应用于冷却水管周边温度缝的灌浆装置的制作方法

本实用新型涉及一种应用于冷却水管周边温度缝的灌浆装置，属于混凝土浇筑施工技术领域。

背景技术：

在水电工程领域，预埋冷却水管的方法被广泛应用在混凝土浇筑温度控制过程中。通常设置冷却水管可以有效控制混凝土内部的温度峰值。通过设置冷却水管间距、冷却水管位置、冷却水入口温度等参数，实现对混凝土温度变化过程和温度峰值的有效控制。但实际通水的过程中，由于冷却水温度控制不严格，导致其和混凝土温度差异过大，在水管周边小范围内产生较大温度梯度，从而造成冷却水管周边裂缝。这种内部裂缝一旦形成，现有条件下灌浆很难实现。尤其是在洞室的混凝土衬砌结构中，若表面混凝土存在缺陷，在高速过流情况下水力劈裂可由外向内产生破坏，和内部冷却水管温度缝贯通，影响整体结构安全。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种应用于冷却水管周边温度缝的灌浆装置，能够较方便地针对混凝土中冷却水管周边温度缝进行灌浆。

为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：应用于冷却水管周边温度缝的灌浆装置，包括冷却水管，冷却水管的侧壁内设置有沿冷却水管长度方向布置的导线孔，导线孔内沿冷却水管长度方向间隔布置有电热丝，电热丝通过导线串联后并形成控制电路，电热丝加热后能够使得冷却水管的侧壁形成热熔融孔。

进一步的是：导线孔在冷却水管圆周方向均匀间隔布置多个，每个导线孔内均匀间隔布置有电热丝，导线孔的中心轴线设置于冷却水管的壁厚中心位置。

进一步的是：冷却水管的材质为聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯。

进一步的是：冷却水管为hdpe材质管道。

进一步的是：其中一件电热丝的旁边串联设置有温度开关，温度开关的感温片贴设于电热丝上，电热丝为表面绝缘电热丝。

进一步的是：冷却水管的内直径为20mm～40mm，壁厚为4mm～6mm；导线孔直径为1.5mm～2mm；电热丝直径为1.0mm～1.5mm；导线直径为1.0mm～1.5mm。

相应的，本实用新型同时提供一种应用于冷却水管周边温度缝的灌浆方法，采用上述的应用于冷却水管周边温度缝的灌浆装置，冷却水管预埋于混凝土中，在混凝土浇筑完成，冷却水管通水冷却结束，拆除冷却水管的外接水管路，待混凝土达到预定强度后，接通电热丝的控制电路，电热丝加热后使得冷却水管的侧壁形成热熔融孔，之后断开电热丝的控制电路，冷却水管连接外部灌浆压力设备，将环氧树脂材料灌入冷却水管内，通过已经形成的热熔融孔压出，然后进入冷却水管外侧缝隙内，完成灌浆。

其中，为防止过度加热，本实用新型在实施时的优选方式为，冷却水管为hdpe材质管道，其中一件电热丝的旁边串联设置有温度开关，温度开关的感温片贴设于电热丝上，电热丝为表面绝缘电热丝；通过温度开关控制电热丝发热范围在140℃～150℃。

进一步的是：当热熔融孔的孔径为6mm～8mm时，断开电热丝的控制电路。

为防止灌浆材料四溢，不好清理，冷却水管一端连接外部灌浆压力设备，另一端连接回浆收集装置，多余的灌浆材料直接通过回浆收集装置进行收集。

本实用新型的有益效果是：

(1)利用在冷却水管侧壁内布置电热丝，在冷水水管通水完成后，进行通电使得电热丝加热，通过温度开关控制电热丝温度范围，短时间定点熔融造孔。而后利用冷却水管进行环氧树脂材料的灌浆，浆液在外部压力的作用下沿热熔融孔流出，从不同角度进入水管周边裂缝，进而实现了冷却水管周边缝的灌浆目的，提高了混凝土质量，保证结构安全及耐久性。传统施工条件下，冷却水管周边缝难以被及时处理，从而长期存在影响混凝土质量和结构安全。本实用新型创新性提出热熔融孔的方法，便于操作，实用性强。

(2)根据冷却水管周边缝的实际开裂情况，可针对性地通过设置电热丝的长度、间距及加热时间来调整灌浆孔的大小和位置，保证灌浆效果。

(3)通过在冷却水管中进行预先布置，可以避免破坏性钻孔，对混凝土产生新的缺陷。电热丝及导线在管壁中方便布置，可以有效覆盖冷却水管周边缝的范围。

附图说明

图1为本实用新型中的灌浆装置结构示意图。

图2为本实用新型中的灌浆装置的管路纵剖面图。

图3为本实用新型中的电热丝发热前灌浆装置的管路横剖面图。

图4为本实用新型中的电热丝发热形成热熔融孔后的管路横剖面图。

图中零部件标记：1-冷却水管、2-导线孔、3-电热丝、4-导线、5-热熔融孔、6-温度开关、7-外部灌浆压力设备、8-混凝土、9-电源、10-回浆收集装置。

具体实施方式

为便于理解和实施本实用新型，选本实用新型的实施例结合附图作进一步说明。

如图1至图4所示，本实用新型中的灌浆装置包括冷却水管1，冷却水管1的侧壁内设置有沿冷却水管1长度方向布置的导线孔2，导线孔2内沿冷却水管1长度方向间隔布置有电热丝3，电热丝3通过导线4串联后并形成控制电路，电热丝3加热后能够使得冷却水管1的侧壁形成热熔融孔5。在具体实施时，电热丝3的控制电路通常还包括电源9及电源开关，电源9，为外接电源，交流电或直流电均可，通过电源开关控制开断。电热丝3为加热材料，常用的是铁铬铝、镍铬电热合金等。

为保证灌浆效果，本实用新型的导线孔2在冷却水管1圆周方向均匀间隔布置多个，每个导线孔2内均匀间隔布置有电热丝3，导线孔2的中心轴线设置于冷却水管1的壁厚中心位置。

为经济实用，冷却水管1的材质为聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯。本实用新型中的冷却水管1优选为hdpe材质管道。导线孔2可在冷却水管1注塑加工时一体成型。

其中一件电热丝3的旁边串联设置有温度开关6，温度开关6的感温片贴设于电热丝3上，电热丝3为表面绝缘电热丝。温度开关6的目的在于防止过度加热，具体实施时，加热范围根据材料熔点范围+10℃进行设定。以hdpe材质管道为例，hdpe软化点为125～135℃，本实用新型控制加热至150℃为断路，140℃为通路，即通过温度开关6控制电热丝3发热范围在140℃～150℃。

为方便布置电热丝3及导线4，同时保证冷却水管1的工作性能，本实用新型的冷却水管1的内直径为20mm～40mm，壁厚为4mm～6mm；导线孔2直径为1.5mm～2mm；电热丝3直径为1.0mm～1.5mm；导线4直径为1.0mm～1.5mm。

相应的，本实用新型同时提供一种应用于冷却水管周边温度缝的灌浆方法，采用上述的应用于冷却水管周边温度缝的灌浆装置，冷却水管1预埋于混凝土8中，在混凝土8浇筑完成，冷却水管1通水冷却结束，拆除冷却水管1的外接水管路，待混凝土8达到预定强度后，接通电热丝3的控制电路，电热丝3加热后使得冷却水管1的侧壁形成热熔融孔5，之后断开电热丝3的控制电路，冷却水管1连接外部灌浆压力设备7，将环氧树脂材料灌入冷却水管1内，通过已经形成的热熔融孔5压出，然后进入冷却水管1外侧缝隙内，完成灌浆。其中，环氧树脂灌浆材料，为裂缝灌浆材料，可根据具体使用情况调整组分和配方。外部灌浆压力设备7，为常用注浆泵，根据具体使用情况调整压力。为防止过度加热，本实用新型在实施时的优选方式为，冷却水管1为hdpe材质管道，其中一件电热丝3的旁边串联设置有温度开关6，温度开关6的感温片贴设于电热丝3上，电热丝3为表面绝缘电热丝；通过温度开关6控制电热丝3发热范围在140℃～150℃。当热熔融孔5的孔径为6mm～8mm时，断开电热丝3的控制电路。为防止灌浆材料四溢，不好清理，冷却水管1一端连接外部灌浆压力设备7，另一端连接回浆收集装置10，多余的灌浆材料直接通过回浆收集装置10进行收集。

实施例：

本实用新型应用于洞室衬砌混凝土的冷却项目中。本实用新型的冷却水管1采用内直径为30mm、壁厚为5mm的hdpe材质管道，在管壁中沿轴线方向设置有导线孔2，导线孔2直径为1.5mm。在圆周方向四等分点各位置布置，每个截面上共布置有4个导线孔2。电热丝3采用表面绝缘电热丝，内部导电，外表面绝缘，直径为1.0mm～1.5mm，电热丝3的每一节长度为5mm，间距为100mm，通过导线4串联设置，其中一件电热丝3的旁边串联设置有温度开关6，温度开关6的感温片贴设于电热丝3上。电热丝3的每一节长度和间距可根据造孔需要进行调整。提前布置本实用新型的灌浆装置，浇筑混凝土8后，开始冷却通水。当常规冷却通水结束一段时间后，开始冷却水管1周边温度缝的灌浆处理。

将电源9连通，并打开温度开关6。因为串联电路电流相等，电热丝3等长度，根据焦耳定理q＝i²rt，所以每节电热丝3发热量相同，温度开关6设置1个即可。温度开关6自行工作，保证电热丝3温度在140℃～150℃范围内，通电一段时间，保证电热丝3周边hdpe材料熔融成约6mm孔径的热熔融孔5。

断开电源开关，连接外部灌浆压力设备7，将环氧树脂材料灌入冷却水管1内，通过已经形成的热熔融孔5压出，然后进入冷却水管1外侧缝隙内，完成灌浆，保证了混凝土8整体质量。

本实施例通过在hdpe材质的冷却水管1中布置表面绝缘电热丝，在常规冷却通水完成后，通电进行电热丝3加热，通过温度开关6控制电热丝3温度范围，短时间定点熔融造孔。而后利用冷却水管1进行环氧树脂的灌浆，以热熔融孔5为通道，从不同角度进入冷却水管1周边裂缝。创新性提出冷却水管1周边缝的灌浆方式，实现了无需破坏性混凝土8钻孔的安全灌浆，保证了混凝土8的质量。