CN116874314B - 大体积墩柱水化热控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥墩水化热领域，具体公开了大体积墩柱水化热控制装置，包括若干隔绝单元，所述隔绝单元包括底板、若干隔绝板和组装板，所述组装板和隔绝板可拆卸连接，所述隔绝板和组装板均能够安装在底板上；所述组装板呈矩形环状；所述隔绝板呈矩形环状，所述隔绝板的侧壁上设置有若干连通孔，所述连通孔上设置有两块半圆形的密封板，两个密封板能够形成圆形状且其内部空间与连通孔连通；所述隔绝单元设置4个，隔绝单元围成矩形状排布设置在桥墩的中部，隔绝单元中可以灌入冷水。有鉴于此，本发明的目的在于解决降低桥墩水化热的技术问题。

Description

大体积墩柱水化热控制装置

技术领域

本发明涉及桥墩水化热领域，具体公开了大体积墩柱水化热控制装置。

背景技术

我国的高速、铁路以及桥梁建设工程中，高墩大跨度桥梁越来越多，这些桥梁的桥墩尺寸非常大，导致桥墩需要大量的水泥进行浇筑，大体积混凝土水化热速率高，混凝土的导热性能不好，造成混凝土内外存在温差和内部约束，混凝土分层浇筑其收缩形成外部约束，最终产生温度裂缝，温度裂缝过多会影响桥墩结构的正常使用。混凝土的水化热问题已引起桥梁工程人员的高度重视。

现有技术中对混凝土桥梁水化热问题已经有相应的解决办法，例如：水管冷却，在桥梁混凝土中插入若干水管，水管中再通入冷水即可进行混凝土降温。该方法存在一定的问题：水管插入到混凝土中，后续是否需要将其拔出、拔出后是否需要重新填充新的混凝土、水管对整个混凝土结构是否存在结构强度影响等都是必须要解决的技术问题。一般在设计之初会 采用solid70单元模拟混凝土，采用fluid116单元模拟冷却水管，建立背景工程的三维有限元模型，分析冷却水管的管路布置、间距、数量等对桥墩结构的影响，该方法确实太过费时费力，而且分析结果也并不是完全符合实际情况，所以现在需要一种方法或者装置可以解决如何降低大体积桥墩水化热的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供大体积墩柱水化热控制装置，以解决降低桥墩水化热的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大体积墩柱水化热控制装置，包括若干隔绝单元，所述隔绝单元包括底板、若干隔绝板和组装板，所述组装板和隔绝板可拆卸连接，所述隔绝板和组装板均能够安装在底板上；所述组装板呈矩形环状；所述隔绝板呈矩形环状，所述隔绝板的侧壁上设置有若干连通孔，所述连通孔上设置有两块半圆形的密封板，两个密封板能够形成圆形状且其内部空间与连通孔连通；所述隔绝单元设置4个，隔绝单元围成矩形状排布设置在桥墩的中部，隔绝单元中可以灌入冷水。

现有技术中有空心桥墩，空心桥墩与重力桥墩的外形基本相同，空心桥墩的自重轻、成本低，但是其结构刚度和强度都能够满足桥梁需求，多用于高桥建设工程中。空心桥墩表面桥墩结构的中心部分即使缺失，整个桥墩的承重能力依旧很强，所以本方案中决定采用分段浇筑的方式来解决大体积桥墩水化热过高的问题。首先本方案中的隔绝单元设置有四个，矩形阵列排布在桥墩中心，隔绝单元可以避免第一次浇筑时混凝土进入其中，而隔绝单元中的空间需要在桥墩外围浇筑完成后，再进行浇筑。第一次浇筑时混凝土只存在于桥墩的外围，此时混凝土体积小，且外表面积大，只需采用较为常规的降温手段就可以降低桥墩水化热。当桥墩外围浇筑完成后，就可拆除隔绝单元，然后进行剩余部分的混凝土浇筑。

本方案中的隔绝单元包括若干组装板和隔绝板，其中组装板上还设置有密封板，两个密封板能够形成圆形状，此举是为了在第一浇筑时，让混凝土水平贯穿桥墩的中心，提高整个桥墩的结构刚度和强度，在第二次浇筑时，使两次浇筑出的混凝土结构连接更加紧密。

可选地，所述隔绝板包括两块第一安装板，两块第一安装板的两侧分别转动设置有两块第一转动板，相邻两个第一安装板上的第一转动板可以密封连接。本方案中的隔绝板由第一安装板和第一转动板组成，其中第一转动板转动连接在第一安装板上，需要拆卸隔绝板时，拆卸两个第一转动板之间的结构，然后第一转动板就能够向第一安装板的方向转动收起，此时再拆除组装板就更加方便简单。

可选地，所述组装板包括两块第二安装板，两块第二安装板的两侧分别转动设置有两块第二转动板，第二转动板上设置有半圆孔，两个半圆孔可以组成连通孔，相邻两个第二安装板上的第二转动板可以密封连接。采用本方案，拆除密封板之后，再拆除两个第二转动板之间的连接结构，就可以将第二转动板向第二安装板的方向转动收起，拆除组装板就更加方便简单。

可选地，所述第一安装板、第二安装板、第一转动板和第二转动板均呈中空状且上下端均封闭；所述第一安装板、第二安装板、第一转动板和第二转动板中设置有隔流板，隔流板沿长度方向设置并将第一安装板、第二安装板、第一转动板和第二转动板的内部分为进水区和出水区，进水区的底部和顶部均设置有进水孔，所述进水孔的上端设置有锥形的进水管，上下两个相邻的进水管可以相互插接，所述进水管的外壁和内壁上均设置有密封垫；出水区的底部和顶部均设置有出水口，所述出水口的上方均设置有锥形的出水管，上下两个相邻的出水管能够相互插接，出水管的外壁和内壁上均设置有密封垫。本方案主要是提高了隔绝单元的换热冷却功能效果，在第一安装板、第二安装板、第一转动板和第二转动板中设置隔流板后，可以形成进水区和出水区，若干个上下相邻的进水区通过进水孔连通，若干个上下相邻的出水区通过出水孔连通，此时进水区和出水区就形成一个完整的通路，水流就可以在两者之间流动，以提高水流的流速和换热效果。位于最下端的第一安装板、第二安装板、第一转动板或第二转动板中，其内安装的隔流板底部与底板之间需要留有一定的间距，供水流从进水区底部流入到出水区中。

可选地，所述墩柱包括有钢筋网架结构，所述钢筋网架结构中包括有钢架笼和预埋插管，所述预埋插管固定设置在钢架笼上，所述第一安装板、第二安装板、第一转动板和第二转动板的外壁设置有若干容纳孔，所述预埋插管密封设置在容纳孔中。采用本方案，设置预埋插管的作用是为了在第一次混凝土浇筑完成后，可以在预埋插管中插入钢筋，以完成钢架笼的绑扎，同时使两次混凝土浇筑的钢筋结构可以相连，提高整个桥墩的结构刚度和强度。

可选地，所述预埋插管内能够焊接增强钢筋。

可选地，所述钢架笼上设置有延伸钢筋，所述延伸钢筋伸入到两个密封板围成的空间中。

可选地，所述密封板的内壁上设置有隔离塑料膜。隔离塑料膜可以在浇筑混凝土后，使混凝土与密封板隔离开，便于后续将密封板从混凝土上脱出。

本方案的工作原理及有益效果在于：

本方案中采用分段浇筑的方式来进行桥墩浇筑施工，首先浇筑桥墩的外围部分，然后通过对组装板和隔绝板中通水、抽水的方式来降低桥墩外围部分混凝土的水化热。当桥墩外围的混凝土浇筑完成后，然后拆卸组装板和隔绝板，再在隔绝单元形成的空间中浇筑混凝土成型，整个桥墩施工工序就完成了。采用分段浇筑的方式可以提高降低水化热的效率和效果，避免桥墩出现温度裂缝。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为设置钢筋网架结构后的隔绝单元的结构示意图；

图3为隔绝板的结构示意图；

图4为第一安装板的结构示意图；

图5为第二转动板的结构示意图；

图6为密封板的结构示意图；

图7为预埋插管的结构示意图。

附图中标记如下：隔绝单元1、底板2、第一安装板3、第一转动板4、第二安装板5、第二转动板6、密封板7、钢筋网架结构8、隔流板9、容纳孔10、进水管11、出水管12、进水孔13、出水孔14、钢架笼15、预埋插管16。

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

一种大体积墩柱水化热控制装置，包括若干隔绝单元1，隔绝单元1包括底板2、若干隔绝板和组装板。其中最下方的隔绝板与底板2密封可拆卸连接，具体可以采用螺栓固定。组装板和隔绝板之间可以可拆卸连接，具体也可以是通过螺栓固定连接，而组装板和隔绝板之间可以交错设置，两者的数量设定也可以根据现场情况而定。隔绝单元1设置4个，隔绝单元1围成矩形状排布设置在桥墩的中部，隔绝单元1中可以灌入冷水。

隔绝板呈矩形环状，隔绝板包括两块第一安装板3，两块第一安装板3的两侧分别转动设置有两块第一转动板4，相邻两个第一安装板3上的第一转动板4可以密封连接。

组装板呈矩形环状，组装板包括两块第二安装板5，两块第二安装板5的两侧分别转动设置有两块第二转动板6，第二转动板6上设置有半圆孔，两个半圆孔可以组成连通孔，相邻两个第二安装板5上的第二转动板6可以密封连接。第二转动板6上设置有密封板7，密封板7呈半环筒状，两个密封板7能够形成圆形状且其内部空间与连通孔连通。密封板7的内壁上设置有隔离塑料膜。

第一安装板3、第二安装板5、第一转动板4和第二转动板6均呈中空状且上端和下端均封闭。第一安装板3、第二安装板5、第一转动板4和第二转动板6中设置有隔流板9，隔流板9沿长度方向设置并将第一安装板3、第二安装板5、第一转动板4和第二转动板6的内部分为进水区和出水区。进水区的底部和顶部均设置有进水孔13，进水孔13上设置有锥形的进水管11，上下两个相邻的进水管11可以相互插接，进水管11的外壁和内壁上均设置有密封垫。出水区的底部和顶部均设置有出水口，出水口上设置有锥形的出水管12，上下两个相邻的出水管12能够相互插接，出水管12的外壁和内壁上均设置有密封垫。

墩柱包括有钢筋网架结构8，钢筋网架结构8中包括有钢架笼和预埋插管16。若干预埋插管16固定设置在钢架笼上。第一安装板3、第二安装板5、第一转动板4和第二转动板6的外壁设置有若干容纳孔10，预埋插管16密封设置在容纳孔10中。预埋插管16内能够焊接增强钢筋。钢架笼15上设置有延伸钢筋，延伸钢筋伸入到两个密封板7围成的空间中。

具体实施时：

施工步骤如下：

S1，安装四个隔绝单元1，四个隔绝单元1矩形阵列排布，首先将底板2安装在底部，然后逐渐向上安装组装板和隔绝板，组装板上需要安装密封板7，所以需要预先设定组装板的数量以及安装高度，

S2，在隔绝单元1的外壁和内壁上刷一层防水涂料，防水涂料可以避免混凝土进入到组装板、隔绝板之间的连接缝隙中；

S3，绑扎钢架笼15，围绕隔绝单元1绑扎钢架笼15，钢筋需要绑扎到隔绝单元1之间的空隙中，同时还需要绑扎到密封板7围成的空间中，其余钢架笼15上还需要安装预埋插管16，预埋插管16设置到容纳孔10中；

S4，支模板，浇筑桥墩的外围部分，浇筑完成后，向第一安装板3、第二安装板5、第一转动板4和第二转动板6的进水区注水，然后从出水区抽水，以形成水流循环，水流就能够吸收热量以降低桥墩水化热；

S5，桥墩外围部分混凝土施工完成后，人工拆下密封板7、组装板和隔绝板之间的连接结构，然后将相应的第一转动板4转动到第一安装板3周围收起，将第二转动板6转动到第二安装板5周围收起，同时从上到下依次吊装起对应的组装板和隔绝板，吊装时分开吊装两个第一安装板3或第二安装板5，更加方便简单。

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 (2)

1.一种大体积墩柱水化热控制装置，其特征在于：包括若干隔绝单元，所述隔绝单元包括底板、若干隔绝板和组装板，所述组装板和隔绝板可拆卸连接，所述隔绝板和组装板均能够安装在底板上；所述隔绝板呈矩形环状；所述组装板呈矩形环状，所述组装板的侧壁上设置有若干连通孔，所述连通孔上设置有两块半圆形的密封板，两个密封板能够形成圆形状且其内部空间与连通孔连通；所述隔绝单元设置4个，隔绝单元围成矩形状排布设置在桥墩的中部，隔绝单元中灌入冷水；所述隔绝板包括两块第一安装板，两块第一安装板的两侧分别转动设置有两块第一转动板，相邻两个第一安装板上的第一转动板密封连接；所述组装板包括两块第二安装板，两块第二安装板的两侧分别转动设置有两块第二转动板，第二转动板上设置有半圆孔，两个半圆孔组成连通孔，相邻两个第二安装板上的第二转动板密封连接；所述第一安装板、第二安装板、第一转动板和第二转动板均呈中空状且上下端均封闭；所述第一安装板、第二安装板、第一转动板和第二转动板中设置有隔流板，隔流板沿长度方向设置并将第一安装板、第二安装板、第一转动板和第二转动板的内部分为进水区和出水区，进水区的底部和顶部均设置有进水孔，所述进水孔的上端设置有锥形的进水管，上下两个相邻的进水管相互插接，所述进水管的外壁和内壁上均设置有密封垫；出水区的底部和顶部均设置有出水口，所述出水口的上方均设置有锥形的出水管，上下两个相邻的出水管能够相互插接，出水管的外壁和内壁上均设置有密封垫；所述墩柱包括有钢筋网架结构，所述钢筋网架结构中包括有钢架笼和预埋插管，所述预埋插管固定设置在钢架笼上，所述第一安装板、第二安装板、第一转动板和第二转动板的外壁设置有若干容纳孔，所述预埋插管密封设置在容纳孔中；所述预埋插管内能够焊接增强钢筋；所述钢架笼上设置有延伸钢筋，所述延伸钢筋伸入到两个密封板围成的空间中。

2.根据权利要求1所述的大体积墩柱水化热控制装置，其特征在于：所述密封板的内壁上设置有隔离塑料膜。