CN109930473A - 一种铰缝防水防冻恒温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铰缝防水防冻恒温装置，包括进水管道、设置在进水管道上的进水阀门、第一水泵、第一集成控制箱、太阳能集热装置、外部储水管道、第二水泵、第二集成控制箱、内部循环管道、设置在铰缝混凝土上的隔水膜、设置在出水管道上的出水阀门、出水管道和温度探测器；进水管道与外部储水管道相连；外部储水管道通过控制阀与内部循环管道相连；内部循环管道穿过铰缝混凝土；内部循环管道与出水管道相连；第一集成控制箱控制进水阀门启闭、第一水泵对外部储水管道泵水；第二集成控制箱控制控制阀门、出水阀门启闭、第二水泵对内部循环管道泵水；温度探测器检测铰缝混凝土温度；太阳能集热装置加热；本发明可避免冻融对铰缝混凝土的损伤。
Description
技术领域
本发明属于桥梁结构养护领域，可避免寒冷条件和雨雪天气下的冻融损伤和积水渗入对铰缝的破坏。
背景技术
在现今的桥梁建设中，中小跨径的梁桥往往采用装配式空心板梁的形式。但由于一些铰缝混凝土构造上的问题和施工技术不够完善，常常使铰缝混凝土成为整座装配式空心板梁的“软肋”。关于铰缝混凝土的病害在装配式空心板梁桥中普遍存在，而且铰缝混凝土病害发展到一定程度会导致单板受力现象。单板受力不但可以引起主梁病害，还可引起桥梁附属设施的病害，对桥梁的使用寿命造成了极大的威胁。
铰缝混凝土一般是由强度等级较低的混凝土浇筑而成，在昼夜温差较大寒冷季节，受雨水侵蚀作用，铰缝混凝土内的混凝土会产生一定的冻融损伤破坏，直接加深铰缝混凝土病害的严重程度，所以铰缝混凝土作为装配式板梁桥的关键部位和薄弱环节，为了避免铰缝混凝土的易损性对桥梁的安全性和耐久性产生影响，提出针对于空心板铰缝混凝土损坏问题的改善技术就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铰缝防水防冻恒温装置，可在寒冷季节，通过太能能集热的方式对铰缝混凝土进行温度调节，并通过蓄电池将白天的太阳能储存起来夜间继续加热，形成全天恒温，同时在铰缝混凝土上边缘附上一层橡胶隔水膜以缓解冻融循环损伤对空心板梁桥的不利影响。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种铰缝防水防冻恒温装置，包括进水口管道、进水口阀门、第一水泵、第一集成控制箱、太阳能集热装置、外部储水管道、第二水泵、第二集成控制箱、控制阀门、内部保温管道、出水口阀门、出水口管道、梁底温度探测器和隔水膜；
所述进水管道上设有进水阀门，所述进水管道与外部储水管道相连；所述外部储水管道通过控制阀门与内部保温管道相连；所述内部保温管道呈S形，依次穿过各个铰缝混凝土内部；所述铰缝混凝土的上边缘附上一层隔水膜；所述内部保温管道与出水管道相连；所述出水管道上设有出水阀门；所述第一集成控制箱用以控制进水阀门的开启和关闭，并控制第一水泵对外部储水管道进行泵水；所述第二集成控制箱用以控制控制阀门以及出水阀门的开启和关闭，并控制第二水泵从外部储水管道对内部保温管道进行泵水；多个温度探测器均匀布置在铰缝混凝土的底部，用以检测铰缝混凝土温度，当铰缝混凝土温度低于设定温度时，第一集成控制箱控制进水阀门打开并打开第一水泵对外部储水管道进行泵水；所述太阳能集热装置用以对外部储水管道内的水进行加热；外部储水管道内设有温度传感器，当温度达到设定温度时，第二集成控制箱控制控制阀门和第二水泵开启，第二水泵将热水泵入内部保温管道，内部保温管道对铰缝混凝土直接加热。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
(1)本发明的铰缝防水防冻恒温装置，采用太阳能清洁能源供热，全过程不产生碳排放，是自然环保和可持续发展的理念体现。
(2)本发明的铰缝防水防冻恒温装置，可直接实现寒冷气候环境下直接对铰缝混凝土的恒温调节，避免冻融循环对其的损伤。
(3)本发明的铰缝防水防冻恒温装置，从防止积水渗入开始到恒温防冻双重保障，有效避免铰缝混凝土的冻融破坏。
(4)本发明的铰缝防水防冻恒温装置，在铰缝混凝土中直接插入恒温装置即可避免在空心板空心处插入恒温管道时出现的保温效果不好的问题。
(5)本发明的铰缝防水防冻恒温装置，通过在增加蓄电池可将白天的太阳能储存起来夜间继续加热，实现全天恒温。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的仰视图。
图3为本发明的俯视图。
图4为本发明铰缝混凝土处横截面图。
具体实施方式
为了说明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1-图4，本发明的一种铰缝防水防冻恒温装置，包括进水口管道1、进水口阀门2、第一水泵3、第一集成控制箱4、太阳能集热装置5、外部储水管道6、第二水泵7、第二集成控制箱8、控制阀门9、内部保温管道10、出水口阀门11、出水口管道12、梁底温度探测器13和隔水膜15；
所述进水管道1上设有进水阀门2，所述进水管道1与外部储水管道6相连；所述外部储水管道6通过控制阀门9与内部保温管道10相连；所述内部保温管道10呈S形，依次穿过各个铰缝混凝土14内部，可直接实现寒冷气候环境下直接对铰缝混凝土14的恒温调节，避免冻融循环对其的损伤；铰缝混凝土14的上边缘附上一层橡胶隔水膜15，起到防止积水渗入铰缝混凝土的作用以及避免积水对外部储水管道6产生降温作用；所述内部保温管道10与出水管道12相连；所述出水管道12上设有出水阀门11；所述第一集成控制箱4用以控制进水阀门2的开启和关闭，并控制第一水泵3对外部储水管道6进行泵水；所述第二集成控制箱8用以控制控制阀门9以及出水阀门的开启和关闭，并控制第二水泵7从外部储水管道6对内部保温管道10进行泵水；多个温度探测器13均匀布置在铰缝混凝土14的底部，用以检测铰缝混凝土14温度，当铰缝混凝土14温度低于设定温度时，第一集成控制箱4控制进水阀门2打开并打开第一水泵3对外部储水管道6进行泵水；所述太阳能集热装置5用以对外部储水管道6内的水进行加热；外部储水管道7内设有温度传感器，当温度达到设定温度时，第二集成控制箱8控制控制阀门9和第二水泵7开启，第二水泵7将热水泵入内部保温管道10，内部保温管道10对铰缝混凝土14直接加热，以实现铰缝混凝土14的解冻和温度回升目的。
进一步的，所述第一集成控制箱4和第二集成控制箱8内部均设于蓄电池，可将白天太阳能集热装置5产生的电量存储起来，用于夜间继续加热，实现全天恒温。
进一步的，当温度探测器13检测梁底温度高于设定温度时，第二集成控制箱8控制控制阀门9和第二水泵7关闭，第二水泵7停止热水泵送。
进一步的，所述内部保温管道10是由热传导效果好的金属材料制成，能够实现对铰缝混凝土14的传导加热，优选的，所述热传导效果好的金属材料为铜或铝制材料。
进一步的，所述外部储水管道6采用双层真空保温材料制成，具有良好的保温效果。优选的，所述进水管道1、出水管道12位于同一端，且相互平行设置，便于进水和出水的连接。
在一些实施方式中，所述外部储水管道6内设有液位传感器，用以检测液位，当泵入液体达到液位时，第一集成控制箱4控制进水阀门2和第一水泵3关闭。
在另外一些实施方式中，所述第一集成控制箱4控制第一水泵3的开启时间，以控制泵入外部储水管道6内的水位，第一水泵3关闭后进水阀门2关闭。
在一些实施方式中，所述内部保温管道10内也设液位传感器，当泵入液体达到液位时，第二集成控制箱8控制出水阀门11和第二水泵7关闭。
在另外一些实施方式中，所述第二集成控制箱8控制第二水泵7的开启时间，以控制泵入内部保温管道10内的水位，第二水泵7关闭后进水阀门2关闭。
本发明的铰缝防水防冻恒温装置，当使用一段时间时，伴随着内部保温管道10的温度耗散，梁底温度探测器13检测到梁底温度低于设定温度时，第二集成控制箱8控制出水阀门11打开，内部保温管道10内的水沿出水管道12流出后关闭出水阀门11。此时，进水阀门2再次打开，第一水泵3驱动将水输送到外部储水管道6中进行再次加热，如此循环往复，实现桥梁铰缝混凝土恒温控制。
通过本发明的铰缝防水防冻恒温装置，采用太阳能清洁能源能够实现长期循环对桥梁铰缝混凝土的恒温调节作用，可避免寒冷条件和雨雪天气下冻融损伤和积水渗入对铰缝的破坏，有利于提高桥梁的结构稳定性和安全性。
Claims (10)
1.一种铰缝防水防冻恒温装置，其特征在于，包括进水口管道(1)、进水口阀门(2)、第一水泵(3)、第一集成控制箱(4)、太阳能集热装置(5)、外部储水管道(6)、第二水泵(7)、第二集成控制箱(8)、控制阀门(9)、内部保温管道(10)、出水口阀门(11)、出水口管道(12)、梁底温度探测器(13)和隔水膜(15)；
所述进水管道(1)上设有进水阀门(2)，所述进水管道(1)与外部储水管道(6)相连；所述外部储水管道(6)通过控制阀门(9)与内部保温管道(10)相连；所述内部保温管道(10)呈S形，依次穿过各个铰缝混凝土内部；所述铰缝混凝土的上边缘附上一层隔水膜(15)；所述内部保温管道(10)与出水管道(12)相连；所述出水管道(12)上设有出水阀门(11)；所述第一集成控制箱(4)用以控制进水阀门(2)的开启和关闭，并控制第一水泵(3)对外部储水管道(6)进行泵水；所述第二集成控制箱(8)用以控制控制阀门(9)以及出水阀门的开启和关闭，并控制第二水泵(7)从外部储水管道(6)对内部保温管道(10)进行泵水；多个温度探测器(13)均匀布置在铰缝混凝土的底部，用以检测铰缝混凝土温度，当铰缝混凝土温度低于设定温度时，第一集成控制箱(4)控制进水阀门(2)打开并打开第一水泵(3)对外部储水管道(6)进行泵水；所述太阳能集热装置(5)用以对外部储水管道(6)内的水进行加热；外部储水管道(7)内设有温度传感器，当温度达到设定温度时，第二集成控制箱(8)控制控制阀门(9)和第二水泵(7)开启，第二水泵(7)将热水泵入内部保温管道(10)，内部保温管道(10)对铰缝混凝土(14)直接加热。
2.根据权利要求1所述的铰缝防水防冻恒温装置，其特征在于，所述第一集成控制箱(4)和第二集成控制箱(4)内部均设于蓄电池，用以将白天太阳能集热装置(5)产生的电量存储起来。
3.根据权利要求1所述的基于太阳能集热的桥梁铰缝混凝土恒温控制系统，其特征在于，当温度探测器(13)检测梁底温度高于设定温度时，第二集成控制箱(8)控制控制阀门(9)和第二水泵(7)关闭，第二水泵(7)停止热水泵送。
4.根据权利要求1所述的铰缝防水防冻恒温装置，其特征在于，所述内部保温管道(10)是由热传导效果好的金属材料制成。
5.根据权利要求1所述的铰缝防水防冻恒温装置，其特征在于，所述外部储水管道(6)采用双层真空保温材料制成。
6.根据权利要求1所述的铰缝防水防冻恒温装置，其特征在于，所述进水管道(1)、出水管道(12)位于同一端，且相互平行设置。
7.根据权利要求1所述的铰缝防水防冻恒温装置，其特征在于，所述外部储水管道(6)内设有液位传感器，用以检测液位，当泵入液体达到液位时，第一集成控制箱(4)控制进水阀门(2)和第一水泵(3)关闭。
8.根据权利要求1所述的铰缝防水防冻恒温装置，其特征在于，所述第一集成控制箱(4)控制第一水泵(3)的开启时间，以控制泵入外部储水管道(6)内的水位。
9.根据权利要求1所述的铰缝防水防冻恒温装置，其特征在于，所述内部保温管道(10)内也设液位传感器，当泵入液体达到液位时，第二集成控制箱(8)控制出水阀门(11)和第二水泵(7)关闭。
10.根据权利要求1所述的铰缝防水防冻恒温装置，其特征在于，所述第二集成控制箱(8)控制第二水泵(7)的开启时间，以控制泵入内部保温管道(10)内的水位。
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| CN208039038U (zh) * | 2018-03-29 | 2018-11-02 | 窦阳阳 | 一种恒温式桥梁铰缝渗水治理装置 |
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