基于严寒地区混凝土冬季施工直接自保温系统的制作方法

本实用新型属于混凝土养护技术领域，具体涉及一种基于严寒地区混凝土冬季施工直接自保温系统。

背景技术：

建筑工程大体积混凝土在浇筑完成后，需要进行养护，从而降低混凝土内部温度，减小混凝土内外温差，防止混凝土开裂。我国目前使用的大体积混凝土养护降低混凝土内部温度的方法主要为：采用循环冷却水方法，即：在混凝土内埋设大量的冷却循环水管，通过向冷却循环水管中输送冷却水，达到对混凝土内部降温的效果。

上述方法主要存在以下问题：混凝土内需埋设大量的冷却循环水管，冷却循环水管又不能取出循环利用，导致施工成本昂贵。部分寒冷地区冬季因气温过低而无法采用冷却循环水进行养护施工。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种基于严寒地区混凝土冬季施工直接自保温系统，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种基于严寒地区混凝土冬季施工直接自保温系统，包括循环水泵(1)、前端供水干管(2)、前端供水支管(3)、前端供水软管(4)、预张孔(5)、大体积混凝土(6)、后端供水软管(7)、后端供水支管(8)、后端供水干管(9)、外保温管(10)和回水干管(11)；

所述大体积混凝土(6)由施工工艺形成多个贯通混凝土两端的预张孔(5)；在所述大体积混凝土(6)的外部缠绕安装所述外保温管(10)；

所述循环水泵(1)的排水端通过所述前端供水干管(2)连接到所述前端供水支管(3)的进水端，所述前端供水支管(3)具有与预张孔(5)数量相同的排水端，每个所述前端供水支管(3)的排水端与一个所述前端供水软管(4)的进水端连通，所述前端供水软管(4)的排水端插入到一个对应的所述预张孔(5)的进口，并且，所述前端供水软管(4))的排水端和所述预张孔(5)的进水端仅在入口位置密封连接，所述前端供水软管(4)并不延伸到所述预张孔(5)的内部；

所述后端供水支管(8)具有与预张孔(5)数量相同的进水端和一个排水端；所述后端供水支管(8)的进水端与一个所述后端供水软管(7)的排水端连接，所述后端供水软管(7)的进水端插入到对应的一个所述预张孔(5)的排水端，并且，所述后端供水软管(7)的进水端和所述预张孔(5)的排水端仅在出口位置密封连接，所述后端供水软管(7)并不延伸到所述预张孔(5)的内部；

所述后端供水支管(8)的排水端与所述后端供水干管(9)的进水端连通；所述后端供水干管(9)的排水端与所述外保温管(10)的进水端连通；所述外保温管(10)的排水端与所述回水干管(11)的进水端连通；所述回水干管(11)的排水端连通到所述循环水泵(1)的进水端，由此形成水循环通路。

优选的，还包括温感探头(12)、显示器和控制器；

在所述大体积混凝土(6)的内部和外表面，各埋设多个温感探头(12)，每个所述温感探头(12)配有信号线，该信号线均连接到所述控制器的输入端；所述控制器的输出端与所述显示器连接。

本实用新型提供的基于严寒地区混凝土冬季施工直接自保温系统具有以下优点：

(1)本申请的供水软管可以抽出重复利用，并且供水软管只有很短的一段管道在预张孔内，节省了大量材料及水资源。且升温后的施工用水直接对混凝土外部进行保温，实现了对能量的充分有效合理利用。

(2)预张孔内补水充分，施工用水直接冷却预张孔周围的混凝土，能够避免间接冷却时，预张孔内补水不及时，造成预张孔开裂或磨损，直接冷却较间接冷却效果好。

(3)循环水经过热交换后水温升高，在外保温管内向外界环境散热，即排除了大体积混凝土内部的热量，同时又对冬季施工时的混凝土进行保温，节约环保。另外，由于同时对大体积混凝土内部进行升温操作，对大体积混凝土外部进行保温操作，因此，可有效减少混凝土内外温差，从而防止混凝土开裂及冻伤，提高混凝土养护质量。

附图说明

图1为本实用新型提供的基于严寒地区混凝土冬季施工直接自保温系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

本实用新型提供一种基于严寒地区混凝土冬季施工直接自保温系统，主要用于寒冷地区建筑工程大体积混凝土冬季施工，养护时降低混凝土内部温度，同时对混凝土外侧保温，减小混凝土内部温度，提高混凝土外部温度，因此，冷却混凝土内部的同时对混凝土进行保温，防止混凝土开裂及冻伤，属于建筑工程施工领域。

参考图1，基于严寒地区混凝土冬季施工直接自保温系统包括循环水泵1、前端供水干管2、前端供水支管3、前端供水软管4、预张孔5、大体积混凝土6、后端供水软管7、后端供水支管8、后端供水干管9、外保温管10和回水干管11；

大体积混凝土6由施工工艺形成多个贯通混凝土两端的预张孔5；在大体积混凝土6的外部缠绕安装外保温管10；

循环水泵1的排水端通过前端供水干管2连接到前端供水支管3的进水端，前端供水支管3具有与预张孔5数量相同的排水端，每个前端供水支管3的排水端与一个前端供水软管4的进水端连通，前端供水软管4的排水端插入到一个对应的预张孔5的进口，并且，前端供水软管4的排水端和预张孔5的进水端仅在入口位置密封连接，前端供水软管4并不延伸到预张孔5的内部；

后端供水支管8具有与预张孔5数量相同的进水端和一个排水端；后端供水支管8的进水端与一个后端供水软管7的排水端连接，后端供水软管7的进水端插入到对应的一个预张孔5的排水端，并且，后端供水软管7的进水端和预张孔5的排水端仅在出口位置密封连接，后端供水软管7并不延伸到预张孔5的内部；

后端供水支管8的排水端与后端供水干管9的进水端连通；后端供水干管9的排水端与外保温管10的进水端连通；外保温管10的排水端与回水干管11的进水端连通；回水干管11的排水端连通到循环水泵1的进水端，由此形成水循环通路。

还包括温感探头12、显示器和控制器；

在大体积混凝土6的内部和外表面，各埋设多个温感探头12，每个温感探头12配有信号线，该信号线均连接到控制器的输入端；控制器的输出端与显示器连接。

其原理为：

本实用新型利用建筑工程施工领域预应力混凝土后张法中的管道抽芯成孔原理，利用终凝的混凝土预留多个预张孔5，每个预张孔的内部为空腔结构，每个预张孔的前端和后端各连接前端供水软管和后端供水软管；前端供水软管汇集到前端供水支管后，再通过前端供水干管与循环水泵的一端连接；后端供水软管汇集到后端供水支管后，再通过后端供水干管连接到外保温管的一端，外保温管的另一端通过回水干管与循环水泵的另一端连接。

因此，循环水通过循环水泵1循环后，通过前端供水干管2，流入前端供水支管3，再通过各个前端供水支管3而流入到预张孔5内部，从而使水直接与大体积混凝土接触，实现直接热交换，由于本申请中水与混凝土直接接触，因此，为一种直接冷却方式；水经过与大体积混凝土换热后，温度上升，升温后的水通过后端供水软管而汇集到后端供水支管，再流入后端供水干管，然后流入到外保温管10，对混凝土保温的同时向外界环境散热，散热后进入回水干管11，完成循环过程。可见，循环水吸收混凝土的水化热，达到减小混凝土内外温度差的目的，防止大体积混凝土开裂，并且在混凝土外部提供了保温所需的热量，减少冬季施工现场为混凝土保温的热量。

本申请中，预张孔5是一组热交换器，施工用水通过预张孔5热交换后，达到降低大体积混凝土内部温度的目的。

温感探头埋设在混凝土里并配有信号线，信号线与显示器相连，可以测量并显示混凝土的温度。

相对于循环冷却水冷却大体积混凝土的方法，本申请的供水软管可以抽出重复利用，节省了大量材料及水资源，且升温后的循环水供混凝土保温使用。

需说明：供水软管可以是钢管、塑料管或其他材料的管材，并不影响本专利的实质性内容；

具体施工时，先将温感探头12及信号线按设计要求埋设在混凝土模板内，温感探头12一般在混凝土核心部位和外部分组埋设，以便于测量混凝土内外的温度差；浇注混凝土并不断转动抽芯管，直到混凝土终凝，混凝土不再塌落为止，抽出抽芯管，这样在混凝土内就形成了按设计要求的预张孔5；将温感探头12的信号线连接到显示器并观测各个温感探头12传来的混凝土温度，同时连接循环水泵1、前端供水干管2、前端供水支管3、前端供水软管4、后端供水软管7、后端供水支管8、后端供水干管9、外保温管10和回水干管11；其中，前端供水软管4和后端供水软管7只有一小截插入到预张孔的两端，预张孔主体内并不存在供水软管。然后，接通循环水泵1给混凝土内部降温，如果混凝土内外的温度差大于25度，则需要增加循环水泵1的流量，快速降温直至混凝土内外的温度差小于25度，并注意观测混凝土外部温度，若外部温度＜5度，应开启循环水泵，用上述方法降温直到混凝土养护期结束，同时还需结合其它覆盖、保湿、保温的混凝土养护方法，这样才能彻底防止大体积混凝土开裂，最后当混凝土养护完成，用水泥浆封堵预张孔5。

需说明：此种方式不需刻意往预张孔5内补水，施工用水直接与混凝土接触冷却预张孔5周围的混凝土，能够避免间接冷却时，预张孔5内补水不及时，部分内部混凝土水化热未能完全释放，换热效率搞，混凝土整体在湿态下冷却降温，直接冷却较直接冷却效果好。

本实用新型提供的基于严寒地区混凝土冬季施工直接自保温系统具有以下优点：

(1)本申请的供水软管可以抽出重复利用，并且供水软管只有很短的一段管道在预张孔内，节省了大量材料及水资源。且升温后的施工用水直接对混凝土外部进行保温，实现了对能量的充分有效合理利用。

(2)预张孔内补水充分，施工用水直接冷却预张孔周围的混凝土，能够避免间接冷却时，预张孔内补水不及时，造成预张孔开裂或磨损，直接冷却较间接冷却效果好。

(3)循环水经过热交换后水温升高，在外保温管内向外界环境散热，即排除了大体积混凝土内部的热量，同时又对冬季施工时的混凝土进行保温，节约环保。另外，由于同时对大体积混凝土内部进行升温操作，对大体积混凝土外部进行保温操作，因此，可有效减少混凝土内外温差，从而防止混凝土开裂及冻伤，提高混凝土养护质量。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。