CN215618899U - 一种沉管蒸汽养护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种沉管蒸汽养护系统，包括多个蒸汽管道和蒸汽产生装置，所述蒸汽管道和所述蒸汽产生装置相连通，所述蒸汽管道安装多个蒸汽喷头，还包括多个温度传感器和多个控制阀，所述温度传感器用于采集温度信息，所述控制阀安装于所述蒸汽管道，所述控制阀用于控制所述蒸汽管道的蒸汽输入量。本实用新型通过设置温度传感器，可以自动监测沉管施工区域的温度信息，进而根据暖棚内不同区域设置的温度传感器，混凝土内部不同区域设置的温度传感器，对相应区域的蒸汽管道上的控制阀进行控制，达到控制暖棚内部不同区域温度的效果；本实用新型能够减少人工操作对养护质量的影响，提高沉管混凝土的养护质量，且更加节省蒸汽。

Description

一种沉管蒸汽养护系统

技术领域

本实用新型涉及沉管技术领域，特别是一种沉管蒸汽养护系统。

背景技术

在负温条件下，新拌混凝土强度尚未形成，体内含有许多水分经冻结由液态转化为固态，体积增大约10％，使混凝土的内部组织由于受到冻胀而遭到不同程度的破坏，降低了其应有的承载能力，造成结构上的危害，因此遭受过冻害的混凝土不仅力学强度降低，而且耐久性能严重劣化。一般情况下，当混凝土内部温度低于5℃时，混凝土内部水化反应即停止，影响混凝土强度形成，故在平均气温低于5℃时即需采取冬季施工措施。根据施工原理不同，我国一般采用的冬季混凝土施工方法主要为提高混凝土养护温度(包括暖棚法)；冷法施工(增加防冻剂)以及蓄热法(提高入模温度，进行蓄热保温)三种，其中暖棚法最为常用，同时也是最适于沉管预制冬期施工的方法。

暖棚法一般指将混凝土构件或结构置于搭设的棚中，内部设置散热器、排管、电热器或火炉等加热棚内空气或直接往暖棚内直接输入热蒸汽，使混凝土处于正温环境下养护的施工方法。在沉管预制这类大体积混凝土的冬期施工中，其暖棚通常较大，在棚内设置散热器、排管、电热器通常热功率大(单个暖棚需要功率600～1000kw)，在工地现场布线困难且置于混凝土养护这类高湿度环境安全风险大，同时这类养护方式将导致棚内温度干燥，容易导致混凝土表面失水开裂，不利于养护；而在暖棚内放置火炉，这种方法一般是在暖棚内放置若干小型蜂窝煤炉，通过燃烧煤炉产生的热量进行蓄热保温，除了容易导致空气干燥不利于养护外，其在燃烧过程中还将产生较多的一氧化碳气体，一氧化碳在于混凝土表面接触后会加剧混凝土的碳化，同时一氧化碳的存在于养护棚罩内对进入内部的施工人员存在较大的安全隐患。而蒸汽养护法是指将锅炉或蒸汽发生器等产生的热蒸汽输入暖棚内部，将暖棚内部温度、湿度保持在合理的范围内，适于沉管预制冬期施工。

常规的蒸汽养护系统通过管道输入暖棚后，在养护过程中仍需要人为控制启动与停止，通过人工测量养护的温度去判断是否供应蒸汽，因而养护质量与操作人员的责任心关系很大，尤其是夜间进行温度测量工作等难以落实。所以存在较大的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的大体积混凝土蒸汽养护施工中温度人工测量工序繁琐易出错的问题，提供一种沉管蒸汽养护系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种沉管蒸汽养护系统，包括多个蒸汽管道和蒸汽产生装置，所述蒸汽管道和所述蒸汽产生装置相连通，所述蒸汽管道安装多个蒸汽喷头，还包括多个温度传感器和多个控制阀，所述温度传感器用于采集温度信息，所述控制阀安装于所述蒸汽管道，所述控制阀用于控制所述蒸汽管道的蒸汽输入量。

本实用新型通过设置温度传感器，可以自动监测沉管施工区域的温度信息，进而根据温度信息调节控制阀的开合度，控制蒸汽管道的蒸汽输入量，控制沉管不同施工区域的温度。本实用新型能够减少人工操作对养护质量的影响，提高沉管混凝土的养护质量，且在达到养护效果的情况下，更加节省蒸汽。

本实用新型在降温阶段，可在保持棚内温度与该处混凝土表面温度之差不超过阈值(如20℃)的基础上逐步降低该区域暖棚温度，保证了混凝土水化热的平稳释放，防止了冬季温度骤降等冷冲击影响，在保证混凝土质量的情况下可尽快达到拆模要求。

作为本实用新型的优选方案，所述温度传感器分别设置于暖棚内和沉管混凝土。设置于暖棚内的温度传感器用于测量施工区域多个位置的温度信息，设置于沉管混凝土的温度传感器用于测量混凝土的温度信息，通过采集不同位置区域的温度信息，可以提高监测的准确性，便于对养护温度进行准确判断。且能够对相应区域的蒸汽管道上的控制阀进行控制，达到控制暖棚内部不同区域温度的效果。

作为本实用新型的优选方案，所述温度传感器设置在所述沉管混凝土的外表面和内表面。通过采集不同位置区域的温度信息，可以提高监测的准确性，便于对养护温度进行准确判断。且能够对相应区域的蒸汽管道上的控制阀进行控制，达到控制暖棚内部不同区域温度的效果。

作为本实用新型的优选方案，所述温度传感器设置在所述沉管混凝土的端部和中部。通过采集不同位置区域的温度信息，可以提高监测的准确性，便于对养护温度进行准确判断。且能够对相应区域的蒸汽管道上的控制阀进行控制，达到控制暖棚内部不同区域温度的效果。

作为本实用新型的优选方案，设置于暖棚内的所述温度传感器能够替换为温湿度传感器，进而能够对暖棚内的湿度进行监控，提高沉管混凝土养护质量。

作为本实用新型的优选方案，所述蒸汽管道安装于沉管混凝土的侧模支架和内模支架，便于所述蒸汽管道的安装布置。

作为本实用新型的优选方案，所述沉管蒸汽养护系统还包括控制器，所述控制器分别与所述温度传感器、所述控制阀相连接，所述控制器用于根据所述温度信息，控制所述控制阀的开合程度。通过设置控制器，可以实现根据温度传感器自动控制控制阀的开合程度，自动调节蒸汽喷量大小，进而实现对暖棚内温度的自动控制。

作为本实用新型的优选方案，所述沉管蒸汽养护系统还包括手控阀，所述手控阀安装于所述蒸汽管道，所述手控阀用于控制所述蒸汽管道的蒸汽输入量。设置手控阀，可以在控制器和电动的控制阀故障的情况下，手动控制蒸汽输入量，提高沉管混凝土养护的可靠性。

作为本实用新型的优选方案，所述控制器连接有无线通讯模块。进而能够将采集到的温度信息通过无线通讯模块传输给外部设备，进而能够实现远程监控。

作为本实用新型的优选方案，所述控制器通过所述无线通讯模块连接上位机或移动端。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过设置温度传感器，可以自动监测沉管施工区域的温度信息，进而根据温度信息调节控制阀的开合度，控制蒸汽管道的蒸汽输入量，控制沉管施工区域的温度。本实用新型能够减少人工操作对养护质量的影响，提高沉管混凝土的养护质量，且在达到养护效果的情况下，更加节省蒸汽。

2、本实用新型布置了多根独立的蒸汽管道，每根管道设置控制阀，结合暖棚内不同区域设置的温度传感器，混凝土内部不同区域设置的温度传感器，对相应区域的蒸汽管道上的控制阀进行控制，达到控制暖棚内部不同区域温度的效果。

3、本实用新型在降温阶段，可在保持棚内温度与该处混凝土表面温度之差不超过阈值(如20℃)的基础上逐步降低该区域暖棚温度，保证了混凝土水化热的平稳释放，防止了冬季温度骤降等冷冲击影响，在保证混凝土质量的情况下可尽快达到拆模要求。

4、本实用新型设置于暖棚内的温度传感器能够替换为温湿度传感器，进而能够对暖棚内的湿度进行监控，确保湿度处于适宜的预设值，提高沉管混凝土养护质量。

5、本实用新型通过设置控制器，可以实现根据温度传感器自动控制控制阀的开合程度，自动调节蒸汽喷量大小，进而实现对暖棚内温、湿度的自动控制。

6、本实用新型通过设置无线通讯模块，能够将采集到的温度信息通过无线通讯模块传输给外部设备(例如上位机或移动端)，进而能够实现远程监控。

附图说明

图1是本实用新型所述的沉管蒸汽养护系统的安装示意图(温度传感器未标识)。

图2是本实用新型所述的蒸汽管道、控制阀和温度传感器在沉管混凝土的布置图。

图3是本实用新型所述的沉管蒸汽养护系统的框图。

图标：1-沉管混凝土，2-暖棚，3-控制器，4-蒸汽管道，5-控制阀，6-温度传感器，7-蒸汽喷头，8-连接管道。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-图3所示，一种沉管蒸汽养护系统，包括蒸汽产生装置、蒸汽管道4、控制阀5和温度传感器6。

蒸汽产生装置布置于暖棚2的一旁，蒸汽产生装置用于产生蒸汽，例如可采用锅炉等。蒸汽产生装置通过连接管道8连通多个蒸汽管道4。

依托侧模、内模支架布置多路独立的蒸汽管道4(蒸汽管道4布置宜均匀，底部多于顶部)，蒸汽管道4上安装若干个蒸汽喷头7，并在每路蒸汽管道4上布置控制阀5，可通过控制控制阀5开合度控制该路蒸汽管道4的蒸汽大小。

在暖棚内2典型位置(如侧面端部、行车道内部、顶面中部、顶面端部等)布置温度传感器6，该温度传感器6能够替换为温湿度传感器，从能可采集所布置位置的温度、湿度信息。在沉管混凝土1的中部、端部端模中心及表面位置布置温度传感器6，该温度传感器6可采集所在位置的混凝土表面温度信息。

使用时，根据温度传感器6采集到的信息，控制蒸汽管道4控制阀5的开合度(可在0～100％间开合)，进而控制该蒸汽管道4蒸汽喷头7的蒸汽大小。每根蒸汽管道4上均设置控制阀5，可实现对暖棚2内各区域温度的分区控制，确保温棚内部温、湿度处于适宜的预设值。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，增设了控制器3，控制器3分别与温度传感器6、控制阀5相连接。控制器3根据温度传感器6采集到的信息，自动控制控制阀5的开合程度，进而控制该蒸汽管道4蒸汽喷头的蒸汽大小。

控制阀5可采用电控阀，控制器3可采用单片机，通过电路结构对温度传感器6采集到的信息进行判断，进而控制电控阀的开合程度。

控制器3也可采用PLC机，将智能化控制程序写入PLC中，对温度传感器6采集到的信息进行判断，进而控制电控阀的开合程度。例如：在养护初期，棚内温度直接按照人工输入的温度数值进行控制，在混凝土温峰后，进入降温阶段，降温阶段的温度控制原则是在在保持棚内温度与该处混凝土表面温度之差不超过阈值(如20℃)的基础上逐步降低该区域暖棚温度，以尽快达到拆模要求。此阶段PLC通过对比输入参数与棚内温度与该处混凝土表面温度的差值来控制阀门大小，在达到拆模温差要求后可停止蒸汽养护，进行模板拆除。

所谓混凝土表面温度，也是埋设在混凝土内离表面10cm内传感器测得的温度信息。

更进一步地，还包括上位机，上位机和控制器通过485串口通讯，进而能够在上位机进行远程监控。

更进一步地，还包括无线通讯模块，控制器通过无线通讯模块连接移动端或监控大屏，进而能够实现远程监控。

更进一步地，还包括手控阀，手控阀安装于蒸汽管道4，手控阀能够在电控阀故障时控制蒸汽管道4的蒸汽输入量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沉管蒸汽养护系统，包括多个蒸汽管道(4)和蒸汽产生装置，所述蒸汽管道(4)和所述蒸汽产生装置相连通，所述蒸汽管道(4)安装多个蒸汽喷头(7)，其特征在于，还包括多个温度传感器(6)和多个控制阀(5)，所述温度传感器(6)用于采集温度信息，所述控制阀(5)安装于所述蒸汽管道(4)，所述控制阀(5)用于控制所述蒸汽管道(4)的蒸汽输入量。

2.根据权利要求1所述的一种沉管蒸汽养护系统，其特征在于，所述温度传感器(6)分别设置于暖棚(2)内和沉管混凝土(1)。

3.根据权利要求2所述的一种沉管蒸汽养护系统，其特征在于，所述温度传感器(6)设置在所述沉管混凝土(1)的外表面和内表面。

4.根据权利要求3所述的一种沉管蒸汽养护系统，其特征在于，所述温度传感器(6)设置在所述沉管混凝土(1)的端部和中部。

5.根据权利要求2所述的一种沉管蒸汽养护系统，其特征在于，设置于暖棚(2)内的所述温度传感器(6)能够替换为温湿度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种沉管蒸汽养护系统，其特征在于，所述蒸汽管道(4)安装于沉管混凝土(1)的侧模支架和内模支架。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种沉管蒸汽养护系统，其特征在于，还包括控制器(3)，所述控制器(3)分别与所述温度传感器(6)、所述控制阀(5)相连接，所述控制器(3)用于根据所述温度信息，控制所述控制阀(5)的开合程度。

8.根据权利要求7所述的一种沉管蒸汽养护系统，其特征在于，还包括手控阀，所述手控阀安装于所述蒸汽管道(4)，所述手控阀用于控制所述蒸汽管道(4)的蒸汽输入量。

9.根据权利要求7所述的一种沉管蒸汽养护系统，其特征在于，所述控制器(3)连接有无线通讯模块。

10.根据权利要求9所述的一种沉管蒸汽养护系统，其特征在于，所述控制器(3)通过所述无线通讯模块连接上位机或移动端。

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