CN109797719A - 一种混凝土闸墩浇注过程温度控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混凝土闸墩浇注过程温度控制系统，其包括闸墩，闸墩内部设置有冷却水管，所述冷却水管有上下设置至少两条，冷却水管均折成S形，且上下设置的两条冷却水管处于同一垂直于闸墩厚度的平面上，冷却水管的两端设置有连接管，连接管竖直设置且位于闸墩的两端，连接管上端伸出闸墩并连接有循环装置；所述闸墩内设置有测温计。本发明涉及一种混凝土闸墩浇注过程温度控制方法。本发明具有对闸墩内部的温度进行冷却，使闸墩内外的温差缩减较快的效果。

Description

一种混凝土闸墩浇注过程温度控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土闸墩的浇注过程控制技术领域，尤其是涉及一种混凝土闸墩浇注过程温度控制系统及方法。

背景技术

闸墩是闸室中用于支承闸门、分隔闸孔、连接两岸的墩式部件，闸墩混凝土是一种大体积混凝土。在实际工程混凝土浇筑中，闸墩常常出现温度裂缝。闸墩混凝土裂缝不仅破坏了闸墩结构的整体性，也影响了建筑物的耐久性和安全性。水闸闸墩温度裂缝非常常见，裂缝给水闸的耐久性和安全运行造成威胁。在浇筑过程中，混凝土硬化期间水泥释放出大量的水化热，内部温度不断上升，在表面产生拉应力，不能自由伸展，在混凝土内部产生拉应力，作为脆性材料的混凝土抗拉强度较低，产生的拉应力大于其抗拉强度，就会出现裂缝

授权公告号为CN207452903U的专利文件中公开了一种挡潮闸闸墩大体积混凝土通水冷却施工装置，包括多排冷却水管，多排冷却水管垂直于闸墩的厚度方向，沿着闸墩高度宽度方向均匀设置，在冷却水管内通入冷却水，从而使闸墩内部的冷却水将水化热带走，防止闸墩内部的温度与闸墩外部的温度差值过大造成，闸墩的开裂。

但是上述结构中，由于闸墩在春季、干燥期间施工的过程中，闸墩外部的温度相对较低，从而冷却水管再从闸墩的外表面经过的过程中，闸墩的外部温度也会降低，从而造成闸墩内部和外部的温差缩减比较慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种混凝土闸墩浇注过程温度控制系统，其具有对闸墩内部的温度进行冷却，使闸墩内外的温差缩减较快的效果。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种混凝土闸墩浇注过程温度控制系统，包括闸墩，闸墩内部设置有冷却水管，所述冷却水管有上下设置至少两条，冷却水管均折成S形，且上下设置的两条冷却水管处于同一垂直于闸墩厚度的平面上，冷却水管的两端设置有连接管，连接管竖直设置且位于闸墩的两端，连接管上端伸出闸墩并连接有循环装置；所述闸墩内设置有测温计。

通过采用上述技术方案，使用时，闸墩在浇注前先把两条冷却水管固定在闸墩内部的结构上，然后上下设置两条，使闸墩分层进行冷却，防止每层的厚度较大，每层之间进行单独降温，并且冷却水管通过连接管从闸墩的顶面向闸墩的中间插入，并且冷却水管全部位于闸墩的中间位置，在闸墩的内部设置有测温计能够及时对闸墩内的温度进行测量，从而在降温的过程中能够直接对闸墩内部进行降温，使闸墩内外的温差缩减较快。

本发明进一步设置为：上方的冷却水管距离闸墩上表面为5-7m，连接管距离闸墩的端头为1m。

通过采用上述技术方案，在闸墩5-7m以下的位置容易发生裂缝，从而将冷却水管布置在5-7m以下，并且连接管位于闸墩端部的1m，防止水管与闸墩的表面距离较近，从而进一步闸墩内外的温差缩减加快。

本发明进一步设置为：所述连接管伸出闸墩的一段上设置有流量计。

通过采用上述技术方案，流量计能够对闸墩内冷却水的流速进行测定，从而能够对内部冷却水运行状态进行监控，方便工作人员及时对供水和排水控制。

本发明进一步设置为：所述测温计位于闸墩的顺流方向至少均匀布置两个，测温计沿闸墩的高度方向均匀至少布置三个，位于闸墩最顶部的测温计距离闸墩上表面0.5m。

通过采用上述技术方案，测量计在同一平面内均匀分布6个以上，从而能够及时对整个闸墩的降温情况进行监测，并且位于闸墩最顶部的测温计为距离闸墩上表面0.5m，能够使闸墩上部正常降温的混凝土与需要冷却水降温的混凝土温度进行比对。

本发明进一步设置为：所述循环装置包括水井、水箱和主干管，水井设置有两个且间距大于10m；主干管和水箱均有两个，每个主干管分别与每个水水箱对应，冷却水管两端的两个连接管分别接在两个主干管上，所述连接管靠近主干管的位置设置有阀门。

通过采用上述技术方案，两个水井，两个水箱，两个主干管，并且两个水井的间距大于10m，从而使连接管连接的循环装置分成两部分，能够使冷却水管内的水进行对冷却水流向的控制，从而进一步有效降低闸墩内的温度。

本发明进一步设置为：所述闸墩的外部搭设有暖棚，暖棚覆盖整个闸墩，暖棚顶面的高度高于闸墩顶面1m。

通过采用上述技术方案，暖棚设置在闸墩的外部，防止闸墩的外部散热较快，从而造成内外的温度较大，进一步使闸墩内外的温差缩减加快。

本发明的目的是提供一种混凝土闸墩浇注过程温度控制方法，其具有对闸墩内部的温度进行冷却，使闸墩内外的温差缩减较快的效果。

一种混凝土闸墩浇注过程温度控制方法，包括闸墩，闸墩内部设置有冷却水管，所述冷却水管有上下设置至少两条，冷却水管均折成S形，且上下设置的两条冷却水管处于同一垂直于闸墩厚度的平面上，冷却水管的两端设置有连接管，连接管竖直设置且位于闸墩的两端，连接管上端伸出闸墩并连接有循环装置；所述闸墩内设置有测温计；闸墩浇注50h后，从一个连接管内向冷却水管内通入冷却水，冷却水温与闸墩内部的温度的相差小于25度，冷却水在冷却水管的流向24h调换一次；所述闸墩内部温度与闸墩外部温度相差小于15摄氏度时，停止通入冷却水。

通过采用上述技术方案，闸墩在浇注50h后，闸墩内部的温度升高达到最大值处，将冷却水通入到冷却水管内，冷却水温与闸墩的温度相差小于25度时，能够防止混凝土内部贴在冷却水管上的混凝土降温较高，使混凝土的热量的散失，并且冷却水在冷却水管内的流向24h调换一次后，进一步提高冷却水对闸墩降温的均匀性。

本发明进一步设置为：所述冷却水管内的冷却水流量为1.06m³/h。

通过采用上述技术方案，冷却水管内均匀流动冷却水能够减小冷却水管的振动，同时流量保持在1.06m³/h能够及时对闸墩内的热量进行吸收。

本发明进一步设置为：所述冷却水管为钢管，冷却水管内停止通水后，用压缩空气吹净冷却水管内的滞留水，向管内灌注水泥浆，排净冷水管内的空气。

通过采用上述技术方案，冷却水管为钢管与闸墩的结合效果较好，并且有较大的钢度，同时在冷却水管内浇注水泥浆能够进一步提高冷却水管的强度，使其与闸墩形成一个整体。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过闸墩在浇注前先把两条冷却水管固定在闸墩内部的结构上，然后上下设置两条，使闸墩分层进行冷却，防止每层的厚度较大，每层之间进行单独降温，并且冷却水管通过连接管从闸墩的顶面向闸墩的中间插入，并且冷却水管全部位于闸墩的中间位置，在闸墩的内部设置有测温计能够及时对闸墩内的温度进行测量，从而在降温的过程中能够直接对闸墩内部进行降温，使闸墩内外的温差缩减较快；

2.通过设置两个水井，并且两个水井的间距大于10m，从而使连接管连接的循环装置分成两部分，能够使冷却水管内的水进行对冷却水流向的控制，从而进一步有效降低闸墩内的温度；

3.通过闸墩在浇注50h后，闸墩内部的温度升高达到最大值处，将冷却水通入到冷却水管内，冷却水温与闸墩的温度相差小于25度时，能够防止混凝土内部贴在冷却水管上的混凝土降温较高，使混凝土的热量的散失，并且冷却水在冷却水管内的流向24h调换一次后，进一步提高冷却水对闸墩降温的均匀性。

附图说明

图1是闸墩的内部冷却水管结构示意图；

图2是图1中A-A面的剖视结构示意图；

图3是本发明的整体结构示意图。

图中，1、闸墩；2、冷却水管；3、连接管；4、水井；5、水箱；6、主干管；7、流量计；8、阀门；9、测温计。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：参考图1，为本发明公开的一种混凝土闸墩1浇注过程温度控制系统，包括闸墩1，沿着闸墩1的厚度方向，即垂直于水流的方向，设置有至少两个闸墩1，两个闸墩1之间用于流水，闸墩1为混凝土浇注形成的，闸墩1在水平方向上的截面为长条形，在闸墩1在浇注前需要在闸墩1内布置冷却水管2，冷却水管2为直径为25mm的钢管，冷却水管2弯成S形且竖直方向布置，冷却水管2的高度为2.6m，冷却水管2的高度过高的冷却水管2会导致其上下贯穿的闸墩1厚度较大；冷却水管2的高度过低，冷却水管2的布置密度较大。冷却水管2弯成S形的相邻相竖直部之间的间距为1m，防止冷却水管2的密度较大。

参考图1和图2，为了使冷却水管2更好的进行降温控制，在冷却水管2的两端设置有连接管3，连接管3竖直设置，连接管3的下端与冷却水管2连通。冷却水管2上下设置有两条，两条处于同一垂直于闸墩1厚度方向的竖直平面内。在固定后冷却水管2后进行浇注闸墩1，闸墩1在浇注后，上方的冷却水管2距离闸墩1的上表面的距离为5-7m，位于冷却水管2两端的两个连接管3的上端均伸出闸墩1的上表面，且连接管3位于闸墩1的两端，连接管3距离闸墩1的端头为1m。

参考图3，在闸墩1的一侧地面上设有两个水井4，两个水井4的间距大于10m；两个水井4的位置设置有两个水箱5，两个连接管3分别连接有一个主干管6，主干管6与水箱5连通，从水井4内进入到水箱5内的水先进行调温，使冷却水温与闸墩1内部的温度的相差小于25度，两个主干管6分别对应一个水箱5，从而使两个主干管6均可作为进水或出水用管；在连接管3伸出闸墩1的一段上沿着连接管3的长度方向依次设置有流量计7和阀门8，并且阀门8靠近连接管3安装主干管6的一端，流量计7方便工作人员对冷却水管2内的冷却水量进行观察。

参考图1和图2，在闸墩1的内部沿着闸墩1的顺流方向至少均匀布置两个测温计9，测温范围为-30～130℃，分辨率0.1℃，精度±0.5℃。测温计9在闸墩1的高度方向上均匀分布有三层，最上层的测温计9距离闸墩1的上表面为0.5m，下方的两层分别与两条冷却管对应，方便对闸墩1的多个位置进行测量，并且对于闸墩1上部5-7m的位置不会发生裂缝，从而通过最上层的测温计9能够与下层的测温计9进行温度参考。

为了减小在春季气温较低的条件下，闸墩1外部的温度流失较高，在闸墩1的外部搭设有暖棚，暖棚的覆盖着整个闸墩1，暖棚的顶面距离闸墩1的顶面为1m。暖棚根据闸墩1的形状搭设成“凸”型，以减少棚内温度的损失，降低材料的消耗。

实施例二：一种混凝土闸墩1浇注过程温度控制方法，采用实施例一所作的混凝土闸墩1浇注过程温度控制系统，闸墩1浇注50h后，从一个连接管3内向冷却水管2内通入冷却水，冷却水在冷却水管2的流向24h进行调换一次，从而有效降低砼内部的温升；所述闸墩1内部温度与闸墩1外部温度相差小于15摄氏度时，停止通入冷却水。所述冷却水管2内的冷却水流量为1.06m3/h，流速为0.6m/s。所述冷却水管2为钢管，冷却水管2内停止通水后，用压缩空气吹净冷却水管2内的滞留水，关闭阀门8，向管内灌注水泥浆，灌注部分水泥浆后，打开阀门8，向管内灌注水泥浆，排净冷水管内的空气，直到灌满为止，割除多余的连接管3。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种混凝土闸墩浇注过程温度控制系统，包括闸墩(1)，闸墩(1)内部设置有冷却水管(2)，其特征在于：所述冷却水管(2)有上下设置至少两条，冷却水管(2)均折成S形，且上下设置的两条冷却水管(2)处于同一垂直于闸墩(1)厚度的平面上，冷却水管(2)的两端设置有连接管(3)，连接管(3)竖直设置且位于闸墩(1)的两端，连接管(3)上端伸出闸墩(1)并连接有循环装置；所述闸墩(1)内设置有测温计(9)。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土闸墩浇注过程温度控制系统，其特征在于：上方的冷却水管(2)距离闸墩(1)上表面为5-7m，连接管(3)距离闸墩(1)的端头为1m。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土闸墩浇注过程温度控制系统，其特征在于：所述连接管(3)伸出闸墩(1)的一段上设置有流量计(7)。

4.根据权利要求3所述的一种混凝土闸墩浇注过程温度控制系统，其特征在于：所述测温计(9)位于闸墩(1)的顺流方向至少均匀布置两个，测温计(9)沿闸墩(1)的高度方向均匀至少布置三个，位于闸墩(1)最顶部的测温计(9)距离闸墩(1)上表面0.5m。

5.根据权利要求4所述的一种混凝土闸墩浇注过程温度控制系统，其特征在于：所述循环装置包括水井(4)、水箱(5)和主干管(6)，水井(4)设置有两个且间距大于10m；主干管(6)和水箱(5)均有两个，每个主干管(6)分别与每个水水箱(5)对应，冷却水管(2)两端的两个连接管(3)分别接在两个主干管(6)上，所述连接管(3)靠近主干管(6)的位置设置有阀门(8)。

6.根据权利要求5所述的一种混凝土闸墩浇注过程温度控制系统，其特征在于：所述闸墩(1)的外部搭设有暖棚，暖棚覆盖整个闸墩(1)，暖棚顶面的高度高于闸墩(1)顶面1m。

7.一种混凝土闸墩浇注过程温度控制方法，其特征在于：包括采用权利要求1制作的混凝土闸墩(1)浇注过程温度控制系统；闸墩(1)浇注50h后，从一个连接管(3)内向冷却水管(2)内通入冷却水，冷却水温与闸墩(1)内部的温度的相差小于25度，冷却水在冷却水管(2)的流向24h调换一次；所述闸墩(1)内部温度与闸墩(1)外部温度相差小于15摄氏度时，停止通入冷却水。

8.根据权利要求7所述的一种混凝土闸墩浇注过程温度控制方法，其特征在于：所述冷却水管(2)内的冷却水流量为1.06m3/h。

9.根据权利要求8所述的一种混凝土闸墩浇注过程温度控制方法，其特征在于：所述冷却水管(2)为钢管，冷却水管(2)内停止通水后，用压缩空气吹净冷却水管(2)内的滞留水，向管内灌注水泥浆，排净冷水管内的空气。