一种高温季节隧洞衬砌浇筑温控系统

专利检索2025-03-04  37


本技术涉及水利水电工程领域,尤其涉及到高温季节隧洞衬砌浇筑仓/段温控小环境,应用于隧洞衬砌施工领域。


背景技术:

1、长距离隧洞衬砌混凝土结构厚度方向上的尺寸远小于其他方向尺寸,是典型大体积混凝土薄壁结构。隧洞衬砌裂缝问题突出,修补费用高。施工早期的衬砌裂缝危害严重,成为施工后期和运行期中的薄弱部位,衬砌破坏常从这些裂缝中开始扩展,影响隧洞的输水能力和工程整体的稳定。因此,需要在混凝土浇筑早期对衬砌裂缝进行控制。

2、研究及实践表明,衬砌混凝土常采用泵送混凝土,胶凝材料用量大,水化温升高,导致衬砌峰值温度高。当前衬砌混凝土的早期裂缝主要是由于早期内外温差大,衬砌产生的内部裂缝;以及表面由于干缩产生的龟裂裂缝,其中此裂缝危害相对较小;或者内外温差引起的浅表裂缝,考虑到表面裂缝易检查,且后期可通过表面防护处理,而内部裂缝潜伏危害大,且不易发现,且长距离输水隧洞运行期检修停工影响大。衬砌混凝土的防裂方式单一,温度裂缝控制不够重视。因此,长距离输水隧洞需要重点考虑衬砌内部裂缝的温度控制问题。由于衬砌厚度小,长隧洞内通水难度大,衬砌较少采用通水冷却的温控方式。主要是表面保温保湿、洞口遮盖防风、结构分段长度控制等常规手段,但是内部裂缝控制效果不明显,目前急需研究衬砌混凝土裂缝控制方案,保证衬砌混凝土的浇筑质量。


技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足,本实用新型提供一种高温季节隧洞衬砌浇筑温控系统,通过在浇筑洞段形成温度、湿度、风力的小环境控制系统,来解决衬砌浇筑段的洞内环境监控问题。

2、本实用新型是根据以下技术方案实现的:

3、一种高温季节隧洞衬砌浇筑温控系统,包括设置于浇筑洞段内的洞内温度监测探头、洞内湿度监测探头、衬砌温度监测探头、风速监测仪及制冷器,设置于已浇筑洞段靠近浇筑洞段侧的喷雾装置及鼓风机,所述喷雾装置及鼓风机朝向浇筑洞段一侧,其中,所述洞内温度监测探头、洞内湿度监测探头、衬砌温度监测探头、风速监测仪、制冷器、喷雾装置及鼓风机均与控制装置相连。

4、上述技术方案通过洞内温度监测探头、洞内湿度监测探头、衬砌温度监测探头、风速监测仪及对应的执行组件构建一个隧洞衬砌浇筑温控小环境,对浇筑洞段内的环境温度、湿度、风速进行监测,并通过控制装置根据监测数据对制冷器、喷雾装置及鼓风机进行控制运行,保证浇筑洞段内的环境适合衬砌混凝土养护和强度增长,保证衬砌混凝土的质量。

5、进一步地,控制装置预先存储有控温标准,获取的监测数据分别与存储的标准进行比对,在超出安全值时控制制冷、喷雾或鼓风。这里需要说明的是,将采集的数据与预存储的数据进行比对,并根据不同的比对结果触发对应的执行组件工作的方法属于现有成熟技术,本技术方案的重点在于对浇筑洞段的温度、湿度及风速的测控装置的配置,不涉及对具体控制程序的改进。

6、可选地,所述系统依附浇筑衬砌所用钢膜台车或底板施工栈桥而搭建。利用现有的浇筑衬砌所用钢模台车或底板施工栈桥搭建,不用另外场地和通水通电工作,降低了浇筑洞段的环境测控成本。

7、进一步地,上述设置方式使得所述系统可随浇筑洞段的移动而移动,保证浇筑段的环境控制。

8、可选地,所述系统还包括两个挂帘,分别设于浇筑洞段靠近开挖洞段和已浇筑洞段的位置。

9、进一步地,可在距离衬砌浇筑洞段10m左右布置挂帘,以形成局部浇筑小环境。

10、可选地,靠近已浇筑洞段的所述挂帘上设有通风管带。所述挂帘具有防风阻热的作用,且帘上有通风管带,保证浇筑段的施工通风正常,以及环境内的氧气含量。

11、可选地,所述制冷器设有多个且对称分布于浇筑洞段内。

12、进一步地,所述制冷器有四个,对称分布于浇筑洞段内。

13、所述制冷器的运动功率,可根据浇筑洞段长度和浇筑混凝土方量,以及衬砌监测温度和控温标准计算得出。

14、可选地,所述洞内湿度监测探头设有多个,对称设置于浇筑洞段中部位置。

15、进一步地,所述洞内湿度监测探头设有两个,对称分布于两组相对设置的制冷器之间。

16、可选地,所述喷雾装置设有多个,对称设置于已浇筑洞段内靠近浇筑洞段的一侧。

17、可选地,所述风速监测仪设有一个,设置于浇筑洞段内靠近开挖洞段的一侧。

18、可选地,所述衬砌温度监测探头预埋于隧洞衬砌内。

19、与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:

20、本实用新型通过洞内温度监测探头、洞内湿度监测探头、衬砌温度监测探头、风速监测仪及对应的执行组件构建一个隧洞衬砌浇筑温控小环境,对浇筑洞段内的环境温度、湿度、风速进行监测,并通过控制装置根据监测数据对制冷器、喷雾装置及鼓风机进行控制运行,保证浇筑洞段内的环境适合衬砌混凝土养护和强度增长,保证衬砌混凝土的质量。



技术特征:

1.一种高温季节隧洞衬砌浇筑温控系统,其特征在于,包括设置于浇筑洞段内的洞内温度监测探头、洞内湿度监测探头、衬砌温度监测探头、风速监测仪及制冷器,设置于已浇筑洞段靠近浇筑洞段侧的喷雾装置及鼓风机,所述喷雾装置及鼓风机朝向浇筑洞段一侧,其中,所述洞内温度监测探头、洞内湿度监测探头、衬砌温度监测探头、风速监测仪、制冷器、喷雾装置及鼓风机均与控制装置相连。

2.根据权利要求1所述一种高温季节隧洞衬砌浇筑温控系统,其特征在于,所述系统依附浇筑衬砌所用钢膜台车或底板施工栈桥而搭建。

3.根据权利要求1所述一种高温季节隧洞衬砌浇筑温控系统,其特征在于,所述系统还包括两个挂帘,分别设于浇筑洞段靠近开挖洞段和已浇筑洞段的位置。

4.根据权利要求3所述一种高温季节隧洞衬砌浇筑温控系统,其特征在于,靠近已浇筑洞段的所述挂帘上设有通风管带。

5.根据权利要求1所述一种高温季节隧洞衬砌浇筑温控系统,其特征在于,所述制冷器设有多个且对称分布于浇筑洞段内。

6.根据权利要求5所述一种高温季节隧洞衬砌浇筑温控系统,其特征在于,所述洞内湿度监测探头设有多个,对称设置于浇筑洞段中部位置。

7.根据权利要求1所述一种高温季节隧洞衬砌浇筑温控系统,其特征在于,所述喷雾装置设有多个,对称设置于已浇筑洞段内靠近浇筑洞段的一侧。

8.根据权利要求1所述一种高温季节隧洞衬砌浇筑温控系统,其特征在于,所述风速监测仪设有一个,设置于浇筑洞段内靠近开挖洞段的一侧。

9.根据权利要求1所述一种高温季节隧洞衬砌浇筑温控系统,其特征在于,所述衬砌温度监测探头预埋于隧洞衬砌内。


技术总结
本技术公开一种高温季节隧洞衬砌浇筑温控系统,包括设置于浇筑洞段内的洞内温度监测探头、洞内湿度监测探头、衬砌温度监测探头、风速监测仪及制冷器,设置于已浇筑洞段靠近浇筑洞段侧的喷雾装置及鼓风机,所述喷雾装置及鼓风机朝向浇筑洞段一侧,其中,所述洞内温度监测探头、洞内湿度监测探头、衬砌温度监测探头、风速监测仪、制冷器、喷雾装置及鼓风机均与控制装置相连。本技术通过在浇筑洞段形成温度、湿度、风力的小环境控制系统,解决了衬砌浇筑段的洞内环境监控问题。

技术研发人员:覃茜,颉志强,徐航,祁勇峰,龚亚琦,陈长江,杨震
受保护的技术使用者:长江水利委员会长江科学院
技术研发日:20230926
技术公布日:2024/5/29
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