大型混凝土預(yù)制箱梁降溫裝置及其降溫方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大型混凝土預(yù)制箱梁降溫裝置及其降溫方法，解決了預(yù)制大型混凝土箱梁時(shí)箱梁混凝土芯部溫度與箱梁混凝土表面溫度差超標(biāo)的問題。包括預(yù)制箱梁（1）、儲(chǔ)水箱（8）和涼水池（12），預(yù)制箱梁（1）的預(yù)應(yīng)力管道（2）通過帶法蘭盤的鋼管（3）和連接軟管（4）連接組成了一個(gè)封閉水道，在封閉水道的入口處連接有進(jìn)水管（6），在封閉水道的出口處連接有出水管（11），在出水管（11）上設(shè)置有出水電控閥（15），在預(yù)制箱梁（1）的梁體芯部的預(yù)應(yīng)力管道（2）中設(shè)置有芯部溫度傳感器，在預(yù)制箱梁（1）的外表面上設(shè)置有表面溫度傳感器，芯部溫度傳感器和表面溫度傳感器均與電控器（10）電連接。本發(fā)明方法簡單，容易操作，效果顯著。
【專利說明】
大型混凝土預(yù)制箱梁降溫裝置及其降溫方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種大型混凝土箱梁的降溫裝置，特別涉及一種通過大型混凝土箱梁自身預(yù)留的預(yù)應(yīng)力管道來降低梁體芯部溫度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高速鐵路與既有鐵路相比，對(duì)線路的平順性要求很高，一般采用橋梁較多。與此同時(shí)，還要求橋梁的下部結(jié)構(gòu)具有較大的抗彎和抗扭的鋼度，在現(xiàn)場施工時(shí)，橋梁上部多數(shù)采用單孔預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁。高速鐵路的混凝土箱梁具有體積大(屬大體積混凝土范疇)的特點(diǎn)，在預(yù)制好后其中的混凝土的水化熱不易散發(fā)，容易造成混凝土的內(nèi)外溫差大，導(dǎo)致梁體產(chǎn)生裂縫。在箱梁預(yù)制過程中，為了減少混凝土早期的溫度裂縫，要求控制混凝土表面與環(huán)境的溫差和混凝土芯部與混凝土表面的溫差，一般不能超過15°C，且混凝土最高溫度不宜超過60°C到65°C。在現(xiàn)有的混凝土箱梁施工時(shí)，混凝土箱梁的溫度控制主要通過環(huán)境溫度的控制和對(duì)箱梁外表面采取的措施來完成，存在箱梁混凝土芯部溫度與箱梁混凝土表面的溫度差常常會(huì)超標(biāo)，導(dǎo)致梁體容易產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重影響到了梁體的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種大型混凝土預(yù)制箱梁降溫裝置及其降溫方法，解決了預(yù)制大型混凝土箱梁時(shí)箱梁混凝土芯部溫度與箱梁混凝土表面溫度差超標(biāo)的技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的:
一種大型混凝土預(yù)制箱梁降溫裝置，包括預(yù)制箱梁、儲(chǔ)水箱和涼水池，在預(yù)制箱梁中設(shè)置有預(yù)應(yīng)力管道，在預(yù)制箱梁的預(yù)應(yīng)力管道的管道口上預(yù)埋有錨墊板，在錨墊板上連接有帶法蘭盤的鋼管，在兩相鄰的帶法蘭盤的鋼管之間設(shè)置有連接軟管，預(yù)制箱梁的預(yù)應(yīng)力管道通過帶法蘭盤的鋼管和連接軟管連接組成了一個(gè)封閉水道，在封閉水道的入口處設(shè)置的帶法蘭盤的鋼管上連接有進(jìn)水管，進(jìn)水管的另一端與儲(chǔ)水箱連通在一起，在進(jìn)水管上分別設(shè)置有溫控水栗和進(jìn)水電控閥，在封閉水道的出口處設(shè)置的帶法蘭盤的鋼管上連接有出水管，出水管的另一端與涼水池連通在一起，在出水管上設(shè)置有出水電控閥，在預(yù)制箱梁的梁體芯部的預(yù)應(yīng)力管道中設(shè)置有芯部溫度傳感器，在預(yù)制箱梁的外表面上設(shè)置有表面溫度傳感器，芯部溫度傳感器和表面溫度傳感器均與電控器電連接在一起，電控器分別與水栗、進(jìn)水電控閥和出水電控閥電連接在一起。
[0005]在儲(chǔ)水箱與涼水池之間設(shè)置有回水管，儲(chǔ)水箱與水井連通在一起。
[0006]—種大型混凝土預(yù)制箱梁降溫方法，包括以下步驟:
第一步、在澆筑預(yù)制箱梁時(shí)，在預(yù)制箱梁的預(yù)應(yīng)力管道的每個(gè)管道口上預(yù)埋錨墊板；第二步、預(yù)制箱梁澆筑后8-10小時(shí)，將預(yù)制箱梁的預(yù)應(yīng)力管道中的橡膠棒撥出，用螺栓將帶法蘭盤的鋼管與預(yù)埋錨墊板連接在一起，在帶法蘭盤的鋼管的法蘭盤與預(yù)埋錨墊板之間設(shè)置密封墊圈，用連接軟管將兩相鄰的預(yù)應(yīng)力管道的兩個(gè)相鄰管道口連接在一起，使預(yù)制箱梁的預(yù)應(yīng)力管道形成一個(gè)封閉水道； 第三步、在封閉水道入口的帶法蘭盤的鋼管上連接進(jìn)水管，進(jìn)水管的另一端與儲(chǔ)水箱連通，在進(jìn)水管上分別設(shè)置溫控水栗和進(jìn)水電控閥，在封閉水道出口的帶法蘭盤的鋼管上連接出水管，出水管的另一端與涼水池連通，在出水管上設(shè)置出水電控閥，在預(yù)制箱梁的梁體芯部的預(yù)應(yīng)力管道中設(shè)置芯部溫度傳感器，在預(yù)制箱梁的外表面上設(shè)置表面溫度傳感器，芯部溫度傳感器和表面溫度傳感器均與電控器電連接在一起，電控器分別與水栗、進(jìn)水電控閥和出水電控閥電連接在一起。
[0007]第四步、當(dāng)預(yù)制箱梁的梁體芯部的溫度比預(yù)制箱梁的混凝土表面的溫度超過15°C時(shí)，電控器同時(shí)打開溫控水栗、進(jìn)水電控閥和出水電控閥，對(duì)封閉水道進(jìn)行循環(huán)水注入降溫O
[0008]本發(fā)明解決了梁體混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完成后，在其硬化過程中所產(chǎn)生大量的水化熱，導(dǎo)致梁體溫度升高的問題。由于混凝土導(dǎo)熱性比較差，混凝土內(nèi)部溫度不容易散發(fā)，且箱梁芯部溫度過高，與外界環(huán)境溫差較大，由此產(chǎn)生的溫度梯度可導(dǎo)致硬化過程中混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力，其大小超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致詳體混凝土開裂。通過本發(fā)明，把水送入梁體內(nèi)部，使得箱梁混凝土產(chǎn)生的溫度傳遞到水中，通過水的排出，帶走箱梁芯部熱量，從而達(dá)到降低芯部溫度的目的。方法簡單，容易操作，效果顯著。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的帶法蘭盤的鋼管3的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
一種大型混凝土預(yù)制箱梁降溫裝置，包括預(yù)制箱梁1、儲(chǔ)水箱8和涼水池12，在預(yù)制箱梁I中設(shè)置有預(yù)應(yīng)力管道2，在預(yù)制箱梁I的預(yù)應(yīng)力管道2的管道口上預(yù)埋有錨墊板5，在錨墊板5上連接有帶法蘭盤的鋼管3，在兩相鄰的帶法蘭盤的鋼管3之間設(shè)置有連接軟管4，預(yù)制箱梁I的預(yù)應(yīng)力管道2通過帶法蘭盤的鋼管3和連接軟管4連接組成了一個(gè)封閉水道，在封閉水道的入口處設(shè)置的帶法蘭盤的鋼管3上連接有進(jìn)水管6，進(jìn)水管6的另一端與儲(chǔ)水箱8連通在一起，在進(jìn)水管6上分別設(shè)置有溫控水栗7和進(jìn)水電控閥14，在封閉水道的出口處設(shè)置的帶法蘭盤的鋼管3上連接有出水管11，出水管11的另一端與涼水池12連通在一起，在出水管11上設(shè)置有出水電控閥15，在預(yù)制箱梁I的梁體芯部的預(yù)應(yīng)力管道2中設(shè)置有芯部溫度傳感器，在預(yù)制箱梁I的外表面上設(shè)置有表面溫度傳感器，芯部溫度傳感器和表面溫度傳感器均與電控器1電連接在一起，電控器1分別與水栗7、進(jìn)水電控閥14和出水電控閥15電連接在一起。
[0011 ]在儲(chǔ)水箱8與涼水池12之間設(shè)置有回水管13，儲(chǔ)水箱8與水井9連通在一起。
[0012]一種大型混凝土預(yù)制箱梁降溫方法，包括以下步驟:
第一步、在澆筑預(yù)制箱梁I時(shí)，在預(yù)制箱梁I的預(yù)應(yīng)力管道2的每個(gè)管道口上預(yù)埋錨墊板
5；
第二步、預(yù)制箱梁I澆筑后8-10小時(shí)，將預(yù)制箱梁I的預(yù)應(yīng)力管道2中的橡膠棒撥出，用螺栓將帶法蘭盤的鋼管3與預(yù)埋錨墊板5連接在一起，在帶法蘭盤的鋼管3的法蘭盤與預(yù)埋錨墊板5之間設(shè)置密封墊圈，用連接軟管4將兩相鄰的預(yù)應(yīng)力管道2的兩個(gè)相鄰管道口連接在一起，使預(yù)制箱梁I的預(yù)應(yīng)力管道2形成一個(gè)封閉水道；
第三步、在封閉水道入口的帶法蘭盤的鋼管3上連接進(jìn)水管6，進(jìn)水管6的另一端與儲(chǔ)水箱8連通，在進(jìn)水管6上分別設(shè)置溫控水栗7和進(jìn)水電控閥14，在封閉水道出口的帶法蘭盤的鋼管3上連接出水管11，出水管11的另一端與涼水池12連通，在出水管11上設(shè)置出水電控閥15，在預(yù)制箱梁I的梁體芯部的預(yù)應(yīng)力管道2中設(shè)置芯部溫度傳感器，在預(yù)制箱梁I的外表面上設(shè)置表面溫度傳感器，芯部溫度傳感器和表面溫度傳感器均與電控器10電連接在一起，電控器1分別與水栗7、進(jìn)水電控閥14和出水電控閥15電連接在一起。
[0013]第四步、當(dāng)預(yù)制箱梁I的梁體芯部的溫度比預(yù)制箱梁I的混凝土表面的溫度超過15°(:時(shí)，電控器10同時(shí)打開溫控水栗7、進(jìn)水電控閥14和出水電控閥(5，對(duì)封閉水道進(jìn)行循環(huán)水注入降溫。
[0014]若預(yù)制箱梁I的標(biāo)準(zhǔn)斷面中，梁體頂板厚30厘米，底板厚28厘米，腹板厚46厘米。每榀32米箱梁混凝土方量為334.71立方米，梁體重量約850噸。本實(shí)施例中，梁體共設(shè)27個(gè)預(yù)應(yīng)力管道2，根據(jù)溫度場分布圖，利用預(yù)留管道進(jìn)行循環(huán)注水，以便帶走混凝土的芯部的較高的水化熱，降低混凝土芯部最高溫度及芯部與表層的溫差。本實(shí)施例中的梁體在預(yù)應(yīng)力管道口預(yù)埋錨墊板5，預(yù)埋錨墊板5采用金屬材質(zhì)，預(yù)埋錨墊板5的長度要保證鋼絞線在錨具底口處的最大折角不大于4°，預(yù)埋錨墊板5的構(gòu)造尺寸要滿足使用功能要求，預(yù)埋錨墊板5下設(shè)置螺旋筋，預(yù)埋錨墊板5的底口直徑與橡膠抽拔管直徑配合間隙小于或等于5毫米，預(yù)埋錨墊板5端面的平整度不應(yīng)大于0.5毫米。
[0015]本實(shí)施例中的帶法蘭盤的鋼管3上的法蘭盤使用厚度5毫米的鐵板制作，直徑參考預(yù)埋錨墊板5的尺寸，預(yù)留4個(gè)半徑7.5毫米的螺栓孔，螺栓孔位置及直徑與預(yù)埋錨墊板5相同，便于兩者連接，法蘭盤中間設(shè)置外徑25毫米的鋼管，長度為20厘米，連接連接軟管4，達(dá)到連通梁體預(yù)應(yīng)力管道的目的。連接軟管4采用PE材質(zhì)，它既可以用作冷水管，也可以用作熱水管，其無毒、質(zhì)輕、耐壓、耐腐蝕。
[0016]本發(fā)明的通水時(shí)間是在箱梁澆筑后8-10小時(shí)，混凝土完成終凝之后，橡膠棒被撥出，即利用管道進(jìn)行降溫。這時(shí)要注意不能通水時(shí)間太長，因?yàn)槿绻麜r(shí)間太長，會(huì)導(dǎo)致梁體的水化熱比較充分，梁體溫度升高，這時(shí)控制水溫與梁體的溫度難度會(huì)加大，可能會(huì)因溫度超差造成內(nèi)部裂縫。進(jìn)水口處水溫控制在不小于25°C為宜，且不超過30°C。循環(huán)水流出后引入到?jīng)鏊?2，冷卻后經(jīng)回水管13送入儲(chǔ)水箱8內(nèi)，可用于梁體表面的灑水養(yǎng)護(hù)。降溫過程完成后，利用倒虹吸的原現(xiàn)，將軟管伸入到梁體中部管道最低處，將大部分水吸出，再用單根鋼絞線捆扎棉布從孔道一端拖至另一端，之后再用空壓機(jī)進(jìn)行吹孔，以便清出孔道中積水，便于后續(xù)預(yù)應(yīng)力工序施工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大型混凝土預(yù)制箱梁降溫裝置，包括預(yù)制箱梁(I)、儲(chǔ)水箱(8)和涼水池(12)，在預(yù)制箱梁(I)中設(shè)置有預(yù)應(yīng)力管道(2)，其特征在于，在預(yù)制箱梁(I)的預(yù)應(yīng)力管道(2)的管道口上預(yù)埋有錨墊板(5)，在錨墊板(5)上連接有帶法蘭盤的鋼管(3)，在兩相鄰的帶法蘭盤的鋼管(3)之間設(shè)置有連接軟管(4)，預(yù)制箱梁(I)的預(yù)應(yīng)力管道(2)通過帶法蘭盤的鋼管(3)和連接軟管(4)連接組成了一個(gè)封閉水道，在封閉水道的入口處設(shè)置的帶法蘭盤的鋼管(3)上連接有進(jìn)水管(6)，進(jìn)水管(6)的另一端與儲(chǔ)水箱(8)連通在一起，在進(jìn)水管(6)上分別設(shè)置有溫控水栗(7)和進(jìn)水電控閥(14)，在封閉水道的出口處設(shè)置的帶法蘭盤的鋼管(3)上連接有出水管(11)，出水管(11)的另一端與涼水池(12)連通在一起，在出水管(11)上設(shè)置有出水電控閥(15)，在預(yù)制箱梁(I)的梁體芯部的預(yù)應(yīng)力管道(2)中設(shè)置有芯部溫度傳感器，在預(yù)制箱梁(I)的外表面上設(shè)置有表面溫度傳感器，芯部溫度傳感器和表面溫度傳感器均與電控器(10)電連接在一起，電控器(10)分別與水栗(7)、進(jìn)水電控閥(14)和出水電控閥(15)電連接在一起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型混凝土預(yù)制箱梁降溫裝置，其特征在于，在儲(chǔ)水箱(8)與涼水池(12)之間設(shè)置有回水管(13)，儲(chǔ)水箱(8)與水井(9)連通在一起。3.—種大型混凝土預(yù)制箱梁降溫方法，包括以下步驟: 第一步、在澆筑預(yù)制箱梁(I)時(shí)，在預(yù)制箱梁(I)的預(yù)應(yīng)力管道(2)的每個(gè)管道口上預(yù)埋錨墊板(5); 第二步、預(yù)制箱梁(I)澆筑后8-10小時(shí)，將預(yù)制箱梁(I)的預(yù)應(yīng)力管道(2)中的橡膠棒撥出，用螺栓將帶法蘭盤的鋼管(3)與預(yù)埋錨墊板(5)連接在一起，在帶法蘭盤的鋼管(3)的法蘭盤與預(yù)埋錨墊板(5)之間設(shè)置密封墊圈，用連接軟管(4)將兩相鄰的預(yù)應(yīng)力管道(2)的兩個(gè)相鄰管道口連接在一起，使預(yù)制箱梁(I)的預(yù)應(yīng)力管道(2)形成一個(gè)封閉水道； 第三步、在封閉水道入口的帶法蘭盤的鋼管(3)上連接進(jìn)水管(6)，進(jìn)水管(6)的另一端與儲(chǔ)水箱(8)連通，在進(jìn)水管(6)上分別設(shè)置溫控水栗(7)和進(jìn)水電控閥(14)，在封閉水道出口的帶法蘭盤的鋼管(3 )上連接出水管(11)，出水管(11)的另一端與涼水池(12 )連通，在出水管(11)上設(shè)置出水電控閥(15)，在預(yù)制箱梁(I)的梁體芯部的預(yù)應(yīng)力管道(2)中設(shè)置芯部溫度傳感器，在預(yù)制箱梁(I)的外表面上設(shè)置表面溫度傳感器，芯部溫度傳感器和表面溫度傳感器均與電控器(10)電連接在一起，電控器(10)分別與水栗(7)、進(jìn)水電控閥(14)和出水電控閥(15)電連接在一起； 第四步、當(dāng)預(yù)制箱梁(I)的梁體芯部的溫度比預(yù)制箱梁(I)的混凝土表面的溫度超過15°C時(shí)，電控器(1 )同時(shí)打開溫控水栗(7 )、進(jìn)水電控閥(14 )和出水電控閥(15 )，對(duì)封閉水道進(jìn)行循環(huán)水注入降溫。
【文檔編號(hào)】F25D1/02GK105890251SQ201610386651
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月4日
【發(fā)明人】張華 , 張志國
【申請(qǐng)人】中鐵十九局集團(tuán)第五工程有限公司