CN113146824A - 一种预应力混凝土管桩养护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预应力混凝土管桩养护装置，包括养护池、蒸汽发生器、预热箱和冷却水箱，所述养护池的上端设有密封盖，所述蒸汽发生器的出气口连接有蒸汽管，所述蒸汽管通过环喷机构与养护池内部连通，所述蒸汽发生器的进水口连接有蒸汽抽水管，所述蒸汽抽水管与预热箱内部连通，所述预热箱内部设有热量回收机构。优点在于：本发明中，通过设置环绕管，蒸汽发生器产生的热蒸汽由蒸汽管转移至环绕管中，再由各个蒸汽喷发管喷入养护池中，并且在养护池内部水流中快速扩散传热，使得养护池内部温度得以稳步上升，并且蒸汽与水结合传热，能够规避蒸汽直接冲击带来的局部过热，并且热量分散相对均匀，能够更好的实现对混凝土管桩的养护。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土管桩养护技术领域，尤其涉及一种预应力混凝土管桩养护装置。
背景技术
随着现代建筑物的重要程度的提高以及建筑高度的不断增加，对建筑物地基的承载能力的要求也逐步提高，为了使得天然地基能满足上部建筑物承载力要求，现在基础工程一般采用打桩机将预应力混凝土管桩压入地下后成为基础桩，在处理后的地基上建造建筑物，提高地基的承载力，因此预应力混凝土管桩的质量极为关键；
目前对混凝土管桩的养护多采用两次养护工艺，一次为常压蒸汽养护，一次为高压蒸汽养护，但是在常压养护过程中，蒸汽的直接冲击往往造成热能分布不均匀，导致养护池内部局部温度过热，并且在后续降温处理时，直接快速的降温容易导致管桩表面温差过大而受损，并且现有设备对养护过程中的多余热量并未有效利用，导致热能的大量损耗，带来较多的能源浪费。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中养护效果差的问题，而提出的一种预应力混凝土管桩养护装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种预应力混凝土管桩养护装置，包括养护池、蒸汽发生器、预热箱和冷却水箱，所述养护池的上端设有密封盖，所述蒸汽发生器的出气口连接有蒸汽管，所述蒸汽管通过环喷机构与养护池内部连通，所述蒸汽发生器的进水口连接有蒸汽抽水管，所述蒸汽抽水管与预热箱内部连通，所述预热箱内部设有热量回收机构，所述养护池的底部贯穿插设有回流管和预热管，所述预热管通过计时机构与预热箱内部连通，所述回流管与蒸汽发生器内部连通，所述养护池的底部贯穿插设有与冷却水箱内部连通的回收管，所述冷却水箱内部设有废水处理机构。
在上述的预应力混凝土管桩养护装置中，所述环喷机构包括固定于养护池外壁的环绕管，所述环绕管为环形管，所述蒸汽管的端部贯穿环绕管的侧壁与环形管内部连通，所述环绕管的侧壁贯穿插设有多个与养护池内部连通的蒸汽喷发管。
在上述的预应力混凝土管桩养护装置中，所述热量回收机构包括固定于预热箱内部的蒸汽水箱，所述蒸汽抽水管与蒸汽水箱内部连通，所述预热箱的内部设有预冷水泵，所述预冷水泵的出水端连接有预冷水管。
在上述的预应力混凝土管桩养护装置中，所述废水处理机构包括固定于冷却水箱内壁的隔板，所述冷却水箱的内底部固定有冷却水泵，所述冷却水泵的出水端固定有冷却水管，所述冷却水箱的内底部固定有搬运水泵。
在上述的预应力混凝土管桩养护装置中，所述预冷水管和冷却水管的端部均连通有多个分散管，多个所述分散管均贯穿养护池的侧壁与养护池内部连通。
在上述的预应力混凝土管桩养护装置中，所述计时机构包括固定于计时箱内壁的冲击管，所述计时箱的侧壁贯穿插设有与冲击管内部连通的转移管，所述预热管贯穿计时箱的侧壁与冲击管内部连通，所述冲击管的侧壁贯穿密封转动连接有转轴，所述转轴位于冲击管内部的一段固定有多个转叶。
在上述的预应力混凝土管桩养护装置中，所述转轴的位于冲击管上部一段的一侧固定有两个对称设置的复位弹簧，两个所述复位弹簧的端部均固定有撞击块，所述计时箱的内壁固定有两个对称设置的压电块，两个所述撞击块分别与两个压电块相抵。
在上述的预应力混凝土管桩养护装置中，所述计时箱的内底部固定有蓄电容、放电容、二极管和电磁铁，所述蓄电容和放电容均为可恢复电容器，所述冲击管的底部固定有两个对称设置的接电片，所述冲击管的底部通过连接弹簧连接有接电板，所述接电板位于电磁铁的正上方。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明中，通过设置环绕管，蒸汽发生器产生的热蒸汽由蒸汽管转移至环绕管中，再由各个蒸汽喷发管喷入养护池中，并且在养护池内部水流中快速扩散传热，使得养护池内部温度得以稳步上升，并且蒸汽与水结合传热，能够规避蒸汽直接冲击带来的局部过热，并且热量分散相对均匀，能够更好的实现对混凝土管桩的养护；
2、本发明中，通过设置回流管，随着养护过程的持续，蒸汽的冷凝，使得养护池内部的水位不断上升，而此过程混凝土管桩加工得到有效的加热浸湿处理，从而获得有效养护，并且多余的水流将会从回流管和预热管排出，使得养护池内部水位保持稳定，从而不会因水分过度而损伤管桩，而多余的水流从回流管流出后将进入到蒸汽发生器中，从而重新受热变为蒸汽再利用，并且自身温度较高，在转化过程中能够极大的降低能量损耗，实现热能的有效节省；
3、本发明中，通过设置预热管，流入预热管的多余水流，穿过计时箱由转移管进入到预热箱中，进而在预热箱中积累，从而实现对蒸汽水箱内部水流的加热，使得蒸汽水箱内部水温上升，继而使得蒸汽发生器的能源消耗降低，有效的回收热能，降低损耗；
4、本发明中，通过设置预热箱，预热箱内部水流将以一定温度保存，由于该部分水流仍具有余温，因此能够在管桩降温处理初期，保证管桩温度的缓慢下降，不会在管桩表面形成高强度的温差冲击，从而规避管桩的冷却损伤，该部分水流的循环流动能够保证管桩降温过程的稳定有效；
5、本发明中，通过设置计时箱，利用水流转移完成电能储蓄与触发，能够在需要时启动外部设备进行降温处理，结束养护，并且设备延时关闭，实现对蒸汽喷发时间的控制，由于单次养护蒸汽使用量基本稳定，故而通过多余水流转移量来完成计时，可实现对养护强度的控制，从而降低人为干预程度，规避蒸汽喷发速率不稳带来的强度差。
附图说明
图1为本发明提出的一种预应力混凝土管桩养护装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种预应力混凝土管桩养护装置的俯视图；
图3为本发明提出的一种预应力混凝土管桩养护装置中养护池内部结构的俯视图；
图4为本发明提出的一种预应力混凝土管桩养护装置中计时箱内部结构示意图；
图5为本发明提出的一种预应力混凝土管桩养护装置中压电块部分的电路连接示意图。
图中：1养护池、2密封盖、3蒸汽发生器、4预热箱、5蒸汽水箱、6冷却水箱、7蒸汽管、8蒸汽抽水管、9环绕管、10蒸汽喷发管、11回流管、12预热管、13计时箱、14转移管、15预冷水泵、16预冷水管、17冷却水泵、18冷却水管、19分散管、20隔板、21搬运水泵、22冲击管、23转轴、24转叶、25复位弹簧、26撞击块、27压电块、28蓄电容、29放电容、30二极管、31电磁铁、32接电片、33连接弹簧、34接电板、35回收管。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例
参照图1-5，一种预应力混凝土管桩养护装置，包括养护池1、蒸汽发生器3、预热箱4和冷却水箱6，养护池1的上端设有密封盖2，蒸汽发生器3的出气口连接有蒸汽管7，蒸汽管7通过环喷机构与养护池1内部连通，蒸汽发生器3的进水口连接有蒸汽抽水管8，蒸汽抽水管8与预热箱4内部连通，预热箱4内部设有热量回收机构，养护池1的底部贯穿插设有回流管11和预热管12，预热管12通过计时机构与预热箱4内部连通，回流管11与蒸汽发生器3内部连通，养护池1的底部贯穿插设有与冷却水箱6内部连通的回收管35，冷却水箱6内部设有废水处理机构。
环喷机构包括固定于养护池1外壁的环绕管9，环绕管9为环形管，蒸汽管7的端部贯穿环绕管9的侧壁与环绕管9内部连通，环绕管9的侧壁贯穿插设有多个与养护池1内部连通的蒸汽喷发管10，实现多位置的均匀喷发，避免局部过热，提高养护效果。
热量回收机构包括固定于预热箱4内部的蒸汽水箱5，蒸汽抽水管8与蒸汽水箱5内部连通，预热箱4的内部设有预冷水泵15，预冷水泵15的出水端连接有预冷水管16；废水处理机构包括固定于冷却水箱6内壁的隔板20，隔板20将冷却水箱6分隔成两部分，一部分用于回收处理废水，另一部分供给冷却水流，冷却水箱6的内底部固定有冷却水泵17，冷却水泵17的出水端固定有冷却水管18，冷却水箱6的内底部固定有搬运水泵21；预冷水管16和冷却水管18的端部均连通有多个分散管19，多个分散管19均贯穿养护池1的侧壁与养护池1内部连通。
计时机构包括固定于计时箱内壁的冲击管22，计时箱13的侧壁贯穿插设有与冲击管22内部连通的转移管14，预热管12贯穿计时箱13的侧壁与冲击管22内部连通，冲击管22的侧壁贯穿密封转动连接有转轴23，转轴23位于冲击管22内部的一段固定有多个转叶24，转叶24在多余水流的冲击下将会带动转轴23转动，从而利用水流的动能，充分回收能源；转轴23的位于冲击管22上部一段的一侧固定有两个对称设置的复位弹簧25，两个复位弹簧25的端部均固定有撞击块26，计时箱13的内壁固定有两个对称设置的压电块27，两个撞击块26分别与两个压电块27相抵，撞击块26转动过程中不断与压电块27碰撞，导致压电陶瓷制成的压电块27将会不断受压发电；计时箱13的内底部固定有蓄电容28、放电容29、二极管30和电磁铁31，蓄电容28和放电容29均为可恢复电容器，在击穿后能够自我恢复，压电块27所发电能将有效的供给蓄电容28和放电容29，实现对电能的储蓄，同时能够计时，冲击管22的底部固定有两个对称设置的接电片32，冲击管22的底部通过连接弹簧33连接有接电板34，接电板34位于电磁铁31的正上方。
本发明中，在对预应力混凝土管桩进行养护时，首先将混凝土管桩放置在养护池1中，再向养护池1内部倒入一定量的水流，继而使用密封盖2将养护池1封闭，然后启动蒸汽发生器3，使其通过蒸汽抽水管8吸取蒸汽水箱5内部的水流，然后将其加热转化为蒸汽，由蒸汽管7转移至环绕管9中，再由各个蒸汽喷发管10喷入养护池1中，并且在养护池1内部水流中快速扩散传热，使得养护池1内部温度得以稳步上升，并且蒸汽与水结合传热，能够规避蒸汽直接冲击带来的局部过热，并且热量分散相对均匀，能够更好的实现对混凝土管桩的养护；
随着养护过程的持续，蒸汽的冷凝，使得养护池1内部的水位不断上升，而此过程混凝土管桩加工得到有效的加热浸湿处理，从而获得有效养护，并且多余的水流将会从回流管11和预热管12排出，使得养护池1内部水位保持稳定，从而不会因水分过度而损伤管桩，而多余的水流从回流管11流出后将进入到蒸汽发生器3中，从而重新受热变为蒸汽再利用，并且自身温度较高，在转化过程中能够极大的降低能量损耗，实现热能的有效节省；
而流入预热管12的多余水流，穿过计时箱13由转移管14进入到预热箱4中，进而在预热箱4中积累，从而实现对蒸汽水箱5内部水流的加热，使得蒸汽水箱5内部水温上升，继而使得蒸汽发生器3的能源消耗降低，有效的回收热能，降低损耗；
预热箱4内部水流将以一定温度保存，在后续养护结束，需要对混凝土管桩降温处理时，预冷水泵15将会抽取预热箱4内部的余温水流，从而使其通过预冷水管16转移至分散管19中，继而进入养护池1中，实现对管桩的喷洒降温，由于该部分水流仍具有余温，因此能够在管桩降温处理初期，保证管桩温度的缓慢下降，不会在管桩表面形成高强度的温差冲击，从而规避管桩的冷却损伤，该部分水流的循环流动能够保证管桩降温过程的稳定有效；
并且后续冷却水泵17将会启动大量抽取冷却水流，通过冷却水管18至分散管19，继而实现对管桩的进一步降温处理，而养护水流最终由回收管35进入到冷却水箱6中，冷却水箱6由隔板20隔开，从而能够保证冷却水流与处理后水流的分隔，在对处理后水流进行净化处理后，再由搬运水泵21将水流转移，以备后续冷却使用，实现水流的循环利用，不造成污水排放；
在水流穿过计时箱13时，将会穿过冲击管22，从而使得冲击管22内部的转叶24受到冲击而带动转轴23转动，使得转轴23带动骑上的复位弹簧25及撞击块26转动，从而使得撞击块26在水流流动的过程中完成对压电块27的不断撞击，使得压电块27得以不断的受到冲击而发电，并将电能储存在蓄电容28和放电容29中，直至蓄电容28达到容量值而被高压击穿，导致放电容29与蓄电容28之间出现电位差，从而使得放电容29持续对外有效放电，使得电磁铁31有效得电，进而吸引接电板34移动，使得接电板34将两个接电片32连接，进而完成电力接通，能够在需要时启动外部设备进行降温处理，结束养护，并且设备延时关闭，实现对蒸汽喷发时间的控制，由于单次养护蒸汽使用量基本稳定，故而通过多余水流转移量来完成计时，可实现对养护强度的控制，从而降低人为干预程度，规避蒸汽喷发速率不稳带来的强度差；
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种预应力混凝土管桩养护装置，包括养护池（1）、蒸汽发生器（3）、预热箱（4）和冷却水箱（6），其特征在于，所述养护池（1）的上端设有密封盖（2），所述蒸汽发生器（3）的出气口连接有蒸汽管（7），所述蒸汽管（7）通过环喷机构与养护池（1）内部连通，所述蒸汽发生器（3）的进水口连接有蒸汽抽水管（8），所述蒸汽抽水管（8）与预热箱（4）内部连通，所述预热箱（4）内部设有热量回收机构，所述养护池（1）的底部贯穿插设有回流管（11）和预热管（12），所述预热管（12）通过计时机构与预热箱（4）内部连通，所述回流管（11）与蒸汽发生器（3）内部连通，所述养护池（1）的底部贯穿插设有与冷却水箱（6）内部连通的回收管（35），所述冷却水箱（6）内部设有废水处理机构。
2.根据权利要求1所述的一种预应力混凝土管桩养护装置，其特征在于，所述环喷机构包括固定于养护池（1）外壁的环绕管（9），所述环绕管（9）为环形管，所述蒸汽管（7）的端部贯穿环绕管（9）的侧壁与环绕管（9）内部连通，所述环绕管（9）的侧壁贯穿插设有多个与养护池（1）内部连通的蒸汽喷发管（10）。
3.根据权利要求1所述的一种预应力混凝土管桩养护装置，其特征在于，所述热量回收机构包括固定于预热箱（4）内部的蒸汽水箱（5），所述蒸汽抽水管（8）与蒸汽水箱（5）内部连通，所述预热箱（4）的内部设有预冷水泵（15），所述预冷水泵（15）的出水端连接有预冷水管（16）。
4.根据权利要求3所述的一种预应力混凝土管桩养护装置，其特征在于，所述废水处理机构包括固定于冷却水箱（6）内壁的隔板（20），所述冷却水箱（6）的内底部固定有冷却水泵（17），所述冷却水泵（17）的出水端固定有冷却水管（18），所述冷却水箱（6）的内底部固定有搬运水泵（21）。
5.根据权利要求4所述的一种预应力混凝土管桩养护装置，其特征在于，所述预冷水管（16）和冷却水管（18）的端部均连通有多个分散管（19），多个所述分散管（19）均贯穿养护池（1）的侧壁与养护池（1）内部连通。
6.根据权利要求1所述的一种预应力混凝土管桩养护装置，其特征在于，所述计时机构包括固定于计时箱内壁的冲击管（22），所述计时箱（13）的侧壁贯穿插设有与冲击管（22）内部连通的转移管（14），所述预热管（12）贯穿计时箱（13）的侧壁与冲击管（22）内部连通，所述冲击管（22）的侧壁贯穿密封转动连接有转轴（23），所述转轴（23）位于冲击管（22）内部的一段固定有多个转叶（24）。
7.根据权利要求6所述的一种预应力混凝土管桩养护装置，其特征在于，所述转轴（23）的位于冲击管（22）上部一段的一侧固定有两个对称设置的复位弹簧（25），两个所述复位弹簧（25）的端部均固定有撞击块（26），所述计时箱（13）的内壁固定有两个对称设置的压电块（27），两个所述撞击块（26）分别与两个压电块（27）相抵。
8.根据权利要求7所述的一种预应力混凝土管桩养护装置，其特征在于，所述计时箱（13）的内底部固定有蓄电容（28）、放电容（29）、二极管（30）和电磁铁（31），所述蓄电容（28）和放电容（29）均为可恢复电容器，所述冲击管（22）的底部固定有两个对称设置的接电片（32），所述冲击管（22）的底部通过连接弹簧（33）连接有接电板（34），所述接电板（34）位于电磁铁（31）的正上方。
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