本发明专利技术公开了泵闸结构大体积混凝土智能循环通水冷却系统及冷却方法，包括蓄水桶、冷水机、冷却水管和温度监测组件；冷却水管埋设在泵闸结构大体积混凝土中，泵闸结构大体积混凝土为泵送混凝土；蓄水桶通过出水管向冷却水管中输入冷却水；冷水机能将冷却水管排出的回收热水进行冷却，且能将冷却后的冷却水回流至蓄水桶中；温度监测组件包括混凝土温度传感器、出水管温度传感器、回收热水温度传感器和蓄水桶温度传感器。本发明专利技术能在早龄期大体积泵送混凝土水化温升阶段通过智能通水温控措施可实现冷却水的控制标准（包括进水温度、进出口温差、冷却水流量)，有效降低内外温差，减少泵闸结构大体积混凝土温度裂缝的产生。泵闸结构大体积混凝土温度裂缝的产生。泵闸结构大体积混凝土温度裂缝的产生。
【技术实现步骤摘要】
泵闸结构大体积混凝土智能循环通水冷却系统及冷却方法
[0001]本专利技术涉及水工结构混凝土温控防裂领域，特别是一种泵闸结构大体积混凝土智能循环通水冷却系统及冷却方法。
技术介绍
[0002]水工泵送大体积混凝土可以弥补泵送混凝土和水工混凝土的缺点，大大提高了混凝土的施工质量和施工效率，在水工建筑物如泵闸中被广泛使用。水工泵送混凝土胶凝材料用量大，早龄期泵送混凝土由于胶凝材料的水化放热作用，导致内部温度持续上升，产生较大的内外温差，在外部结构约束作用下，极易产生温度裂缝，影响水工泵送大体积混凝土的可靠性。
[0003]为控制水工泵送大体积混凝土施工期的内外温差，必须采取一定的温控措施，预埋冷却水管进行循环通水降温是常见的温控措施。内部循环用水可以分为非智能循环用水和智能循环用水，采取非智能循环用水的方式，一方面非智能循环用水回水降温步骤繁杂、人工成本大，另一方面冷却水的出水温度和流量难以精准控制，导致冷却成本增加、冷却水控制标准难以实现，采取智能循环用水的方式，简化了循环用水功能模块的设置，可以精准控制冷却水温度及流量大小，加强了温控控制力、提高了温控效率、降低了人工成本。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种泵闸结构大体积混凝土智能循环通水冷却系统及冷却方法，该泵闸结构大体积混凝土智能循环通水冷却系统及冷却方法能在早龄期大体积泵送混凝土水化温升阶段通过智能通水温控措施可实现冷却水的控制标准（包括进水温度、进出口温差、冷却水流量)，有效降低内外温差，减少泵闸结构大体积混凝土温度裂缝的产生。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种泵闸结构大体积混凝土智能循环通水冷却系统，包括蓄水桶、冷水机、冷却水管和温度监测组件。
[0006]冷却水管埋设在泵闸结构大体积混凝土中，泵闸结构大体积混凝土为泵送混凝土。
[0007]蓄水桶通过出水管向冷却水管中输入冷却水。
[0008]冷水机能将冷却水管排出的回收热水进行冷却，且能将冷却后的冷却水回流至蓄水桶中。
[0009]温度监测组件包括混凝土温度传感器、出水管温度传感器、回收热水温度传感器和蓄水桶温度传感器。
[0010]混凝土温度传感器用于监测泵闸结构大体积混凝土的内部温度。
[0011]出水管温度传感器用于监测出水管中的冷却水温度。
[0012]回收热水温度传感器用于监测冷却水管排出的回收热水的温度。
[0013]蓄水桶温度传感器用于监测冷水机回流至蓄水桶中的冷却水的温度。
[0014]每根出水管上均依次布设有流量计和电磁阀。
[0015]冷却水管在泵闸结构大体积混凝土中的埋设方式为垂直化多根平行布置或蛇形布设。
[0016]冷却水管为直径40~50mm，厚壁2~3mm的钢管，单根水管总长度控制在200m以内。
[0017]冷水机为风冷式冷水机。
[0018]一种泵闸结构大体积混凝土智能循环通水冷却方法，包括如下步骤。
[0019]步骤1、确定冷却水管的埋设方式：根据泵闸结构大体积混凝土的几何尺寸，确定冷却水管的布设方式；当泵闸结构大体积混凝土的几何尺寸大于设定尺寸阈值时，采用垂直化多根平行布置；否则，采用蛇形布设。
[0020]步骤2、埋设冷却水管：浇筑泵闸结构大体积混凝土，在浇筑的同时，按照步骤1确定的埋设方式，埋设冷却水管。
[0021]步骤3、连接智能循环通水冷却系统：将每根冷却水管的进水端分别通过出水管连接蓄水桶的冷却水出口；将每根冷却水管的出水端分别通过回水管与冷水机的进水口相连接；冷水机的出水口通过冷水机连接管与蓄水桶相连接。
[0022]步骤4、混凝土养护：泵闸结构大体积混凝土按照设定养护时间进行养护，在养护过程中，位于泵闸结构大体积混凝土中的胶凝材料，将水化放热，使泵闸结构大体积混凝土内部的温度上升。
[0023]步骤5、混凝土温度监测：采用混凝土温度传感器对泵闸结构大体积混凝土养护过程中的内部温度进行实时监测。
[0024]步骤6、混凝土循环冷却，具体包括如下步骤：步骤6A、供冷：蓄水桶通过水泵连续向冷却水管中通入冷却水。
[0025]步骤6B、冷却：位于冷却水管中的冷却水，将吸收胶凝材料水化放出的热量，降低泵闸结构大体积混凝土的内部温度。
[0026]步骤6C、回水冷却：冷却水管排出的回水热水，经过冷水机进行冷却。
[0027]步骤6D、回水循环：经冷水机冷却后的回水回流至蓄水桶中，实现冷水循环利用。
[0028]步骤6A中，蓄水桶供冷时，根据泵闸结构大体积混凝土所处龄期或步骤5中监测的混凝土内部温度，实时调节向冷却水管中通入的冷却水的水流量或水流速，使得步骤5中监测的混凝土内部温度不高于设定的混凝土温度阈值。
[0029]当泵闸结构大体积混凝土的龄期为早龄期的1～3天内时，蓄水桶向冷却水管中通入的冷却水的水流量采用4～6m3/h；之后，根据步骤5中混凝土内部温度的监测情况，能降低至2～3m3/h。
[0030]步骤6A中，采用出水管温度传感器实时监测蓄水桶向冷却水管提供的冷却水的温度；步骤6B中，采用回收热水温度传感器实时监测冷却水管排出的回收热水的温度；步骤6D中，采用蓄水桶温度传感器实时监测冷水机回流至蓄水桶中的冷却水的温度；混凝土温度传感器、出水管温度传感器、回收热水温度传感器和蓄水桶温度传感器共同构成温度监测组件；通过温度监测组件的智能联合控制，调节蓄水桶向冷却水管中通入的冷却水的水流量或水流速，以及调节冷水机的工作频率，进而使得步骤5中监测的混凝土内部温度不高于设定的混凝土温度阈值。
[0031]当步骤1中冷却水管的埋设方式为垂直化多根平行布置时，混凝土温度传感器的数量将与冷却水管的根数相同，分别用于每根冷却水管所处位置处混凝土内部温度的测量；每根冷却水管的出水端均各设置有一个回收热水温度传感器，用于监测对应冷却水管的回收热水温度；每根冷却水管内的冷却水流量均能根据所监测的对应回收热水温度和所处位置的混凝土内部温度，进行单独调节，从而使得对应冷却水管所处位置的混凝土内部温度不高于设定的混凝土温度阈值。
[0032]本专利技术具有如下有益效果：1. 当混凝土温度监测区的温度值高于设定值时，智能冷却水循环模块自动开启，通过智能冷却水循环模块，将蓄水桶里的循环水通入预埋在泵闸结构大体积混凝土内部的冷却水管之中，可以带走早龄期混凝土内部产生的水化热量，由回水管将高温回水导入蓄水桶内；通过智能回水降温模块中的风冷式冷水机在进出水水管管口水温温差高于设定标准时通过冷水机连接管将冷却水输送到蓄水桶，对由回水管排放到蓄水桶的高温回水进行回水降温；通过安装在混凝土内部、出回水管的内壁、蓄水桶内的温度监测模块的温度监测情况来调整各模块的工作状态及实现冷却水的精准控制标准。
[0033]2. 通过温度监测模块、智能冷却水循环模块、智能回水降温模块间的配合，简化了非智能循环通水的功能模块，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种泵闸结构大体积混凝土智能循环通水冷却系统，其特征在于：包括蓄水桶、冷水机、冷却水管和温度监测组件；冷却水管埋设在泵闸结构大体积混凝土中，泵闸结构大体积混凝土为泵送混凝土；蓄水桶通过出水管向冷却水管中输入冷却水；冷水机能将冷却水管排出的回收热水进行冷却，且能将冷却后的冷却水回流至蓄水桶中；温度监测组件包括混凝土温度传感器、出水管温度传感器、回收热水温度传感器和蓄水桶温度传感器；混凝土温度传感器用于监测泵闸结构大体积混凝土的内部温度；出水管温度传感器用于监测出水管中的冷却水温度；回收热水温度传感器用于监测冷却水管排出的回收热水的温度；蓄水桶温度传感器用于监测冷水机回流至蓄水桶中的冷却水的温度。2.根据权利要求1所述的泵闸结构大体积混凝土智能循环通水冷却系统，其特征在于：每根出水管上均依次布设有流量计和电磁阀。3.根据权利要求1所述的泵闸结构大体积混凝土智能循环通水冷却系统，其特征在于：冷却水管在泵闸结构大体积混凝土中的埋设方式为垂直化多根平行布置或蛇形布设。4.根据权利要求1或3所述的泵闸结构大体积混凝土智能循环通水冷却系统，其特征在于：冷却水管为直径40~50mm，厚壁2~3mm的钢管，单根水管总长度控制在200m以内。5.根据权利要求1所述的泵闸结构大体积混凝土智能循环通水冷却系统，其特征在于：冷水机为风冷式冷水机。6.一种泵闸结构大体积混凝土智能循环通水冷却方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、确定冷却水管的埋设方式：根据泵闸结构大体积混凝土的几何尺寸，确定冷却水管的布设方式；当泵闸结构大体积混凝土的几何尺寸大于设定尺寸阈值时，采用垂直化多根平行布置；否则，采用蛇形布设；步骤2、埋设冷却水管：浇筑泵闸结构大体积混凝土，在浇筑的同时，按照步骤1确定的埋设方式，埋设冷却水管；步骤3、连接智能循环通水冷却系统：将每根冷却水管的进水端分别通过出水管连接蓄水桶的冷却水出口；将每根冷却水管的出水端分别通过回水管与冷水机的进水口相连接；冷水机的出水口通过冷水机连接管与蓄水桶相连接；步骤4、混凝土养护：泵闸结构大体积混凝土按照设定养护时间进行养护，在养护过程中，位于泵闸结构大体积混凝土中的胶凝材料，将水化放热，使泵闸结构大体积混凝土内部的温度上升；步骤5、混凝土温度监测：采用混凝土温度传感器对泵闸结构大体积混凝土养护过程中的内部温度进行实时监...
【专利技术属性】
技术研发人员：程井，何子瑶，李明志，邹科辉，李同春，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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