[發明專利]鋼管混凝土拱肋智能溫控系統

在審

• 申請號: 201510660479.6
• 申請日: 2015-10-14
• 公開（公告）號: CN105220881A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 李自林;薛江;劉鵬;吳煜哲
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: E04G21/02
• 分類號: E04G21/02
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

技術領域

本發明屬于大體積混凝土溫度控制技術領域，特別是涉及一種鋼管混凝土拱肋智能溫控系統。

背景技術

在土木工程建設過程中，經常會遇到大體積混凝土的施工。大體積混凝土施工具有有別于一般混凝土工程的特點，原因是由于其澆筑體量較大，混凝土水化過程會產生大量的熱量，養護過程中如果來不及散熱，就會使混凝土內外溫差過大，引起溫度應力和產生溫度裂縫。另外，由于大跨鋼管混凝土拱橋上拱肋和腹板的尺寸較大，其混凝土灌注也屬于大體積混凝土工程，特別是在澆筑后內部混凝土會產生大量的水化熱，從而引起外圍拱肋溫度隨內部混凝土溫度發生變化。在澆筑過程中，拱肋不同部位的溫度差異會引起溫度變形，使拱肋的線形和形狀發生變化。同時，在澆筑完成后整體拱肋溫度的變化會引起拱肋整體的伸縮，產生溫度次應力，從而對整個拱肋的受力狀態產生影響，特別是拱腳處的應力變化。但目前尚缺少有效的溫控裝置。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種鋼管混凝土拱肋智能溫控系統。

為了達到上述目的，本發明提供的鋼管混凝土拱肋智能溫控系統包括主進水管、主回水管、多根支水管、兩套冷卻水循環水箱、多個溫控閥門、多個溫度傳感器、數字溫度記錄儀和計算機；其中主進水管和主回水管沿拱肋延伸方向設置在其外表面或內表面上，并且兩端分別與一套冷卻水循環水箱相連接；多根支水管相隔距離纏繞在拱肋的外表面或內表面上，一端直接與主進水管或主回水管相連，另一端通過一個溫控閥門與主進水管或主回水管相接；多個溫度傳感器分別安裝在每根支水管相對應的拱肋外表面或內表面上，其與數字溫度記錄儀電連接；計算機同時與數字溫度記錄儀及溫控閥門電連接。

所述的支水管的直徑為30—50mm，主進水管和主回水管的直徑是支水管直徑的兩倍。

所述的支水管的長度為1—2m，間距為0.5m。

本發明鋼管混凝土拱肋智能溫控系統具有的優點和積極效果是:通過計算機進行精確控制，能及時有效地控制澆筑中拱肋局部溫度和澆筑完成后整體拱肋溫度，從而減少了由于混凝土水化熱引起的拱肋溫度變形和溫度次內力；提高了散熱效率，縮短混凝土內部熱量散發的時間,減少混凝土結構的養護時間,保證了混凝土質量。

附圖說明

圖1是本發明提供的鋼管混凝土拱肋智能溫控系統中水冷卻部件結構示意圖；

圖2是本發明提供的鋼管混凝土拱肋智能溫控系統中溫控部件結構示意圖；

圖3是無腹桿啞鈴型拱肋上水管布置側面圖；

圖4是無腹桿啞鈴型拱肋上水管布置截面圖；

圖5是帶腹桿拱肋水管上水管布置側面圖；

圖6是帶腹桿拱肋水管上水管布置截面圖；

圖7是帶腹板箱型拱肋上水管布置側面圖；

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的鋼管混凝土拱肋智能溫控系統進行詳細說明。

如圖1—圖7所示，本發明提供的鋼管混凝土拱肋智能溫控系統包括主進水管1、主回水管2、多根支水管3、兩套冷卻水循環水箱4、多個溫控閥門5、多個溫度傳感器6、數字溫度記錄儀7和計算機8；其中主進水管1和主回水管2沿拱肋9延伸方向設置在其外表面或內表面上，并且兩端分別與一套冷卻水循環水箱4相連接；多根支水管3相隔距離纏繞在拱肋9的外表面或內表面上，一端直接與主進水管1或主回水管2相連，另一端通過一個溫控閥門5與主進水管1或主回水管2相接；多個溫度傳感器6分別安裝在每根支水管3相對應的拱肋9外表面或內表面上，其與數字溫度記錄儀7電連接；計算機8同時與數字溫度記錄儀7及溫控閥門5電連接。

所述的支水管3的直徑為30—50mm，主進水管1和主回水管2的直徑是支水管3直徑的兩倍。

所述的支水管3的長度為1—2m，間距為0.5m。

現將本發明提供的鋼管混凝土拱肋智能溫控系統使用方法闡述如下：當需要澆筑混凝土而制備鋼管混凝土拱肋時，首先啟動某一套冷卻水循環水箱4，以使其內的冷卻水流入主進水管1，然后流入另一套冷卻水循環水箱4內，之后從主回水管2再流回第一套冷卻水循環水箱4，與此同時，流入主進水管1及主回水管2的冷卻水將通過相應的溫控閥門5流入各支水管3中，從而對拱肋9上不同部位內外部進行降溫。在此過程中，利用多個溫度傳感器6實時檢測拱肋9上各監測點的溫度，然后傳送給數字溫度記錄儀7進行記錄和處理，最后傳送給計算機8。計算機8將上述各監測溫度值分別與預先設定的閾值進行比較，如果某一監測溫度值偏離閾值，調整相應的溫控閥門5的開度，由此將拱肋9的整體溫度控制在溫差不大于5度的范圍內。