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除雪车发展历史
虽然除雪的历史至少可以追溯到中世纪,在早期人们仅仅使用铁铲或扫帚清除人行道和道路的积雪。在机动运输时代发轫前,人们并不关心积雪问题;乡村间未铺过的路面上是既不平坦又危险的,而冰雪可以使表面更为平滑。大多数农民只需将其运货车木轮换成雪橇,这使得运送像木材这种笨重的材料相对容易。在美国北部和加拿大早期社区甚至用动物拉积雪压路车,就是早的冬季服务车辆,以压实积雪覆盖的道路。这种压实处理延长了积雪的寿命,并让雪橇易于通行。一些社区甚至雇用“雪管理人”将雪延伸或者“铺”上像桥梁这种原本不沾雪的区域,以便雪橇可以利用这些路线。
然而,随着道路材质进步和城市规扩大,用冰雪铺路这种手段不再得到大众欢迎。因为冰雪造成的滑溜表面对行人及交通造成一定的危险。早的除雪车专利可追溯到1840年,不过直到到1862年以前都没有实际使用的纪录。1862年后,密尔沃基城率先使用马拉着装有除雪车的二轮车这种马拉的除雪车迅速蔓延到其他城市,特别是常下大雪的区域。
辆机动的除雪车是在1913年开发的,使用卡车与拖拉机的车体架构。这些机器使得积雪清理过程机械化,减少了所需的劳动力,并增加除雪过程的速度和效率。在20世纪初航空业的扩张也对冬季服务车辆的发展起到了催化的作用。即使是一层薄薄的冰雪都可能造成飞机坠毁,故使得机场周遭竖立起大型围栏,以防止吹积雪,而且管理当局开始保有除雪车队编制以在恶劣天气下清除跑道。
随着汽车的普及,人们发现简单的铲雪并不足以移除道路上的所有冰雪。这推动了撒盐车的发展。它顾名思义喷撒氯化钠以加速雪的溶解。早期实行撒盐的做法遭遇到阻力,因为使用盐会加速生锈,造成桥的金属结构以及行人鞋子的腐蚀。不过,随着车祸的增加,争议暂时平息,而在1920年年底,在美国许多城市开始使用盐和沙子以清除道路让它更安全。于1960和1970年代随着环保意识抬头,由于撒盐对环境的冲击,这种做法再次受到批评,从而导致替代性除冰化学物质以及更有效喷洒系统的发展。
设备种类:
除冰车
除冰车会在飞机机体以及路面的冰上喷洒喷洒加热过的除冰液,通常成分是丙二醇或乙二醇等。这些在地面上进行的作业目的在防止机体结冰。冰使机翼表面粗糙,减少其升力并增加阻力。冰还让飞机变得更重,还可能会影响它的平衡。
飞机除冰车的外观通常看起来像油罐车,罐内装有浓缩除冰液,根据环境温度不同而喷水稀释除冰液。它通常也装备了活动起重机,使操作者能够在短时间内喷过整台飞机;一台除冰车从头到尾清理一台波音737的时间不超过10分钟。
某些道路承包商也选择使用除冰车代替撒盐车。这种除冰车会在暴风雪前的路面上喷洒盐水,以避免冰黏着于路面上,使后续除雪工作更容易进行。食盐水比固态盐反应更快而且不需要减缓交通以使它生效。食盐水也更为环保,因为处理相等距离的路段所需的盐较少。
机场跑道也是透过装长柄喷洒臂的除冰车来除冰。这些喷洒臂长到足以跨过整个跑道,这让除冰车只需要走过一次就能完全为整个飞机跑道除冰,而跑道暂时停用的时间也因此大大缩短。
设备种类:扫雪车
扫雪车利用刷子将薄层积雪从人行道路面上清除。扫雪车一般在铲雪后使用,以去除大型车辆清理后的残余物。它大部分用在不怎么能容忍积雪的场所,像机场跑道及各种赛车场。因为能随地形变化的刷子比起刚性的雪铲或吹雪车的铲刀清理较没有死角。这种刷子也让扫雪车适用于交通信号灯与电车站不像其他的冬季服务车辆,扫雪车不压缩雪,在清扫后留下了高摩擦力的粗糙表面。这使得扫雪车在积雪深度小于10厘米(4英寸)时扫雪有效率。而积雪超过这个界限可能会对刷子造成阻塞,并且大部分扫雪车在积雪超过15厘米(6英寸)时无法派上用场。扫雪车一种更的版本叫做喷射扫雪车,这种扫雪车在刷子后头加了喷气机;它把人行道扫过的雪吹干净,同时避免松动的雪再度陈积。
设备种类:表面磨擦试验机
表面磨擦试验机会安装在车辆后轴,外型像是小型的轮子。试验机会连着液压系统,用来衡量道路滑溜的程度。该轮可以自由滚动,相对的稍稍朝向地面以便让它部分打滑。连在车轴的感应器透过量度轮子旋转而产生的力矩计算轮子与路面间的摩擦力。表面摩擦测试机一般在地表结冰前或者在除雪后使用于机场与主要道路。测试车可将表面摩擦的资料转达到控制中心,使得喷洒清除流程得以照计划进行,让车辆分派调度效率佳化。许多试验机会附带一个小型洒水系统,用来在真正下雨前模拟天雨路滑的效果。这些感应器通常不是装在其他冬季服务车辆所使用的大型卡车上,而是装在小型车、旅行车、或者小型拖车上,因为表面摩擦测试机装在小型轻重车辆时的工作效果佳。
设备种类:融雪材料
盐类是常用的融雪物质。喷洒车不能使用海盐,因为它粉末太细、溶解太快,因此,所有喷洒使用的盐都来自盐矿,也就是一种非可再生资源。此外,高浓度的盐会杀死土壤里的植物,因此运营商在作业的情况下尽量降低撒盐量,以免危及土地所有人的作物。因此,道路维护机构都拥有降雪结冰预测站点所构成的网络,以避免浪费盐、可能会破坏环境、以及造成交通不便的不必要喷洒。喷洒下的盐后会冲走而流失,故这些盐无法回收或重复使用;不过,不会溶解的沙子可透过扫街车回收并与新的盐晶体混合以供后面几次的喷洒使用。因为这样,运营商定期购买大量的石盐,这是对有限资源的消耗,并有潜在危险和高污染性的盐矿开采会破坏自然环境。
美国俄勒冈州使用氯化镁;它是一种与氯化钠结构相似、不过相对廉价、对金属侵蚀作用较弱的化学品。而新西兰则使用醋酸钙镁。这种化学品则完全避免了对环境有害的氯离子。尿素有时用来喷洒吊桥,因为它与铁或钢都不会发生反应。不过尿素效果比盐为低,相同情况下需要消耗的重量可高达盐的7倍。大部分砂砾是与水合亚铁氰化钠混合,虽然它的自然形态并无害,不过这种物质在强烈阳光下会发生光解,产生化学剧毒物质氰化氢。虽然在极地和温带地区,一般情况下阳光不会强烈到足以引起这种化学反应,但此类盐的储藏地尽可能远离水路,以避免氰化物流进养鱼场或农场的可能。此外,在行进中对喷洒车辆进行超车也很危险;因为喷洒的砂砾遍布整条道路,松散的混合物可能会损坏过往车辆的表漆和车窗,而且它也降低机车轮胎的牵引力,使得打滑发生,特别在弯道区域。
在某些地区,例如德国柏林,撒盐是完全禁止的行为,仅仅在危险的道路可以例外;在这些地区只有撒沙,不加任何降低熔点的添加剂。虽然这种方法比较保护环境,不过它需要更多的劳力;而且因为沙子无法融解,它往往会在道路的两侧积聚,使得巴士更难靠站。其他地区使用其他对环境危害较少,并对金属结构腐蚀程度较低的化学物质。
除雪车可以使用不同的技术来除雪,常见的有以下几种:
刮雪板:这种除雪车使用宽大的金属板或橡胶板来刮掉积雪。
隧道式铲雪:这种除雪车使用铲雪隧道在路面下将积雪铲除。
机械手臂:这种除雪车使用机械手臂将积雪扔到一边或装载到卡车上。
热吹雪:这种除雪车使用高温气体或燃烧器将积雪吹走。
这只是一小部分常见的除雪车技术,实际上还有很多其他的技术。
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