：在融雪运行中撒盐人工费、融雪剂费用基本持平;但购买大型融雪设备的投资50余万元，前期资金投入巨大，设备闲置时间较长。而且由于自动化程度高，需要配备专职人员进行管理、操作，由于除雪的特殊情况，每年仅集中在冬季使用且使用次数数较少，设备闲置时间较长，造成了极大的资源浪费。

4 主要优点

（1）浮桥专用融雪剂撒布机通过设计可调节转向喷头能够实现对浮桥承压舟人行道等狭小区域的作业面的喷洒，实现作业面撒布无死角;（2）喷洒颗粒大小为50微米呈雾状，大大减少了浮桥铁质桥面和大桥混凝钢筋的腐蚀;（3）通过直流电机带动撒布离心机高速旋转将融雪剂抛洒出去，抛洒作业面最宽处达7米，抛洒均匀，作业效率明显提高。

5 结束语

浮桥专用融雪剂撒布机主要针对浮桥特点进行的设计，经过实践证明，该装置造价低，操作简单，移动方便，效果非常理想。目前在黄河下游有六十多座黄河浮桥和10余座大桥正在运营，其良好的工作性能得到了浮桥和大桥管理企业的高度认可，使得该项目具有了广阔的市场应用前景。

作者简介：曹芳鸣（1974-），男，山东济南人，工程师，研究方向：工程技术。endprint