[发明专利]钢管混凝土拱肋智能温控系统

说明书

技术领域

本发明属于大体积混凝土温度控制技术领域，特别是涉及一种钢管混凝土拱肋智能温控系统。

背景技术

在土木工程建设过程中，经常会遇到大体积混凝土的施工。大体积混凝土施工具有有别于一般混凝土工程的特点，原因是由于其浇筑体量较大，混凝土水化过程会产生大量的热量，养护过程中如果来不及散热，就会使混凝土内外温差过大，引起温度应力和产生温度裂缝。另外，由于大跨钢管混凝土拱桥上拱肋和腹板的尺寸较大，其混凝土灌注也属于大体积混凝土工程，特别是在浇筑后内部混凝土会产生大量的水化热，从而引起外围拱肋温度随内部混凝土温度发生变化。在浇筑过程中，拱肋不同部位的温度差异会引起温度变形，使拱肋的线形和形状发生变化。同时，在浇筑完成后整体拱肋温度的变化会引起拱肋整体的伸缩，产生温度次应力，从而对整个拱肋的受力状态产生影响，特别是拱脚处的应力变化。但目前尚缺少有效的温控装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种钢管混凝土拱肋智能温控系统。

为了达到上述目的，本发明提供的钢管混凝土拱肋智能温控系统包括主进水管、主回水管、多根支水管、两套冷却水循环水箱、多个温控阀门、多个温度传感器、数字温度记录仪和计算机；其中主进水管和主回水管沿拱肋延伸方向设置在其外表面或内表面上，并且两端分别与一套冷却水循环水箱相连接；多根支水管相隔距离缠绕在拱肋的外表面或内表面上，一端直接与主进水管或主回水管相连，另一端通过一个温控阀门与主进水管或主回水管相接；多个温度传感器分别安装在每根支水管相对应的拱肋外表面或内表面上，其与数字温度记录仪电连接；计算机同时与数字温度记录仪及温控阀门电连接。

所述的支水管的直径为30—50mm，主进水管和主回水管的直径是支水管直径的两倍。

所述的支水管的长度为1—2m，间距为0.5m。

本发明钢管混凝土拱肋智能温控系统具有的优点和积极效果是:通过计算机进行精确控制，能及时有效地控制浇筑中拱肋局部温度和浇筑完成后整体拱肋温度，从而减少了由于混凝土水化热引起的拱肋温度变形和温度次内力；提高了散热效率，缩短混凝土内部热量散发的时间,减少混凝土结构的养护时间,保证了混凝土质量。

附图说明

图1是本发明提供的钢管混凝土拱肋智能温控系统中水冷却部件结构示意图；

图2是本发明提供的钢管混凝土拱肋智能温控系统中温控部件结构示意图；

图3是无腹杆哑铃型拱肋上水管布置侧面图；

图4是无腹杆哑铃型拱肋上水管布置截面图；

图5是带腹杆拱肋水管上水管布置侧面图；

图6是带腹杆拱肋水管上水管布置截面图；

图7是带腹板箱型拱肋上水管布置侧面图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的钢管混凝土拱肋智能温控系统进行详细说明。

如图1—图7所示，本发明提供的钢管混凝土拱肋智能温控系统包括主进水管1、主回水管2、多根支水管3、两套冷却水循环水箱4、多个温控阀门5、多个温度传感器6、数字温度记录仪7和计算机8；其中主进水管1和主回水管2沿拱肋9延伸方向设置在其外表面或内表面上，并且两端分别与一套冷却水循环水箱4相连接；多根支水管3相隔距离缠绕在拱肋9的外表面或内表面上，一端直接与主进水管1或主回水管2相连，另一端通过一个温控阀门5与主进水管1或主回水管2相接；多个温度传感器6分别安装在每根支水管3相对应的拱肋9外表面或内表面上，其与数字温度记录仪7电连接；计算机8同时与数字温度记录仪7及温控阀门5电连接。

所述的支水管3的直径为30—50mm，主进水管1和主回水管2的直径是支水管3直径的两倍。

所述的支水管3的长度为1—2m，间距为0.5m。

现将本发明提供的钢管混凝土拱肋智能温控系统使用方法阐述如下：当需要浇筑混凝土而制备钢管混凝土拱肋时，首先启动某一套冷却水循环水箱4，以使其内的冷却水流入主进水管1，然后流入另一套冷却水循环水箱4内，之后从主回水管2再流回第一套冷却水循环水箱4，与此同时，流入主进水管1及主回水管2的冷却水将通过相应的温控阀门5流入各支水管3中，从而对拱肋9上不同部位内外部进行降温。在此过程中，利用多个温度传感器6实时检测拱肋9上各监测点的温度，然后传送给数字温度记录仪7进行记录和处理，最后传送给计算机8。计算机8将上述各监测温度值分别与预先设定的阈值进行比较，如果某一监测温度值偏离阈值，调整相应的温控阀门5的开度，由此将拱肋9的整体温度控制在温差不大于5度的范围内。