CN210238549U - 一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置 - Google Patents

Abstract

一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置，包括水泵(3)、恒温水箱(10)、流速自控装置(12)、温度计(1)、温度传感器(11、13)，与桩基主筋绑扎在一起的水循环管传热系统。所述水循环管传热系统由多根水循环直管(5)、90°弯头(4)、连接管(2)和U型钢弯头(6)构成。所述水循环管传热系统安装在钻孔灌注桩(7)主筋旁；所述水循环管传热系统的进水口通过进水管(14)连接水泵的出水端；水泵的进水端通过吸水管(15)连接恒温水箱的出水端；恒温水箱的进水端通过出水管(8)连接水循环管传热系统的出水口。本实用新型通过在灌注桩设置水循环管传热系统，解决了多年冻土地区灌注桩基础施工的难题。

Description

一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置，属灌注桩桩基施工技术领域。

背景技术

我国冻土地区面积较大，易出现冻胀、融沉等现象，从而影响结构建筑物的稳定性。在冻土地区桩基施工过程中，由于无法达到标准养护温度，混凝土极易受冻，易出现裂缝、疏松等问题，混凝土水化热导致桩基地温场急剧变化，引起桩侧一定范围内的地基土升温融化，随着时间推移，桩侧土体发生“回冻”现象，对后期施工进度以及桩基承载能力带来不利的影响。

为了减小混凝土水化热对冻土的扰动以及外界温度对混凝土养护的不利影响，现有工程通常采用热棒技术，但该技术花费较大，且耐久性不够理想。因此，需要提供一种用于冻土地区具有控温功能的系统装置，减小水化热对土体扰动以及外界温度对混凝土强度的影响，有效地增强基础稳定性、降低成本。

发明内容

本实用新型的目的是，为了解决冻土地区桩基施工过程中，由于无法达到标准养护温度，混凝土极易受冻，易出现裂缝、疏松等问题，本实用新型公开一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置。

本实用新型的技术方案如下，一种用于冻土地区桩基施工全自动温控水循环系统装置，包括水泵、恒温水箱、流速自控装置、温度计和温度传感器，所述装置还包括与桩基主筋绑扎在一起的水循环管传热系统；所述水循环管传热系统安装在钻孔灌注桩主筋旁；所述水循环管传热系统的进水口通过进水管连接水泵的出水端；水泵的进水端通过吸水管连接恒温水箱的出水端；恒温水箱的进水端通过出水管连接水循环管传热系统的出水口。

所述水循环管传热系统由多根水循环直管、连接管和U型钢弯头构成；所述水循环直管沿桩基主筋方向绑扎在桩基主筋上；相邻水循环直管底端用U型钢管弯头连接，相邻水循环直管顶端用通过90°弯头与接管连接；所述水循环管传热系统的出水口和进水口安排在水循环直管的顶端。

所述水循环管传热系统的进水口和出水口上安装有温度计，对进、出水口进行温度监控。

所述恒温水箱内设置有自动加热装置和第一温度传感器，所述第一温度传感器用于监控恒温水箱内的水温。

所述流速自控装置连接水泵；所述流速自控装置内设第二温度传感器与流速操作面板，用于监控水泵输出的加热循环水水温。

所述水循环直管采用热传导性能较好，并具有一定强度的黑铁管；所述水循环直管直径为60mm；所述水循环直管高出桩顶的长度为20cm。

所述U型钢管弯头为带有卡箍卡套的快装式180°钢管弯头。

所述水循环直管的数量为偶数根，紧贴主筋长度方向均匀布置，相邻水循环管之间间距在40cm~60cm范围内；具体间距取值需根据桩身尺寸、外界环境温度来给定。

所述吸水管采用钢管或铸铁管，并应注意避免接口漏气；所述吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度i，一般大于等于0.005。

所述吸水管进口在最低水位下的淹没深度应不小于0.5～1.0m，否则应在管子末端装置水平隔板。

所述水循环管传热系统在埋设时应采取措施固定，在浇筑混凝土过程中应防止堵塞、漏水及震坏。

本实用新型的有益效果是，本实用新型通过在灌注桩设置水循环管传热系统，解决了多年冻土地区灌注桩基础施工的难题，减小了混凝土水化热对多年冻土的扰动，降低了外界环境温度过低对灌注桩养护造成的不利影响，提高了桩基施工质量和功效，结构较简单，经济实用，节约工期。

附图说明

图1为本实用新型用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置结构布置示意图；

图2为本实用新型涉及的钻孔灌注桩俯视图；

图3为本实用新型90°弯头示意图；

图4为本实用新型U型钢管弯头示意图；

图中，1为温度计；2为连接管；3为水泵；4为90°弯头；5为水循环直管；6为U型钢管弯头；7为钻孔灌注桩；8为出水管；9为自动加热装置；10为恒温水箱；11为第一温度传感器；12为流速自控装置；13为第二温度传感器；14为进水管；15为吸水管；16为纵向主筋。

具体实施方式

本实用新型的具体实施方式如图1所示。

本实施例具体实施步骤如下：

（1）在场地整平夯实、桩位定位后，埋设钢护筒，采用旋挖钻机成孔。

（2）成孔完毕后，进行第一次清孔，利用泥浆泵持续泵压5至15min，使孔底沉渣基本排除，并同时掺入相对比重较小的泥浆，以保持稳定的水位。

（3）现场绑扎钢筋笼。根据设计要求，安装水循环管传热系统，将水循环直管5间隔50cm与纵向主筋16用铁丝绑扎，相邻水循环直管5底部用U型钢管弯头6连接；相邻水循环直管5顶部用90°弯头4连接。

（4）第一次清孔完毕后，将预制的带有水循环管传热系统的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，保证笼顶标高符合规范要求，防止在灌注水下砼过程中下沉或上浮；

（5）固定钢筋笼后，安装注浆导管，其底部至孔底的距离为250~400mm；

（6）准备灌注水下混凝土前，孔底会产生一部分沉渣待钢筋笼及导管就绪后，利用泥浆循环，将孔内沉渣带出孔外；

（7）清孔完毕后，灌入封底混凝土，在首批混凝土灌注后继续不断灌注混凝土，在灌注过程中，用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管的合理埋深；

（8）桩顶的灌注标高应比设计标高增加0.5m左右，以便清除桩顶的浮浆沉渣；

（9）待整体灌注完成后，在混凝土表面喷涂养护液，对恒温水箱10中的水进行加热，打开水泵3，将恒温水箱10中的水抽至进水管，通过第一温度传感器监测进水口处水温，若低于25℃，恒温水箱10继续加热直至进水管处水温达到25℃；

（10）为使得桩内温度维持在20℃左右，当第二温度传感器13监测到进水口处与出水口处水温差超过5℃时，流速自控装置12启动，通过加快水循环速度来达到控温目的；

（11）待桩身强度达到混凝土标准养护强度的80%后关闭水泵3，拆除与水循环管传热系统连接的装置，水循环管传热系统永久埋设在桩身，桩身内部的水循环管5可继续用做声测管，用来检测桩基质量。

如桩基涉及严格的强度要求，可在水循环管传热系统的循环管内充填混凝土，提高桩基的强度，以达到规定的桩基强度要求。

Claims (10)

1.一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置，包括水泵、恒温水箱、流速自控装置、温度计和温度传感器，其特征在于，所述装置还包括与桩基主筋绑扎在一起的水循环管传热系统；所述水循环管传热系统安装在钻孔灌注桩主筋旁；所述水循环管传热系统的进水口通过进水管连接水泵的出水端；水泵的进水端通过吸水管连接恒温水箱的出水端；恒温水箱的进水端通过出水管连接水循环管传热系统的出水口。

2.根据权利要求1所述的一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置，其特征在于，所述水循环管传热系统由多根水循环直管、连接管和U型钢弯头构成；所述水循环直管沿桩基主筋方向绑扎在桩基主筋上；相邻水循环直管底端用U型钢管弯头连接，相邻水循环直管顶端用通过90°弯头与连接管连接；所述水循环管传热系统的出水口和进水口安排在水循环直管的顶端。

3.根据权利要求1所述的一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置，其特征在于，所述水循环管传热系统的进水口和出水口上安装有温度计。

4.根据权利要求1所述的一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置，其特征在于，所述恒温水箱内设置有自动加热装置和第一温度传感器，所述第一温度传感器用于监控恒温水箱内的水温。

5.根据权利要求1所述的一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置，其特征在于，所述流速自控装置连接水泵；所述流速自控装置内设第二温度传感器与流速操作面板，用于监控水泵输出的加热循环水水温。

6.根据权利要求2所述的一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置，其特征在于，所述水循环直管采用黑铁管；所述水循环直管直径为60mm；所述水循环直管高出桩顶的长度为20cm。

7.根据权利要求2所述的一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置，其特征在于，所述U型钢管弯头为带有卡箍卡套的快装式180°钢管弯头。

8.根据权利要求2所述的一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置，其特征在于，所述水循环直管的数量为偶数根，紧贴主筋长度方向均匀布置，相邻水循环管之间间距在40cm～60cm范围内。

9.根据权利要求1所述的一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置，其特征在于，所述吸水管采用钢管或铸铁管，所述吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度，大于等于0.005。

10.根据权利要求9所述的一种用于冻土地区桩基施工全自动水循环温控装置，其特征在于，所述吸水管进口在最低水位下的淹没深度应不小于0.5～1.0m，否则应在管子末端装置水平隔板。

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