混凝土冷却装置及大体积混凝土温度控制方法与流程

本发明涉及混凝土温控，尤其涉及一种混凝土冷却装置及大体积混凝土温度控制方法。

背景技术：

1、在一些大体积混凝土施工作业时，常需要对其内部进行降温。具体地，如索塔，即悬索桥或斜拉桥支撑主索的塔形构造物，施工时，常根据索塔横截面的不同情况采用实心截面和箱型截面。一般来说，大跨度斜拉桥的索塔常采用箱型截面，此类箱型截面的索塔混凝土属于大体积混凝土的范畴，而大体积混凝土由于截面尺寸较大，水泥在施工过程中产生的水化反应会释放大量的水化热，对于混凝土表面产生的热量可以较快的散发，但由于混凝土的导热性较差，对于混凝土内部产生的热量无法有效散发，以此会导致混凝土内部热量不断积累，进而使得混凝土内外温差不断增大，使得混凝土产生裂缝，进而影响索塔整体结构的搭设，使其存在安全风险，影响其后续正常使用。

2、现有技术中，对于此类桥梁工程中的大体积混凝土实体，如承台、塔座、塔柱实心段及锚锭等构件常采用水平分层布设的冷却水管，也就是在水平方向采用蛇形布置，在竖直方向将水管纵横交错布置，并保证水管之间的间距在0.5m-1.5m内。然而此种布置方式在连接时接头数量众多，且每层冷却管还需要设置单独的进水口和注浆口，不仅安装效率较低，注浆封堵效率低，施工难度高，而且进出水口容易与钢筋发生碰撞等问题影响冷却作业的实施。故如何保证冷却水管的合理分布，避免过多水管接头，减少注浆口数量，提高冷却水管注浆封堵效率，有效降低安装难度，提高安装效率及大体积混凝土内外温差调节效率是本领域人员目前需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种混凝土冷却装置及大体积混凝土温度控制方法，以保证冷却水管的合理分布，避免过多水管接头，有效降低安装难度，提高安装效率，减少后续注浆口数量，提高冷却水管注浆封堵效率及大体积混凝土内外温差调节效率。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、混凝土冷却装置，用于调整大体积混凝土内外温差至预设范围，其中，该混凝土冷却装置包括：

4、冷却水管，若干个该冷却水管间隔设置于该大体积混凝土中；

5、软管，该软管可拆卸连接于该冷却水管，每两个该冷却水管之间能够通过该软管连通，该软管内部设置有环形支撑；

6、直筒管，该直筒管可拆卸连接于该冷却水管，该软管能够直接或通过该直筒管连通于该冷却水管。

7、作为可选地，其中该冷却水管设置为u型结构，且该冷却水管的两端分别设置为进水口和出水口。

8、作为可选地，其中在该软管直接连通于该冷却水管时，该软管的一端连接于一个该冷却水管的该出水口，另一端连接于相邻该冷却水管的该进水口。

9、作为可选地，其中在该软管通过该直筒管连通于该冷却水管时，每个该冷却水管的该进水口和该出水口均连接有一个该直筒管，该软管的一端连接于一个该冷却水管的该出水口连接的该直筒管，另一端连接于相邻该冷却水管的该进水口连接的该直筒管。

10、作为可选地，其中在该软管直接连通于该冷却水管时，该进水口和该出水口均位于该大体积混凝土外部，在该软管通过该直筒管连通于该冷却水管时，该进水口、该出水口及该直筒管的部分结构均位于该大体积混凝土内部。

11、作为可选地，其中该冷却水管设置有端头螺纹，该软管设置有内螺纹，能够与该端头螺纹旋合。

12、作为可选地，其中该直筒管的两端分别设置有第一螺纹和第二螺纹，该第一螺纹能够与该端头螺纹旋合，该第二螺纹能够与该软管的该内螺纹旋合。

13、作为可选地，其中该软管内间隔设置有若干个扩孔圈作为该环形支撑。

14、作为可选地，其中该冷却水管、该软管和该直筒管均沿竖直方向设置。

15、另一方面，大体积混凝土温度控制方法，其中，包括以下步骤：

16、将该混凝土冷却装置中的冷却水管埋设于大体积混凝土内部；

17、根据冷却水管在大体积混凝土中的埋设深度与冷却水管的高度进行比较，在埋设深度小于冷却水管的高度时，仅使用软管进行连接，在埋设深度大于冷却水管的高度时，同时使用软管和直筒管进行连接；

18、在仅使用软管时，将冷却水管的进水口和出水口均伸出于大体积混凝土外部，并将软管的一端连接一个冷却水管的出水口，另一端连接相邻冷却水管的进水口；

19、在同时使用软管和直筒管时，在每个冷却水管的进水口和出水口上均连接一个直筒管，而后将软管的一端连接于一个冷却水管的出水口对应的直筒管，另一端连接于相邻冷却水管的进水口对应的直筒管；

20、在所有冷却水管均连通后，在软管中通入冷却水，冷却水交替通过软管和冷却水管，和/或交替通过软管、直筒管和冷却水管，对大体积混凝土内部进行冷却，将大体积混凝土的内外温差调整至预设范围。

21、本发明的有益效果：

22、本发明中通过冷却水管能够对大体积混凝土内部进行降温，以避免混凝土内部热量不断积累，进而保证混凝土内外温差持续稳定，减少裂缝产生，以保证整体结构的搭设，降低安全风险，保障后续正常使用。进一步地，软管能够可拆卸连接于冷却水管，以此能够将相邻两个冷却水管进行连接，以实现其在大体积混凝土中的蛇形分布，在减少大量接头使用，提高后续注浆封堵效率，降低施工难度的同时，保证了循环水的使用，并可以对大体积混凝土内部各处同时进行冷却，同时由于软管具有一定的可塑性，可以在其连接处起到密封的效果，进而阻止冷却水外溢，有效减少水资源浪费。可选地，软管内部设置有环形支撑，能够有效提高软管的刚度，进而保证冷却水的流通效率。进一步地，直筒管也可拆卸连接于冷却水管，且软管能够直接连通于冷却水管或通过直筒管连通于冷却水管，以此通过直筒管能够对冷却水管进行延伸，以此适应于大体积混凝土较深处的冷却作业，扩大了适用范围，且软管与直筒管的组合方式使得本发明中混凝土冷却装置的使用方式多样化，具有较高的实用性。

23、另一方面，本发明提供的大体积混凝土温度控制方法同样能够在保证冷却水管的合理分布，避免过多水管接头的前提下，有效降低安装难度，提高安装效率、后续注浆封堵效率及大体积混凝土内外温差调节效率。

技术特征：

1.混凝土冷却装置，用于调整大体积混凝土(100)内外温差至预设范围，其特征在于，所述混凝土冷却装置包括：

2.根据权利要求1所述的混凝土冷却装置，其特征在于，所述冷却水管(10)设置为u型结构，且所述冷却水管(10)的两端分别设置为进水口和出水口。

3.根据权利要求2所述的混凝土冷却装置，其特征在于，在所述软管(20)直接连通于所述冷却水管(10)时，所述软管(20)的一端连接于一个所述冷却水管(10)的所述出水口，另一端连接于相邻所述冷却水管(10)的所述进水口。

4.根据权利要求2所述的混凝土冷却装置，其特征在于，在所述软管(20)通过所述直筒管(30)连通于所述冷却水管(10)时，每个所述冷却水管(10)的所述进水口和所述出水口均连接有一个所述直筒管(30)，所述软管(20)的一端连接于一个所述冷却水管(10)的所述出水口连接的所述直筒管(30)，另一端连接于相邻所述冷却水管(10)的所述进水口连接的所述直筒管(30)。

5.根据权利要求2-4任一所述的混凝土冷却装置，其特征在于，在所述软管(20)直接连通于所述冷却水管(10)时，所述进水口和所述出水口均位于所述大体积混凝土(100)外部，在所述软管(20)通过所述直筒管(30)连通于所述冷却水管(10)时，所述进水口、所述出水口及所述直筒管(30)的部分结构均位于所述大体积混凝土(100)内部。

6.根据权利要求1所述的混凝土冷却装置，其特征在于，所述冷却水管(10)设置有端头螺纹(101)，所述软管(20)设置有内螺纹，能够与所述端头螺纹(101)旋合。

7.根据权利要求6所述的混凝土冷却装置，其特征在于，所述直筒管(30)的两端分别设置有第一螺纹(301)和第二螺纹(302)，所述第一螺纹(301)能够与所述端头螺纹(101)旋合，所述第二螺纹(302)能够与所述软管(20)的所述内螺纹旋合。

8.根据权利要求1所述的混凝土冷却装置，其特征在于，所述软管(20)内间隔设置有若干个扩孔圈(21)作为所述环形支撑。

9.根据权利要求1所述的混凝土冷却装置，其特征在于，所述冷却水管(10)、所述软管(20)和所述直筒管(30)均沿竖直方向设置。

10.大体积混凝土温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于混凝土温控技术领域，公开了一种混凝土冷却装置及大体积混凝土温度控制方法，混凝土冷却装置用于调整大体积混凝土内外温差至预设范围，包括冷却水管、软管和直筒管，若干个冷却水管间隔设置于大体积混凝土中，软管可拆卸连接于冷却水管，每两个冷却水管之间能够通过软管连通，软管内部设置有环形支撑，直筒管可拆卸连接于冷却水管，软管能够直接或通过直筒管连通于冷却水管。本发明能够降低施工难度的同时，减少注浆口数量以提高后续注浆封堵效率，并提高其温控效率，减少裂缝出现，降低安全风险，软管内部设置有环形支撑，能够有效提高软管的刚度，保证冷却水的流通效率，通过直筒管能够对冷却水管进行延伸，以扩大适用范围。

技术研发人员：王伟,高伟,袁伟新,张华华,孙长志,李顺军,彭志川,解登科,王文强,李冬
受保护的技术使用者：中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22