本实用新型涉及建筑工具设计技术领域，更为具体地，涉及一种大体积砼温控装置。
背景技术：
在建筑领域内，大体积砼浇筑过程中，由于砼的体积较大，砼内部热量较难散发，而砼外部表面热量的散发较快，因此砼内部和外部会出现热胀冷缩现象，在热胀冷缩过程中，会使砼表面产生较强的拉应力。当砼的内外温差达到一定程度时，砼表面拉应力将会超过砼的极限抗拉强度，此时就会在砼的表面产生有害裂缝，甚至是贯穿裂缝，进而导致整个砼结构破坏。
为了避免上述情况，现有的温控方法主要是从以下几个方面着手，一是在浇筑前从砼的原材料选择以及组成配比着手，进而控制形成的砼的内外温差。二是在浇筑后采用降温等方式控制砼的内外温差。具体地，浇筑后主要采用“内散外蓄”的方式进行砼温度控制，“外蓄”即采用隔热材料对砼外表面进行隔热，“内散”即采用通水管的方式对砼的内部进行降温。
然而，由于砼的整体性能与其原材料选择以及组成配比有着直接的关系，因此，为确保砼达到所需的性能要求(比如强度要求)，在浇筑前从砼的原材料选择以及组成配比进行温控的方式往往是不可取的。而传统的“内散外蓄”的方式往往需要大量冷水对其内部进行降温，在实际操作过程中，由于建在高山或沙漠等地带的大体积砼结构，水源缺乏，难以提供长时间冷水供应。所以，难以防止砼出现结构裂缝，确保砼浇筑质量。
基于以上技术问题，亟需一种能够有效控制大体积砼的温度从而提高砼浇筑质量、防止砼出现结构裂缝的装置。
技术实现要素：
鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种大体积砼温控装置，以解决大体积砼内外温差难以控制从而导致大体积砼出现结构裂缝的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供一种大体积砼温控装置包括设置在基坑内的大体积砼，此外，在所述基坑内还设置有中央控制器、空压机以及温度感应组件，在所述大体积砼内部设置有通风管道；其中，所述空压机和所述温度感应组件均与所述中央控制器电连接，所述通风管道与所述空压机的出风口相连；并且，所述温度感应组件用于测量所述大体积砼的内外温差；所述中央控制器用于基于所述内外温差控制所述空压机的功率，进而通过所述空压机配合所述通风管道对所述大体积砼的内部进行温度调节。
此外，优选的结构是，在所述基坑上方还设置有保温棚，所述保温棚用于对所述基坑内部的大体积砼外部进行保温。
此外，优选的结构是，在所述基坑内还设置有与所述中央控制器电连接的热风机，所述中央控制器还用于基于所述内外温差通过所述热风机对所述大体积砼的外部进行温度控制。
此外，优选的结构是，所述温度感应组件包括第一温度感应器和第二温度感应器；其中，所述第一温度感应器设置在所述大体积砼的内部，所述第二温度感应器设置在所述大体积砼的外表面。
此外，优选的结构是，所述通风管道为螺旋结构，螺旋直径不大于1米；并且，所述通风管道将所述大体积砼的内部结构划分成最小断面尺寸小于1米的至少两个小体积砼。
此外，优选的结构是，所述通风管道在所述大体积砼的内部设置有至少两节，并且各节通风管道首尾相连；其中，首节的通风管道的入口与所述空压机的出风口相连通，末节的通风管道的出口延伸至所述大体积砼的外部。
此外，优选的结构是，所述通风管道在所述大体积砼的内部呈均匀分布。
此外，优选的结构是，所述空压机配置有调速电机，所述中央控制器通过调节所述调速电机的转速控制所述空压机的功率。
根据上述技术内容可知，本实用新型通过自行设计一套大体积砼温控装置，能够通过空压机配合设置在大体积砼内部的通风管道实现对大体积砼内部的降温控制，从而避免大体积砼由于内外温差过大而损坏；此外，通过在基坑上方搭设保温棚并在基坑内设置热风机，能够在控制大体积砼内部的温度的同时，对其外部的温度进行调节控制，从而进一步提升大体积砼的内外温差的控制效果；通过将通风管道设置为螺旋结构，能够有效地增大通风管道与大体积砼的内部的接触面积，从而提高通风管道对大体积砼内部的降温效果。
为了实现上述以及相关目的，本实用新型的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本实用新型的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本实用新型的原理的各种方式中的一些方式。此外，本实用新型旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本实用新型实施例的大体积砼温控装置的整体示意图；
图2为根据本实用新型实施例的大体积砼的内部剖面图；
其中，附图标记包括：大体积砼11、通风管道12、入口121、出口122、中央控制器13、空压机14、调速电机15、热风机16、基坑17、保温棚171、第一温度感应器18、第二温度感应器19。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。
图1为根据本实用新型实施例的大体积砼温控装置的整体示意图，图2示出了根据本实用新型实施例的大体积砼的内部剖面结构。结构图1、图2共同所示，本实用新型提供的大体积砼11温控装置包括设置在预设位置的基坑17内的大体积砼11，该基坑17用于保护大体积砼11，防止外部环境影响大体积砼11。具体地，在基坑17内还设置有中央控制器13、空压机14以及温度感应组件，其中，中央控制器13和空压机14可以设置在大体积砼11顶部或者基坑外，在大体积砼11内部设置有通风管道12；其中，空压机14和温度感应组件均与中央控制器13电连接，通风管道12与空压机14的出风口相连；并且，温度感应组件用于测量大体积砼11的内外温度；中央控制器13用于基于内外温差控制空压机14的功率，进而通过空压机14配合通风管道12对大体积砼11的内部进行温度调节。
在实际操作过程中，需要先通过温度感应组件获取大体积砼11的内外温度，然后通过中央控制器13处理后的内外温差，根据内外温差的大小值是否超过预设值来判断是否需要对大体积砼11进行温度调节；若需要调节，则通过中央控制器13调节空压机14的功率，随着空压机14的功率的变化，空压机14的出风口的出风速度随之变化，因此，通风管道12内的风速也随之变化，从而实现对大体积砼11内部的降温。
需要说明的是，通常情况下，在调节大体积砼11的内外温差时，需要对大体积砼11内部进行降温，大体积砼11的外部进行升温。为防止大体积砼11的外部的热量损失，可以在基坑17上方搭设保温棚171，通过保温棚171对基坑17内部进行保温。
此外，为进一步地提高大体积砼11的外部的温度的控制效果，可以在基坑17内设置与中央控制器13电连接的热风机16，在实际控制过程中，可以通过中央控制器13基于内外温差通过热风机16对大体积砼11的外部进行温度控制(升温时，需要加大热风机16功率，降温时需要减小热风机16功率)。
具体地，为实现温度感应组件对大体积砼11的内外温差的测量，温度感应组件包括第一温度感应器18和第二温度感应器19；其中，第一温度感应器18设置在大体积砼11的内部，用于测量大体积砼11的内部的第一温度，第二温度感应器19设置在大体积砼11的外表面，用于测量大体积砼11的外部的第二温度，最后通过第一温度与第二温度相减即可得到该大体积砼11的内外温差。
此外，为提高通风管道12对大体积砼11内部的温度的控制效果，通风管道12可以设置为螺旋结构；螺旋结构的通风管道12与大体积砼11的内部的接触面积更大，热交换效果更佳，从而有效提高通风管道12对大体积砼11内部的温度的控制效果。
具体地，通风管道12在大体积砼11的内部可以设置多节，并且各节通风管道12首尾相连；其中，首节的通风管道12的入口121与空压机14的出风口相连通，末节的通风管道12的出口122延伸至大体积砼11的外部。并且，通风管道12在大体积砼11的内部呈均匀分布。通过这种设计，能够进一步增大通风管道12与大体积砼11的内部的接触面积，提高温控效果。此外，由于末节的通风管道12的出口122延伸至大体积砼11的外部(且在基坑17内部)，并且，通风管道12的出口122输出的空气为热交换后的热空气，该热空气可以用于大体积砼11的外部的温度的控制。
多个均匀分布的螺旋的通风管道12，有利于大体积砼11内的水化热交换，将其热量传递给通风管道12内的冷空气，螺旋的通风管道12旋径不大于1m，螺旋的通风管道12将大体积砼11分成若干个最小断面尺寸小于1m的小体积砼，从而提高温控效果。
更为具体地，空压机14通常均配置有调速电机15，在实际控制过程中，中央控制器13通过调节调速电机15的转速来控制空压机14的功率。
此外，为进一步说明本实用新型提供的大体积砼温度控制装置的结构，下面将对该大体积砼温度控制装置的使用方式进行简单说明，该使用方式包括：通过温度感应组件获取大体积砼11的内外温差；通过中央控制器13判断内外温差是否超出预设范围；若内外温差超出预设范围，则基于中央控制器13控制空压机14和热风机16，以使内外温差恢复至预设范围内。
需要说明的是，该预设范围根据大体积砼11的实际强度而定，一般设置为20℃-30℃，只要满足相应的需求即可。
具体地，若内外温差是否超出预设范围，则调速电机15自动提速，空压机14功率增大，冷空气输入量增大，热交换效率提高，同时，启动保温棚171内热风机16给大体积砼11外部的环境增温，直至大体积砼11的内外温差减小到规定的预设范围以内。从而避免大体积砼11内部产生温度应力或拉力而破坏砼结构，达到防止砼结构出现裂缝进而出现质量问题。
为进一步说明本实用新型提供的大体积砼11温控装置的结构，下面将以某高速公路特大桥上的某墩承台(本质为大体积砼11)为例进行进一步说明。该墩承台内部预埋有钢波纹管(即通风管道12)，钢波纹管的本身的管径80mm，墩承台的尺寸为4m*4m*3m，为大体积砼11，砼设计标号为c40。
实际制作过程中，共设置5个直径分别为1m的钢波纹螺旋管节，其每个钢波纹螺旋管节高1.5m，其中一个位于墩承台中央，另外4个分别布置在其四周，之间的净距保持在1m以内，且均匀分布，五个螺纹管依次首尾相连，入口121与出口122均设置在承台顶面之上，入口121用于与空压机14的出风口相连，钢波纹螺旋管节的底部距承台底0.5米，钢波纹螺旋管节顶部距墩承台上表面1m，每个钢波纹管通过u型卡焊接固定在墩承台内部的钢筋骨架上。
两个温度感应器一个预埋在墩承台的内部的中央位置，另一个预埋在承台外表面的砼保护层内，两者均通过电线连接中央控制器13；并且，调速电机15、热风机16分别与中央控制器13电连接，调速电机15与空压机14连接，所有电器均通过网电供电或发电机供电。
砼浇筑完成后，立即搭设保温棚171做好温控施工准备工作，采用大功率空压机14一台，高速调速电机15一台，大功率热风机16两台，保温棚171为轻钢结构，为保温隔热材料且封闭，空压机14进气管直径150mm，且进气管的管头放置在保温棚171外面，空压机14出气管直径80mm，与钢波纹管的入口121连接紧密。
若整个装置试通风调试良好，则开始正式启动调速电机15、空压机14等器件进行工作，大体积砼11水化热在砼筑完成终凝后，才达到逐渐升温的效果，两个内外温度传感器，随时记录着大体积砼11内外温度，将测温结果经电线传给中央控制器13，中央控制器13将对二者之间的温差进行处理，若超出预先设定的预设范围，则中央处理器发出指令，调速电机15转速增加，空压机14功率增大，通风管道12通风效率增大，同时中央控制器13控制两个热风机16工作，大体积砼11内部降温，外部环境升温，内外温差则会控制在预设范围以内。
通风工作日夜不间断，以使大体积砼11的内外温差一直保持在预设范围以内，一般大体积砼11内水化热反应结束，钢波纹管通风结束。本墩承台施工在秋天进行，通风约一周后拆除砼的温控装置及保温棚171，并对钢波纹管内进行压浆，砂浆强度与承台砼设计强度c40一致。另外，墩承台砼浇筑前，要在钢波纹管内注满水：一是检查钢波纹管是否破损，防止钢波纹管破损后水泥浆将钢波纹管堵死；二是防止墩承台砼在浇筑过程中挤压钢波纹管使其变形，从而影响其通风降温效果。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型的大体积砼温控装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的大体积砼温控装置，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
技术特征：1.一种大体积砼温控装置，包括设置在基坑内的大体积砼，其特征在于，在所述基坑内还设置有中央控制器、空压机以及温度感应组件，在所述大体积砼内部设置有通风管道；其中，所述空压机和所述温度感应组件均与所述中央控制器电连接，所述通风管道与所述空压机的出风口相连；并且，
所述温度感应组件用于测量所述大体积砼的内外温差；
所述中央控制器用于基于所述内外温差控制所述空压机的功率，进而通过所述空压机配合所述通风管道对所述大体积砼的内部进行温度调节。
2.如权利要求1所述的大体积砼温控装置，其特征在于，
在所述基坑上方还设置有保温棚，所述保温棚用于对所述基坑内部进行保温。
3.如权利要求2所述的大体积砼温控装置，其特征在于，
在所述基坑内还设置有与所述中央控制器电连接的热风机，所述中央控制器还用于基于所述内外温差通过所述热风机对所述大体积砼的外部进行温度控制。
4.如权利要求3所述的大体积砼温控装置，其特征在于，
所述温度感应组件包括第一温度感应器和第二温度感应器；其中，所述第一温度感应器设置在所述大体积砼的内部，所述第二温度感应器设置在所述大体积砼的外表面。
5.如权利要求4所述的大体积砼温控装置，其特征在于，
所述通风管道为螺旋结构，螺旋直径不大于1米；并且，
所述通风管道将所述大体积砼的内部结构划分成最小断面尺寸小于1米的至少两个小体积砼。
6.如权利要求5所述的大体积砼温控装置，其特征在于，
所述通风管道在所述大体积砼的内部设置有至少两节，并且各节通风管道首尾相连；其中，首节的通风管道的入口与所述空压机的出风口相连通，末节的通风管道的出口延伸至所述大体积砼的外部。
7.如权利要求6所述的大体积砼温控装置，其特征在于，
所述通风管道在所述大体积砼的内部呈均匀分布。
8.如权利要求1所述的大体积砼温控装置，其特征在于，
所述空压机配置有调速电机，所述中央控制器通过调节所述调速电机的转速控制所述空压机的功率。
技术总结本实用新型提供一种大体积砼温控装置，包括设置在基坑内的大体积砼，在所述基坑内还设置有中央控制器、空压机以及温度感应组件，在所述大体积砼内部设置有通风管道；其中，所述空压机和所述温度感应组件均与所述中央控制器电连接，所述通风管道与所述空压机的出风口相连；并且，所述温度感应组件用于测量所述大体积砼的内外温差；所述中央控制器用于基于所述内外温差控制所述空压机的功率，进而通过所述空压机配合所述通风管道对所述大体积砼的内部进行温度调节。利用上述实用新型能够解决大体积砼内外温差难以控制从而导致大体积砼出现结构裂缝的问题。技术研发人员：刘思谋;张栓宝;杨明生受保护的技术使用者：中冶交通建设集团有限公司技术研发日：2020.11.23技术公布日：2021.06.25