CN111794113A - 水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁工程领域，具体公开了水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置，包括若干第一冷却装置、第二冷却装置和增压机构；所述第一冷却装置包括若干第一冷却管，所述第一冷却管水平贯穿钢围堰、模板和钢筋结构，且第一冷却管与钢围堰和模板的连接处均密封，所述第一冷却管沿着水流方向布置；所述第二冷却装置包括若干第二冷却管，所述第二冷却管水平贯穿钢围堰、模板和钢筋结构，且第二冷却管与钢围堰和模板的连接处均密封，所述第二冷却管与第一冷却管垂直；所述增压机构包括水泵，所述水泵与第二冷却管的一端连通。本发明的目的在于解决混凝土水化热难以控制的技术问题。

Description

水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置及使用方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，具体公开了水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置及使用方法。

背景技术

随着科技的发展，大跨度跨线、跨河等桥梁不断呈现，桥墩的高度不断升高，大体积混凝土逐渐成为构建桥墩的重要组成部分。桥墩在施工过程中一般包括钢围堰、模板、钢筋结构和混凝土，钢围堰能够隔绝河流中的水，防止水大量泄漏到钢筋结构中；模板用于围挡钢筋结构和浇筑混凝土。施工过程中，浇筑混凝土时，水泥水化反应放出大量的热量即水化热，导致混凝土内部集聚大量热量，由于桥墩体积较大、热量很难散出，最终导致桥墩温度内部温度不均匀、出现混凝土收缩或裂缝等病害，严重损害桥墩的结构安全。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置及使用方法，以解决混凝土水化热难以控制的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置，包括若干第一冷却装置、第二冷却装置和增压机构；所述第一冷却装置包括若干第一冷却管，所述第一冷却管水平贯穿钢围堰、模板和钢筋结构，且第一冷却管与钢围堰和模板的连接处均密封，所述第一冷却管沿着水流方向布置；所述第二冷却装置包括若干第二冷却管，所述第二冷却管水平贯穿钢围堰、模板和钢筋结构，且第二冷却管与钢围堰和模板的连接处均密封，所述第二冷却管与第一冷却管垂直；所述增压机构包括水泵，所述水泵与第二冷却管的一端连通。

可选地，所述第二冷却管位于第一冷却管的上方，所述第二冷却管的底部设有若干第二连接头，所述第一冷却管的顶部设有若干能够与第二连接头连通的第一连接头。

可选地，所述第一冷却管的底部和第二冷却管的顶部分别设有第一凹陷部和第二凹陷部；所述第一凹陷部上竖直连通有第一支管，所述第一连接头呈管状且底部一体成型有两个第一耳板，所述第一耳板与第一支管转动连接，所述第一连接头内设有金属软管，金属软管的下端设置在第一支管内，所述第一连接头的顶部水平连通有锥形的插头；所述第二凹陷部上竖直连通有第二支管，所述第二连接头呈管状且底部一体成型有两个第二耳板，所述第二耳板与第二支管转动连接，所述第二连接头内设有金属软管，金属软管的上端设置在第二支管内，所述第二连接头的顶部连通设有与插头配合的中空的插板。

可选地，所述第一凹陷部和第二凹陷部内均设有用于限制第一耳板或第二耳板转动角度的限位板。

可选地，所述第一冷却管内水平滑动设有第一滑板，所述第一滑板上设有第一拉绳，所述第一拉绳与第一连接头连接；所述第二冷却管内水平滑动设有第二滑板，所述第二滑板上设有第二拉绳，所述第二拉绳与第二连接头连接。

水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置的使用方法，包括以下步骤：

S1，将第一冷却管和第二冷却管水平贯穿到钢围堰和模板中，且保证第一冷却管沿水流方向，第二冷却管与第一冷却管垂直，同时保证第一连接头和第二连接头对齐且两者之间留有间距；

S2，拉动第一滑板和第二滑板，使两者牵动第一拉绳和第二拉绳，第一拉绳和第二拉绳将第一连接头和第二连接头拉直，使两者保持竖直状态；

S3，推动第二冷却管，使第一连接头与第二连接头连通；

S4，将增压机构与第二冷却管连通，从水流中抽出水并泵入到第二冷却管内；

S5，复位第一滑板和第二滑板，先从钢围堰上抽出第一冷却管，然后再抽出第二冷却管。

本方案的工作原理及有益效果在于：

1、本方案中设置有第一冷却管和第二冷却管，其中第一冷却管沿水流方向布置，由于河流中水流速度快、流量大，所以水流在通过第一冷却管时能够提供较好的冷却效果，无需额外设置水泵来增压；第二冷却管因其布置方向与第一冷却管垂直，所以其需要使用水泵进行抽水冷却，但是与现有技术相比，本方案中所需的水泵功率更小，对水泵的要求有很大的降低，在用电成本、水泵运输成本上都有很大的节省。

2、本方案中的第一冷却管和第二冷却管上分别设有第一连接头和第二连接头，第一连接头和第二连接头设置在第一凹陷部和第二凹陷部中，在未使用的状态下，第一连接头和第二连接头不会伸出第一冷却管、第二冷却管的外壁，所以当第一冷却管和第二冷却管插入钢围堰时，第一连接头和第二连接头不会发生干涉等情况。同时，第一冷却管和第二冷却管中设置有第一滑板和第二滑板，两者能够将第一连接头和第二连接头拉起，使两者能够对齐并进行对接连通。第一连接头和第二连接头连通后，第一冷却管和第二冷却管中的水流互通以增加冷却效果。

3、第一凹陷部和第二凹陷部使第一冷却管和第二冷却管内部路径发生变化，具有扰流作用，使第一冷却管和第二冷却管内中水流的保持湍流状态而非层流状态，使水流的流速最大化，提高换热冷却的效果。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为固定座的结构示意图；

图3为第一冷却管和第二冷却管的部分结构示意图；

图4为图3中A处放大图；

图5为第一支管、第一连接头、第二支管和第二连接头的剖视图；

图6为图5中B处的放大图。

附图中标记如下：钢围堰1、模板2、钢筋结构3、第一冷却管4、第二冷却管5、固定座6、固定槽7、密封板8、滑条9、第一弹簧10、水平孔11、密封槽12、第一凹陷部13、第一连接头14、插头15、第一耳板16、插板17、第二连接头18、第二凹陷部19、第二耳板20、限位板21、第二支管22、金属软管23、第一支管24、第一架体25、第一滑柱26、第二弹簧27、第一柱塞28、第二架体29、第二滑柱30、第三弹簧31、第二柱塞32。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例

一种水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置，结合图1、图2，包括若干第一冷却装置、第二冷却装置和增压机构。桥墩中，钢围堰1和模板2上均设有供第一冷却装置和第二冷却装置穿过的水平孔11，水平孔11上设有密封装置。密封装置包括固定座6、密封板8和设置在钢围堰1和模板2外壁上的密封槽12。固定座6固定设置在钢围堰1或模板2的外壁上，且其位于水平孔11的侧面，固定座6上设有固定槽7，密封板8滑动设置在固定槽7上，密封板8上一体成型有滑条9，滑条9滑动设置在密封槽12上；固定槽7的内部固定设有第一弹簧10，第一弹簧10与密封板8固定连接；密封板8的外壁上设有楔面，第一冷却管4或第二冷却管5与楔面相抵时能够将密封板8推开。

结合图3-图6，第一冷却装置包括若干第一冷却管4，第一冷却管4水平贯穿钢围堰1、模板2和钢筋结构3，且第一冷却管4与钢围堰1和模板2的连接处均密封，第一冷却管4沿着水流方向布置。第二冷却装置包括若干第二冷却管5，所述第二冷却管5水平贯穿钢围堰1、模板2和钢筋结构3，且第二冷却管5与钢围堰1和模板2的连接处均密封，第二冷却管5与第一冷却管4垂直。增压机构包括水泵，水泵与第二冷却管5的一端连通。第二冷却管5位于第一冷却管4的上方，第二冷却管5的底部设有若干第二连接头18，第一冷却管4的顶部设有若干能够与第二连接头18连通的第一连接头14。第一冷却管4的底部和第二冷却管5的顶部分别设有第一凹陷部13和第二凹陷部19；第一凹陷部13上竖直连通有第一支管24，第一连接头14呈管状且底部一体成型有两个第一耳板16，第一耳板16与第一支管24转动连接。第一连接头14内固定设有金属软管23，金属软管23的下端固定设置在第一支管24内，所述第一连接头14的顶部水平连通有锥形的插头15，插头15内部中空，插头15的端部内固定设有第一架体25，第一架体25上固定设有第一滑柱26，第一滑柱26上同心外套滑动设有第一柱塞28，第一柱塞28能够封堵插头15的端部，第一柱塞28上固定设有第二弹簧27，第二弹簧27与第一架体25固定连接。第二凹陷部19上竖直连通有第二支管22，第二连接头18呈管状且底部一体成型有两个第二耳板20，第二耳板20与第二支管22转动连接，第二连接头18内固定设有金属软管23，金属软管23的上端固定设置在第二支管22内，第二连接头18的顶部连通设有与插头15配合的中空的插板17。插板17内部中空且其上设有插孔，插板17内固定设有第二架体29，第二架体29上固定设有第二滑柱30，第二滑柱30上同心外套滑动设有第二柱塞32，第二柱塞32能够封堵插孔，第二滑柱30的直径小于第一柱塞28，第二滑柱30能够推动第一柱塞28。第二柱塞32上固定设有第三弹簧31，第三弹簧31与第二架体29固定连接。第一凹陷部13和第二凹陷部19内均固定设有用于限制第一耳板16或第二耳板20转动角度的限位板21。第一冷却管4内水平滑动设有第一滑板，第一滑板上固定设有第一拉绳，所述第一拉绳与第一连接头14固定连接；所述第二冷却管5内水平滑动设有第二滑板，所述第二滑板上固定设有第二拉绳，所述第二拉绳与第二连接头18固定连接。

水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置的使用方法，包括以下步骤：

S1，将第一冷却管4和第二冷却管5水平贯穿到钢围堰1和模板2中，且保证第一冷却管4沿水流方向，第二冷却管5与第一冷却管4垂直，同时保证第一连接头14和第二连接头18对齐且两者之间留有间距；

S2，拉动第一滑板和第二滑板，使两者牵动第一拉绳和第二拉绳，第一拉绳和第二拉绳将第一连接头14和第二连接头18拉直，使两者保持竖直状态；

S3，推动第二冷却管5，使第一连接头14与第二连接头18连通；

S4，将增压机构与第二冷却管5连通，从水流中抽出水并泵入到第二冷却管5内；

S5，复位第一滑板和第二滑板，先从钢围堰1上抽出第一冷却管4，然后再抽出第二冷却管5。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (6)

1.一种水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置，其特征在于：包括若干第一冷却装置、第二冷却装置和增压机构；所述第一冷却装置包括若干第一冷却管，所述第一冷却管水平贯穿钢围堰、模板和钢筋结构，且第一冷却管与钢围堰和模板的连接处均密封，所述第一冷却管沿着水流方向布置；所述第二冷却装置包括若干第二冷却管，所述第二冷却管水平贯穿钢围堰、模板和钢筋结构，且第二冷却管与钢围堰和模板的连接处均密封，所述第二冷却管与第一冷却管垂直；所述增压机构包括水泵，所述水泵与第二冷却管的一端连通。

2.根据权利要求1所述的水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置，其特征在于：所述第二冷却管位于第一冷却管的上方，所述第二冷却管的底部设有若干第二连接头，所述第一冷却管的顶部设有若干能够与第二连接头连通的第一连接头。

3.根据权利要求2所述的水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置，其特征在于：所述第一冷却管的底部和第二冷却管的顶部分别设有第一凹陷部和第二凹陷部；所述第一凹陷部上竖直连通有第一支管，所述第一连接头呈管状且底部一体成型有两个第一耳板，所述第一耳板与第一支管转动连接，所述第一连接头内设有金属软管，金属软管的下端设置在第一支管内，所述第一连接头的顶部水平连通有锥形的插头；所述第二凹陷部上竖直连通有第二支管，所述第二连接头呈管状且底部一体成型有两个第二耳板，所述第二耳板与第二支管转动连接，所述第二连接头内设有金属软管，金属软管的上端设置在第二支管内，所述第二连接头的顶部连通设有与插头配合的中空的插板。

4.根据权利要求3所述的水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置，其特征在于：所述第一凹陷部和第二凹陷部内均设有用于限制第一耳板或第二耳板转动角度的限位板。

5.根据权利要求4所述的水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置，其特征在于：所述第一冷却管内水平滑动设有第一滑板，所述第一滑板上设有第一拉绳，所述第一拉绳与第一连接头连接；所述第二冷却管内水平滑动设有第二滑板，所述第二滑板上设有第二拉绳，所述第二拉绳与第二连接头连接。

6.根据权利要求5所述的水上桥梁中桥墩大体积混凝土水化热控制装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将第一冷却管和第二冷却管水平贯穿到钢围堰和模板中，且保证第一冷却管沿水流方向，第二冷却管与第一冷却管垂直，同时保证第一连接头和第二连接头对齐且两者之间留有间距；

S2，拉动第一滑板和第二滑板，使两者牵动第一拉绳和第二拉绳，第一拉绳和第二拉绳将第一连接头和第二连接头拉直，使两者保持竖直状态；

S3，推动第二冷却管，使第一连接头与第二连接头连通；

S4，将增压机构与第二冷却管连通，从水流中抽出水并泵入到第二冷却管内；

S5，复位第一滑板和第二滑板，先从钢围堰上抽出第一冷却管，然后再抽出第二冷却管。

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