一种大体积混凝土冷却水循环及施工方法
技术领域
本发明属于建筑工程中大体积混凝土施工领域，具体的涉及一种大体积混凝土冷却水循环及施工方法。
背景技术
混凝土浇筑是建筑工程中不可缺失的环节，其质量的优劣直接关系到建筑工程的整体质量。就现阶段而言，最为常见的就是大体积混凝土裂缝问题，这不仅会影响结构的外观质量，还会影响结构的稳定性与整体性。
传统的混凝土内部预埋循环水管由入口进水，出口排水，砖砌排水池蓄水形成，由于养护较长且混凝土内部温度较高，无法长时间做到循环水的水温控制和针对混凝土内部温度变化做出有效降温与措施。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，解决因现有砖砌排水池蓄水养护混凝土表面和在混凝土内部实现水循环，产生较大的温度差快速缩小，导致的温度骤变产生裂缝。
为了解决上述技术问题，发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案，本发明公开了一种大体积混凝土冷却水循环，包括浇筑混凝土后的浇筑坑和电源，还包括水循环模块和蓄水模块，所述水循环模块包括输送管道、储水箱和冷却塔，所述输送管道铺设在浇筑坑内，所述浇筑坑的上表面设置隔水墙，所述隔水墙适于蓄水养护混凝土；
所述储水箱设有输出端和输入端，所述输出端输送水进入冷却塔，所述冷却塔将储水箱的输出端的水冷却处理，并输出冷却水进入浇筑坑的输送管道内，所述储水箱的输入端将经过浇筑坑内部的混凝土后的水输送回储水箱；
所述蓄水模块包括分流支管和控制件，所述分流支管引入口位于储水箱和冷却塔之间，所述分流支管适于引水进入隔水墙内，所述控制件位于分流支管的靠近储水箱一端的端口处，所述控制件适于控制分流支管的水的流向；
所述输送管道的顶部设有凸起部，所述凸起部的顶端位于浇筑坑混凝土上，所述凸起部的输送管道设有断口，所述凸起部适于将隔水墙的水沿水流方向输送进入混凝土内的输送管道内。
优选的，所述储水箱和冷却塔的内部安装有水泵，所述输送管道与水泵连接，所述水泵与电源电性连接，所述浇筑坑内部输送管道的表面上安装有埋入式温度传感器，所述埋入式温度传感器适于测量输送管道的表面温度；
所述凸起部的断口处安装有软管套，所述软管套适于沿输送管道水流方向输送冷却水，所述凸起部的下端安装有第一支撑架，所述第一支撑架位于混凝土的表面，所述第一支撑架适于支撑和安装软管套；
所述冷却塔的进、出水口处安装水温传感器，所述水温传感器适于测量冷却塔的进、出水口的温度。
优选的，所述第一支撑架包括下架、弧形上架和弹簧，所述下架为中空结构，所述下架的底部与混凝土表面连接，所述弧形上架与下架滑动连接，所述弧形上架为“Y”形，所述弧形上架上表面为弧面，所述弧面与软管套固定连接，所述弹簧位于下架的内侧，所述弹簧的一端与弧形上架固定连接，所述弹簧的另一端与下架的底部连接。
优选的，所述弧形上架上开设有连接孔，所述弧形上架上安装有连接带，所述连接带穿过连接孔并绑定软管套连接输送管道的两端。
优选的，所述蓄水模块还包括流量计和出水口，所述流量计安装在分流支管上并位于控制件沿水流方向的后方；
所述出水口上安装有水位传感器，所述水位传感器适于测量隔水墙内的水位高度。
优选的，所述水位传感器的高度高于出水口的高度。
优选的，所述隔水墙上安装有第二支撑架，所述第二支撑架适于支撑分流支管安装在隔水墙上的高度。
优选的，所述输送管道在混凝土的内部分布为蛇形设置，所述输送管道的拐点和中间部位均设有埋入式温度传感器。
优选的，所述控制件包括二位三通电磁阀和单向阀，所述二位三通电磁阀连接输送管道并连接储水箱、冷却塔和分流支管，所述二位三通电磁阀的状态一连通储水箱和冷却塔，流水不走分流支管，所述二位三通电磁阀的状态二连通储水箱和分流支管，流水不走冷却塔；
所述单向阀限定将二位三通电磁阀出来的水单向通过至流量计。
优选的，所述施工方法包括以下步骤：
步骤一：完成输送管道的预埋与埋入式温度传感器的预埋
A1:根据计算在底板钢筋安装完成之后，往预浇筑的基坑内铺设输送管道，输送管道分布为蛇形状，高处支撑力不足时，搭设支架支撑输送管道；
A2：根据计算在预浇筑的基坑内部的拐点和中间位置，安装并固定深浅不一的埋入式温度传感器；
A3：预浇筑的基坑里的输送管道上方的凸出部，开设断口并用软管套连接；
A4：输送管道的一部分分别连接未浇筑的基坑内的出水口管道处和储水箱，输送管道的一部分分别连接储水箱和控制件、控制件和冷却塔以及冷却塔到预浇筑的进水口管道处；
A5：冷却塔进、出水口设置水温传感器，水温传感器连接冷却塔用于测量冷却塔循环水出入的速率及温度；
A6:控制件连接分流支管并通过单向阀和流量计，测量分流支管的流量，安装好水位传感器；
A7：进行通球实验与气密性试验，检查输送管道的整体固定，进行预埋钢筋的安装；
步骤二：混凝土浇筑施工时
B1:往浇筑坑内浇筑混凝土，混凝土浇筑高度到达设计高度，混凝土高度限制在凸出部下方10cm至20cm；
B2：往储水箱里注水，打开冷却塔与蓄水箱中的水泵并开始水循环工作，冷却塔进、出口的水温由水温传感器进行监控，由冷却塔设置控制进、出口的水温及循环速率；
步骤三：混凝土浇筑完成，进行循环水冷却与养护
C1:浇筑坑里的混凝土静止2至4天后，在混凝土表面沿外边砌砖组建隔水墙；
C2:在隔水墙上安装第二支撑架，将分流支管安装在第二支撑架上；
C3:隔水墙施工完成将凸出部设计的断口处断口，采用软管套连接部位，在软管套的下方安装第一支撑架，将弧形上架与软管套粘接，下架与混凝土表面螺栓连接；
C4:打开二位三通电磁阀，使分流支管通过流水，流量计工作并记录流量，出水口泄水直至达到水位传感器安装高度，反馈信号使控制二位三通电磁阀转向关闭分流支管的流向，使储水箱的水单向流向冷却塔；
C3:通过埋入式温度传感器进行监测混凝土内部温度，取所有值的平均值和冷却塔的出水口的温度进行对比，内外温差大于5℃，人为设置冷却塔进出口水温及速率，控制混凝土内部降温速率；
C4:进水口处水温已基本稳定，内外部温差不超过5℃，停止冷却塔储水箱工作；
C5:排除输送管道内部余水,进行输送管道封堵灌浆。
本发明没有具体阐述具体的信号循环流程，电性连接，水位感应器和埋入式温度感应器的信号被控制器收集信号并发出指令，设计显示端显示具体数据并输入浇筑前的设计全部参数，实现参数不对等自动调整冷却塔的温度等等信号处理方式，甚至设计手机APP实现WiFi控制，这套方法均为现有技术，因此不再此处具体展开描述。
与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果：
本发明通过预埋建筑温度器和冷却塔进、出水口的水温传感器对混凝土施工与养护期间混凝土内部温度进行有效监测，可以通过冷却塔调整循环水温度与速率；设定分流支管与控制件的支路引流至隔水墙的内部，并在分流支路的出水口处安装水位传感器，有效自动蓄水和控制水位，设置软管套连接断口处而后去除软管套的连接，采用隔水墙的水提高冷却塔出水口的冷却水，保证了混凝土的内外温差在设定范围内，调节冷却塔的温度，有效防止大体积混凝土施工期间的因温度变化出现混凝土温度裂缝问题，同时解决了施工现场取水难、排水难的问题成本低且生态环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的安装示意图一；
图2是本发明的第一支撑架结构图；
图3是本发明的安装示意图二；
图4是本发明的图1中的局部放大图A。
图中：1、浇筑坑；2、隔水墙；3、储水箱；4、冷却塔；5、分流支管；6、单向阀；7、凸起部；8、埋入式温度传感器；9、软管套；10、第一支撑架；11、水温传感器；12、下架；13、弧形上架；14、弹簧；15、流量计；16、水位传感器；17、第二支撑架；18、二位三通电磁阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
实施例1
如图1至图4所示：一种大体积混凝土冷却水循环，包括浇筑混凝土后的浇筑坑1和电源，还包括水循环模块和蓄水模块，水循环模块包括输送管道、储水箱3和冷却塔4，输送管道铺设在浇筑坑1内，浇筑坑1的上表面设置隔水墙2，隔水墙2适于蓄水养护混凝土；
储水箱3设有输出端和输入端，输出端输送水进入冷却塔4，冷却塔4将储水箱3的输出端的水冷却处理，并输出冷却水进入浇筑坑1的输送管道内，储水箱3的输入端将经过浇筑坑1内部的混凝土后的水输送回储水箱3；
蓄水模块包括分流支管5和控制件，分流支管5引入口位于储水箱3和冷却塔4之间，分流支管5适于引水进入隔水墙2内，控制件位于分流支管5的靠近储水箱3一端的端口处，控制件适于控制分流支管5的水的流向；
输送管道的顶部设有凸起部7，凸起部7的顶端位于浇筑坑1混凝土上，凸起部7的输送管道设有断口，凸起部7适于将隔水墙2的水沿水流方向输送进入混凝土内的输送管道内。
储水箱3和冷却塔4的内部安装有水泵，输送管道与水泵连接，水泵与电源电性连接，浇筑坑1内部输送管道的表面上安装有埋入式温度传感器8，埋入式温度传感器8适于测量输送管道的表面温度；
凸起部7的断口处安装有软管套9，软管套9适于沿输送管道水流方向输送冷却水，凸起部7的下端安装有第一支撑架10，第一支撑架10位于混凝土的表面，第一支撑架10适于支撑和安装软管套9；
冷却塔4的进、出水口处安装水温传感器11，水温传感器11适于测量冷却塔4的进、出水口的温度。
第一支撑架10包括下架12、弧形上架13和弹簧14，下架12为中空结构，下架12的底部与混凝土表面连接，弧形上架13与下架12滑动连接，弧形上架13为“Y”形，弧形上架13上表面为弧面，弧面与软管套9固定连接，弹簧14位于下架12的内侧，弹簧14的一端与弧形上架13固定连接，弹簧14的另一端与下架12的底部连接。
弧形上架13上开设有连接孔，弧形上架13上安装有连接带，连接带穿过连接孔并绑定软管套9连接输送管道的两端。
蓄水模块还包括流量计15和出水口，流量计15安装在分流支管5上并位于控制件沿水流方向的后方；
出水口上安装有水位传感器16，水位传感器16适于测量隔水墙2内的水位高度。
水位传感器16的高度高于出水口的高度。
隔水墙2上安装有第二支撑架17，第二支撑架17适于支撑分流支管5安装在隔水墙2上的高度。
输送管道在混凝土的内部分布为蛇形设置，输送管道的拐点和中间部位均设有埋入式温度传感器8。
控制件包括二位三通电磁阀18和单向阀6，二位三通电磁阀18连接输送管道并连接储水箱3、冷却塔4和分流支管5，二位三通电磁阀18的状态一连通储水箱3和冷却塔4，流水不走分流支管5，二位三通电磁阀18的状态二连通储水箱3和分流支管5，流水不走冷却塔4；
单向阀6限定将二位三通电磁阀18出来的水单向通过至流量计15。
具体的施工方法包括以下步骤：
步骤一：完成输送管道的预埋与埋入式温度传感器8的预埋
A1:根据计算在底板钢筋安装完成之后，往预浇筑的基坑内铺设输送管道，输送管道分布为蛇形状，高处支撑力不足时，搭设支架支撑输送管道；
A2：根据计算在预浇筑的基坑内部的拐点和中间位置，安装并固定深浅不一的埋入式温度传感器8；
A3：预浇筑的基坑里的输送管道上方的凸出部，开设断口并用软管套9连接；
A4：输送管道的一部分分别连接未浇筑的基坑内的出水口管道处和储水箱3，输送管道的一部分分别连接储水箱3和控制件、控制件和冷却塔4以及冷却塔4到预浇筑的进水口管道处；
A5：冷却塔4进、出水口设置水温传感器11，水温传感器11连接冷却塔4用于测量冷却塔4循环水出入的速率及温度；
A6:控制件连接分流支管5并通过单向阀6和流量计15，测量分流支管5的流量，安装好水位传感器16；
A7：进行通球实验与气密性试验，检查输送管道的整体固定，进行预埋钢筋的安装；
步骤二：混凝土浇筑施工时
B1:往浇筑坑1内浇筑混凝土，混凝土浇筑高度到达设计高度，混凝土高度限制在凸出部下方10cm至20cm；
B2：往储水箱3里注水，打开冷却塔4与蓄水箱中的水泵并开始水循环工作，冷却塔4进、出口的水温由水温传感器11进行监控，由冷却塔4设置控制进、出口的水温及循环速率；
步骤三：混凝土浇筑完成，进行循环水冷却与养护
C1:浇筑坑1里的混凝土静止2至4天后，在混凝土表面沿外边砌砖组建隔水墙2；
C2:在隔水墙2上安装第二支撑架17，将分流支管5安装在第二支撑架17上；
C3:隔水墙2施工完成将凸出部设计的断口处断口，采用软管套9连接部位，在软管套9的下方安装第一支撑架10，将弧形上架13与软管套9粘接，下架12与混凝土表面螺栓连接；
C4:打开二位三通电磁阀18，使分流支管5通过流水，流量计15工作并记录流量，出水口泄水直至达到水位传感器16安装高度，反馈信号使控制二位三通电磁阀18转向关闭分流支管5的流向，使储水箱3的水单向流向冷却塔4；
C3:通过埋入式温度传感器8进行监测混凝土内部温度，取所有值的平均值和冷却塔4的出水口的温度进行对比，内外温差大于5℃，人为设置冷却塔4进出口水温及速率，控制混凝土内部降温速率；
C4:进水口处水温已基本稳定，内外部温差不超过5℃，停止冷却塔4储水箱3工作；
C5:排除输送管道内部余水,进行输送管道封堵灌浆。
设定第一循环状态：二位三通电磁阀18中的状态一连通分流支管5和储水箱3的输出端，二位三通电磁阀18的状态二连通储水箱3和冷却塔4，通过设计隔水墙2的蓄水高度及流量，安装水位传感器16的高度，水位传感器16感应至水平面时，反馈信号至控制器处，控制器发出信号至二位三通电磁阀18，二位三通电磁阀18实现转位的调整。
储水箱3与冷却塔4的电性连接，为常规技术手段，不在此具体阐述。
设定第二循环状态：第二循环为水循环，储水箱3的输出端将水流输入冷却塔4，冷却塔4降温，并将冷却水输入至浇注坑的输送管道，经混凝土的内部回流至储水箱3。
设定第三循环状态：将储水箱3的水输入至冷却塔4，冷却塔4的冷却水输入至隔离墙的内部蓄水，冷却水升温温度贴合混凝土的内部温度，使混凝土的温度持续性逐渐降低，直至混凝土内部温度处于不变化状态，混凝土放热完成，完成针对混凝土的降温处理。
设定整体的循环部分是降低人力操作强度，设定第一支撑架10粘接软管套9，利用弹簧14的伸缩性使得软管套9在解除两端连接带，可以保持在弧形上架13上，卸除软管套9后，冷却水进入隔离墙的水流中，并且在混凝土养生中，隔离墙出现渗水后，根据流量计15的增多，也表示出裂缝的产生。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
