[发明专利]预制沉管节段全自动监测预警控温保湿养护系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于工厂化预制沉管的施工配套机械设备领域，具体涉及一种针对工厂化预制沉管节段施工工艺要求温湿度监测、预警及自行调节环境温湿度功能于一体的自动化控温、保湿养护系统。

技术背景

进入21世纪以来，以沉管隧道为主要形式的地下工程逐渐增多，目前在建或拟建的土耳其博斯普鲁斯海峡工程、韩国釜山-巨济连接线工程、港珠澳大桥工程、琼州海峡跨海工程、渤海海峡跨海通道工程等大型海洋工程在其主线工程中均有沉管隧道，预制沉管在地下工程中具有广阔的应用前景。

沉管节段结构具有截面大、体量大、结构形式及施工工艺复杂等特点，容易因温度、收缩以及约束等原因而在施工阶段就出现危害性裂缝。危害性温度收缩裂缝的出现不仅会影响结构的外观，还会大大促进有害物质侵蚀混凝土主体结构，从而更快地导致混凝土中钢筋锈蚀，削弱沉管混凝土结构整体的耐久性。沉管节段深埋于地下或水下，是造价高、腐蚀环境恶劣且无法更换构件，为确保沉管使用寿命，在沉管预制过程中必须采取合理有效的养护措施防止有害温度收缩裂缝的产生。相对于控制混凝土的浇筑温度，施工中更重要的是控制混凝土在养护过程中的降温速率、内外温差以及养护环境湿度，养护环境的温湿度直接决定了沉管节段是否会出席危害性裂缝。因此保证沉管混凝土在硬化过程中的降温速率、内外温差以及表面湿度处于一个合理的范围，是沉管混凝土控裂养护的关键。

在目前国内已建的沉管隧道中，基本上还是采取传统的养护方式，如表面洒水、覆盖土工布、喷涂养护剂、包裹帆布等，这些养护方式对于沉管温度以及养护环境温度、湿度缺乏整体的考虑，无法掌握沉管节段混凝土硬化过程中温度、湿度的变化情况，更加无法根据实际温度、湿度的变化而及时采取应对措施，而且传统的养护方式受人为因素影响大，其有效性、及时性在沉管预制中也难以保证。

针对预制沉管这类断面尺寸大、一次性浇筑方量大、施工工艺复杂的混凝土结构，为保证养护措施的有效性，有必要结合沉管预制的工艺特点，开发具有多种功能的沉管节段专用自动养护系统。该养护系统需集温湿度监测、报警及自行调节环境温湿度功能于一体，通过对沉管节段内部及养护环境温湿度变化规律的监测，自动采取增减养护环境温湿度的措施，控制沉管节段养护环境温湿度，对沉管节段早龄期混凝土进行有效养护，避免沉管节段大体积混凝土出现危险性温度收缩裂缝。

公开号为CN202162884，公开日为2012年3月14日，发明名称为“滑移式箱梁预制养护棚”的中国实用新型专利公开了一种养护棚，其包括养护罩、设置在养护罩内的蒸汽供应设备和温湿度监控系统，养护罩由侧模板保温棚、位于侧模板保温棚底端四周的保温篷布围堰构成。蒸汽供应设备包括蒸汽输送主管道和与蒸汽输送主管道相接的多根蒸汽喷射管，等。该实用新型的优势在于使用操作便捷，能保证施工质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集温湿度监测、报警及自行调节环境温湿度功能于一体的沉管节段全自动监测预警控温保湿养护系统，通过对沉管节段内部及养护环境温湿度变化规律的监测，由控制系统自动控制循环水路喷淋水雾对位于养护棚中的沉管节段进行养护，保证沉管混凝土在硬化过程中的降温速率、内外温差以及表面湿度处于一个合理的范围，防止沉管节段施工期出现危害性裂缝，解决现有养护设备无法对预制沉管节段进行有效保温、保湿养护的问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种预制沉管节段全自动监测预警控温保湿养护系统，包括养护棚，还包括温度湿度控制系统、喷淋系统及自动控制主机，所述养护棚由设置于预制厂房内的折叠式养护棚和设置于预制厂房外的固定式养护棚组成，所述预制厂房内设置有钢吊架，所述预制厂房内还设有用于支撑所述钢吊架的支座，所述支座上有纵向滑轨，所述钢吊架底部设有行走于所述纵向滑轨的行走轮，所述折叠式养护棚通过设于其顶部的牵引绳悬挂于钢吊架，折叠式养护棚棚顶下表面悬挂有带滑轮的钢支架，所述折叠式养护棚具有可折叠的钢性框架及罩设于钢性框架的柔性物料制造的罩体，所述罩体自养护棚棚顶延伸至地面。

所述养护棚覆盖于依次放置在浇筑台座区、过渡区及养护棚区的三节预制沉管节段，所述沉管节段上表面安装有供所述钢支架滑行的槽钢导轨。