[发明专利]一种混凝土井壁外壁温度控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种混凝土井壁外壁温度控制系统及方法，该系统包括两端分别连接出水管和回水管的冷却水管，冷却水管紧贴混凝土井壁内侧壁，出水管、回水管上设有水温度传感器和电磁阀门，出水管、回水管连通冷水循环箱，混凝土井壁内设有若干混凝土温度传感器，还包括控制装置和传感器解调仪，水温度传感器、混凝土温度传感器分别与传感器解调仪电性连接，水温度传感器、混凝土温度传感器、电磁阀门以及传感器解调仪分别与控制装置电性连接，本方法通过在井壁内部预埋冷却水管，利用持续涌入冷却水管内的低温液体进行热交换带出井壁内热量，以达到降低井壁温度的目的。

技术领域

本发明涉及大体积混凝土温控领域，具体涉及一种混凝土井壁外壁温度控制系统及方法。

背景技术

目前，随着矿井建设技术的发展，井筒深度不断提高，对于混凝土井壁混凝土性能的要求也随之提高。由于混凝土井壁为大体积混凝土，在浇筑后，水泥水化热大，在混凝土热量通过表面向四周环境散发过程中，由于内部和表面散热条件不同，致使混凝土中心温度高，表面温度低，内外形成温度梯度，其内部产生压应力，表面产生拉应力。如果表面拉应力超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。一旦贯穿裂缝形成，将对混凝土井壁的防腐蚀和耐久性造成巨大的损失，对后续施工造成巨大的影响。因此，需要发明一种设备及方法以调节和监测混凝土井壁内部与外部的温差，从而最大限度地减少混凝土井壁裂缝的出现。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种混凝土井壁外壁温度控制系统及方法，其能够及时地交换混凝土内部水化热，保持混凝土井壁内外温差均衡，避免混凝土浇筑养护时混凝土井壁内外温差过大从而产生温度裂缝。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种混凝土井壁外壁温度控制系统，包括两端分别连接出水管和回水管的冷却水管，所述冷却水管呈螺旋或上下起伏波浪状预埋在混凝土井壁内，所述出水管、回水管上均设有水温度传感器和能够控制水流流量的电磁阀门，所述出水管连通冷水循环箱出口，所述回水管连通冷水循环箱入口，混凝土井壁内还设有若干个用于检测其内部温度的混凝土温度传感器，所述冷水循环箱设在吊盘上，所述吊盘上还设有控制装置和传感器解调仪，所述水温度传感器、混凝土温度传感器分别与传感器解调仪电性连接，所述水温度传感器、混凝土温度传感器、电磁阀门以及传感器解调仪分别与控制装置电性连接。

优选地，所述冷却水管采用铝塑管，其管径在15mm-40mm之间。

优选地，所述出水管、回水管采用塑料管制作。

优选地，所述混凝土温度传感器通过与混凝土井壁内钢筋预先绑扎的方式固定，若混凝土井壁为单排钢筋，则直接绑扎到单排钢筋上；若混凝土井壁为双排或多排钢筋，则应绑扎钢筋之间的连接筋上。

本发明还提供一种混凝土井壁外壁温度控制方法，具体包括以下步骤：

S1、首先进行理论值的计算，得出冷却水管所需水流量的最大值，然后确定冷却水管的具体尺寸以及布置间距；

S2、将冷水循环箱、控制装置以及传感器解调仪安置于吊盘上，在混凝土井壁浇筑前就进行冷却水管的布设，需用定位钢筋按照计算好的位置准确固定钢筋，将冷却水管、混凝土温度传感器设置在混凝土内部；将水温度传感器设置在出水管、回水管内部；

S3、在混凝土浇筑后，根据多个混凝土温度传感器反馈的温度信息，预设冷水循环箱中的水的温度，并通过控制装置开启出水管上的电磁阀门将水流入冷却水管，通过热交换实现对混凝土井壁温度的控制调节，随后水由回水管流出实现一次控温循环。

优选地，在混凝土浇筑后4-12小时内开始循环冷水，循环时间在3-14天。

本发明的有益效果在于：