本實(shí)用新型涉及混凝土防裂技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本實(shí)用新型涉及一種大體積混凝土溫控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)對(duì)斜拉橋索塔下橫梁一般要求有較高的延展性，還要求橋梁的下部結(jié)構(gòu)具有較大的抗彎和抗扭的鋼度，在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，對(duì)于此類橋梁的要求，一般采用大體積混凝土結(jié)構(gòu)，但是在預(yù)制好后其中的混凝土的水化熱不易散發(fā)，容易造成混凝土的內(nèi)外溫差大，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，而這斜拉橋索塔下橫梁在混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)期間因水化熱產(chǎn)生較大溫度應(yīng)力，是早期裂縫產(chǎn)生的多發(fā)區(qū)。

對(duì)大體積混凝土的水化熱控制，目前的研究主要為：混凝土材料及配合比的優(yōu)化、早期裂縫產(chǎn)生的機(jī)理分析、降溫措施分析。其中，降溫措施分析主要為研究金屬冷卻管的布置方式、直徑、水流速度等因素的降溫效應(yīng)。而索塔下橫梁因結(jié)構(gòu)受力特性，往往布置了較為密集的預(yù)應(yīng)力管道，如采用常規(guī)金屬冷卻管降溫，橫梁截面面積則將進(jìn)一步被削減，這將對(duì)混凝土的密實(shí)性及預(yù)應(yīng)力張拉期間結(jié)構(gòu)受力會(huì)造成不利影響。對(duì)此，可降低索塔下橫梁的水化熱效應(yīng)，且不影響其混凝土的密實(shí)性及受力的方案的提出則非常急切。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的旨在提供一種至少解決上述一項(xiàng)問題的大體積混凝土溫控系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案：

一種大體積混凝土溫控系統(tǒng)，所述溫控系統(tǒng)包括置于混凝土外部的水汽接入裝置、水霧混合裝置以及分散壓入裝置；所述水汽接入裝置包括與水泵相接的進(jìn)水管以及與空壓機(jī)連接的通風(fēng)管接入段，所述進(jìn)水管與通風(fēng)管交匯在第一節(jié)點(diǎn)，以向所述溫控系統(tǒng)輸入水及高壓氣；所述水霧混合裝置為霧化混合段，其一端與所述第一節(jié)點(diǎn)導(dǎo)通，另一端延伸至與所述分散壓入裝置導(dǎo)通的第二節(jié)點(diǎn)，以使通入的高壓氣與水在此充分混合形成水霧；所述分散壓入裝置包括若干段與所述第二節(jié)點(diǎn)并聯(lián)的通風(fēng)管壓入段，所述通風(fēng)管壓入段延伸至冷卻用管道。

進(jìn)一步地，所述水汽接入裝置的進(jìn)水管在靠近第一節(jié)點(diǎn)處安裝有用于調(diào)節(jié)進(jìn)水量的進(jìn)水調(diào)節(jié)閥門。

其中，所述水霧混合裝置包括：與所述第一節(jié)點(diǎn)導(dǎo)通用于水與高壓氣在此充分混合通風(fēng)管霧化段以及緊接所述通風(fēng)管霧化段并與所述第二節(jié)點(diǎn)導(dǎo)通用于接收含有水霧的高壓氣的通風(fēng)管混合段。

進(jìn)一步地，所述分散壓入裝置的每一通風(fēng)管壓入段均安裝有用于調(diào)節(jié)壓入含水霧的高壓氣量的水霧調(diào)節(jié)閥門。

優(yōu)選地，所述溫控系統(tǒng)還包括：置于冷卻用管道側(cè)用于檢測(cè)溫度的溫控裝置。

進(jìn)一步地，所述溫控裝置包括置于冷卻用管道內(nèi)有水霧通過區(qū)域的至少一個(gè)水溫測(cè)點(diǎn)以及置于冷卻用管道內(nèi)壁或外壁上的至少一個(gè)波紋管測(cè)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述水溫測(cè)點(diǎn)及波紋管測(cè)點(diǎn)均采用溫度傳感器采集水溫及波紋管的溫度系數(shù)。

其中，所述冷卻用管道的尾端端口處安裝有封堵件。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型利用預(yù)應(yīng)力管道作為冷卻用管道壓水汽降溫，其中預(yù)應(yīng)力管道優(yōu)選為金屬波紋管，通過將進(jìn)水管接入空壓機(jī)通風(fēng)管，調(diào)節(jié)水的水量，使水進(jìn)入通風(fēng)管后，高壓風(fēng)及水充分混合，水在高壓風(fēng)的壓力下，振蕩成顆粒狀，形成霧狀效果，然后將含有水霧的空氣壓入波紋管管內(nèi)，利用水霧吸收管道內(nèi)熱量，同時(shí)通過高壓風(fēng)加快管道內(nèi)空氣循環(huán)，達(dá)到溫控效果。本實(shí)用新型直接利用預(yù)應(yīng)力管道進(jìn)行降溫處理，不需額外布設(shè)冷卻水管，其保證了混凝土的密實(shí)性且不會(huì)對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉造成影響，更是進(jìn)一步減少了施工成本。

本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本實(shí)用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的大體積溫控系統(tǒng)布置示意圖。

圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的大體積溫控系統(tǒng)工作原理示意圖。

圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的大體積溫控系統(tǒng)中溫控裝置跨中斷面布置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

斜拉橋索塔下橫梁作為大體積混凝土結(jié)構(gòu)，在混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)期間因水化熱產(chǎn)生較大溫度應(yīng)力，是早期裂縫產(chǎn)生的多發(fā)區(qū)。本實(shí)用新型采用橫梁預(yù)應(yīng)力管道(優(yōu)選為金屬波紋管)作為冷卻管道，對(duì)大體積混凝土進(jìn)行溫控，下面結(jié)合圖1、圖2對(duì)本實(shí)用新型大體積混凝土溫控系統(tǒng)作詳細(xì)的敘述：

本實(shí)用新型的大體積混凝土溫控系統(tǒng)包括置于混凝土外部的水汽接入裝置1、水霧混合裝置2以及分散壓入裝置3。

其中，所述水汽接入裝置1包括進(jìn)水管11、通風(fēng)管接入段12。具體地，所述進(jìn)水管11一端與水泵相接，另一端與通風(fēng)管接入段12相接交匯在第一節(jié)點(diǎn)51，以向所述溫控系統(tǒng)輸入水；更進(jìn)一步地，所述進(jìn)水管11在靠近所述第一節(jié)點(diǎn)51處安裝有用于調(diào)節(jié)進(jìn)水量的進(jìn)水調(diào)節(jié)閥門111。所述通風(fēng)管接入段12一端與空壓機(jī)122連接，另一端與所述進(jìn)水管11連接，以向所述溫控系統(tǒng)輸入高壓氣。

其中，所述水霧混合裝置2為霧化混合段，其一端與所述第一節(jié)點(diǎn)51導(dǎo)通，另一端延伸至與所述分散壓入裝置3導(dǎo)通的第二節(jié)點(diǎn)52，以使通入的高壓氣與水在此充分混合形成水霧。具體地，其包括通風(fēng)管霧化段21、通風(fēng)管混合段22；所述通風(fēng)管霧化段21與所述第一節(jié)點(diǎn)51導(dǎo)通，用于將通入的水與高壓氣在此充分混合，水在高壓風(fēng)的壓力下，振蕩成顆粒狀形成霧狀效果，其水霧化程度只需要在霧化后可隨高壓風(fēng)保持顆粒狀運(yùn)動(dòng)即可；所述通風(fēng)管混合段22緊接所述通風(fēng)管霧化段21并與所述第二節(jié)點(diǎn)52導(dǎo)通，用于接收含有水霧的高壓氣。此部分中，將含有水霧的空氣通過壓入分散壓入裝置3壓入冷卻用管道4內(nèi)，利用水霧吸收管道內(nèi)的熱量，同時(shí)通過高壓風(fēng)加快管道內(nèi)空氣循環(huán)。

其中，所述分散壓入裝置3包括若干段與所述第二節(jié)點(diǎn)52并聯(lián)的通風(fēng)管壓入段31，接收含水霧的高壓氣，另一端延伸至冷卻用管道4。進(jìn)一步地，所述每一通風(fēng)管壓入段31均安裝有用于調(diào)節(jié)壓入含水霧的高壓氣量的水霧調(diào)節(jié)閥門311。

進(jìn)一步地，所述溫控系統(tǒng)還包括：置于冷卻用管道4側(cè)用于檢測(cè)溫度的溫控裝置。具體地，所述溫控裝置包括置于冷卻用管道4內(nèi)有水霧通過區(qū)域的至少一個(gè)水溫測(cè)點(diǎn)41以及置于冷卻用管道4內(nèi)壁或外壁上的至少一個(gè)管測(cè)點(diǎn)42。其中，所述水溫測(cè)點(diǎn)41及管測(cè)點(diǎn)42在每一段冷卻用管道4中均有布設(shè)，均為水溫一個(gè)測(cè)點(diǎn)，冷卻用管道4內(nèi)或外壁一個(gè)測(cè)點(diǎn)。更進(jìn)一步地，所述水溫測(cè)點(diǎn)41及管測(cè)點(diǎn)42布置在下塔柱1/4范圍內(nèi)并沿水平方向布置；優(yōu)選地所述水溫測(cè)點(diǎn)42及管測(cè)點(diǎn)42均采用PT1000溫度傳感器采集水溫及管的溫度系數(shù)。在本實(shí)施例中，安裝溫控裝置的目的是為了驗(yàn)證溫度控制措施所取得的效果及施工過程中的控制質(zhì)量，對(duì)工程質(zhì)量和安全作出判斷，做到信息化溫控施工，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)調(diào)整溫控措施。

進(jìn)一步地，所述冷卻用管道4的尾端端口處安裝有封堵件(未圖示)。

具體地，為對(duì)本實(shí)用新型的大體積混凝土溫控系統(tǒng)作出進(jìn)一步的解釋，下面介紹本實(shí)用新型的施工方法：

(1)預(yù)埋溫控裝置，包括對(duì)置于冷卻用管道內(nèi)有水霧通過區(qū)域的至少一個(gè)水溫測(cè)點(diǎn)，以及置于冷卻用管道內(nèi)壁或外壁上的至少一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。溫度監(jiān)控的目的是為了驗(yàn)證溫度控制措施所取得的效果及在施工過程中控制施工質(zhì)量，對(duì)工程質(zhì)量和安全作出及時(shí)的判斷。

(2)各裝置部件安裝準(zhǔn)備。其包括對(duì)水汽接入裝置、水霧混合裝置以及分散壓入裝置的安裝，更包括對(duì)各個(gè)裝置中包括的部件，如空壓機(jī)、水泵、閥門等的調(diào)試和準(zhǔn)備。更進(jìn)一步地，還包括對(duì)冷卻用管道的尾端端口處安裝封堵件，以更高效助水汽降溫。由于空壓機(jī)所帶來的高壓氣的壓強(qiáng)與通水汽管道長(zhǎng)度有關(guān)，在本實(shí)施例中，1Mpa氣壓可保證30m長(zhǎng)管道的水汽效果。

(3)通水汽降溫。當(dāng)澆筑混凝土?xí)r，混凝土埋住冷卻用管道(即預(yù)應(yīng)力波紋管)則即刻開始通水汽。由于在實(shí)際施工過程中，要求混凝土最大降溫速度不能大于2℃/d，所以在施工過程中，將會(huì)使用進(jìn)水調(diào)節(jié)閥門空壓機(jī)、以及水霧調(diào)節(jié)閥門調(diào)整水汽的大小對(duì)其進(jìn)行控制，并通過溫控裝置檢測(cè)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，在混凝土心部與環(huán)境溫度差小于15℃時(shí)，即可停止通水汽，但應(yīng)當(dāng)持續(xù)通過溫控裝置對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)，一旦溫度出現(xiàn)反彈現(xiàn)象，則應(yīng)繼續(xù)通水汽降溫。

綜上所述，本實(shí)用新型的總體設(shè)計(jì)為，通過用橫梁預(yù)應(yīng)力管道(優(yōu)選為金屬波紋管，其散熱效果好，對(duì)溫控更加有利)作為冷卻用管道，將進(jìn)水管接入空壓機(jī)通風(fēng)管，調(diào)節(jié)進(jìn)水量，使水進(jìn)入空壓機(jī)通風(fēng)管后，高壓風(fēng)及水充分混合后，水在高壓風(fēng)的壓力下，振蕩成顆粒狀，形成霧狀效果，然后將含有水霧的高壓風(fēng)壓入波紋管內(nèi)，利用水霧吸收管道內(nèi)熱量，同時(shí)通過高壓風(fēng)加快管道內(nèi)空氣循環(huán)，達(dá)到溫控效果。

以上所述僅是本實(shí)用新型的部分實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。