【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及橋梁建設(shè)領(lǐng)域，特別是涉及一種山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、為加快帶動我國西南偏遠山區(qū)經(jīng)濟建設(shè)，越來越多大跨度橋梁落地于地形地貌極為復(fù)雜的云貴高原地區(qū)。在大跨度橋梁建設(shè)過程中必然涉及到大體積混凝土承臺施工，而目前大體積混凝土承臺施工過程中其溫控養(yǎng)護是急需克服的難題。受水泥水化放熱影響，大體積混凝土承臺澆筑完成后，水化熱致使承臺內(nèi)部溫度不斷升高，熱量沿混凝土向外傳遞，并將熱量傳遞給周圍空氣。當環(huán)境溫度較低或外界空氣對流較快，大體積混凝土承臺表面散熱較快，承臺內(nèi)表會產(chǎn)生較大溫度差形成溫度應(yīng)力，當溫度應(yīng)力超過混凝土極限強度會使混凝土開裂，形成溫度裂縫。并且在山嶺地區(qū)，晝夜溫差大，沿山谷方向風(fēng)速大，致使承臺大體積混凝土表面散熱快，承臺不同側(cè)面散熱嚴重不均勻，嚴重影響承臺混凝土的成品質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是為了克服上述
技術(shù)介紹
的不足，提供一種山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)及方法，使其適用于晝夜溫差大、山谷風(fēng)速快的山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土智能、高質(zhì)量的養(yǎng)護工作。
2、本專利技術(shù)提供的一種山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)，包括大體積混凝土承臺，所述大體積混凝土承臺一旁設(shè)有冷卻儲水槽，所述冷卻儲水槽底部的出水口處設(shè)有穿入大體積混凝土承臺內(nèi)的冷卻水管網(wǎng)，所述冷卻水管網(wǎng)在大體積混凝土承臺內(nèi)從上到下均勻分成多層管路結(jié)構(gòu)，所述冷卻水管網(wǎng)中的每層管路結(jié)構(gòu)均是沿同一方向布置的蛇形結(jié)構(gòu)且各層管路結(jié)構(gòu)上下對應(yīng)
3、在上述技術(shù)方案中，所述大體積混凝土承臺的旁邊設(shè)有布置有加熱管的加熱水槽，所述加熱水槽的出水口設(shè)有噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)，所述噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)包括大體積混凝土承臺頂面周向設(shè)置的環(huán)狀管路、沿環(huán)狀管路某一方向均勻布置的多個“門”字型管路以及連接環(huán)狀管路和加熱水槽出水口的連通管路。
4、在上述技術(shù)方案中，所述大體積混凝土承臺的旁邊設(shè)有布置有冷卻裝置的冷卻水槽，所述冷卻水管網(wǎng)的伸出大體積混凝土承臺的第一出水端與冷卻水槽相連通，所述冷卻水槽底部通過連接水管與冷卻儲水槽相連通。
5、在上述技術(shù)方案中，所述大體積混凝土承臺的上表面、前表面、后表面、左表面、右表面以及幾何中心均設(shè)有溫度傳感器，其中，噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)的“門”字型管路分別將上表面、前表面和后表面劃分為若干第一區(qū)域，上表面、前表面和后表面的溫度傳感器分別位于各個第一區(qū)域的中心位置，所述左表面和右表面沿水平方向劃分為若干第二區(qū)域，所述左表面和右表面的溫度傳感器分別位于各個第二區(qū)域的中心位置，各個溫度傳感器之間通過連接線相連，所述各個溫度傳感器均通過數(shù)據(jù)采集裝置與計算機的溫度反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)相連。
6、在上述技術(shù)方案中，所述溫度反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)是gabp（genetic?algorithm?andback?propagation，遺傳算法與反向傳播）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
7、在上述技術(shù)方案中，所述加熱水槽和冷卻水槽均設(shè)置于作為同一結(jié)構(gòu)的多功能水箱中，所述多功能水箱中設(shè)置有將其分隔為加熱水槽和冷卻水槽的溢流擋板，所述溢流擋板的高度低于多功能水箱的頂面高度，所述冷卻水管網(wǎng)的伸出大體積混凝土承臺的第二出水端與加熱水槽相連通，所述多功能水箱上設(shè)有控制面板所述控制面板的信號輸入端與計算機的溫度反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)相連，所述控制面板的信號輸出端分別與加熱水槽的加熱管和冷卻水槽的冷卻裝置相連。
8、在上述技術(shù)方案中，所述大體積混凝土承臺的底部周向設(shè)有與噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)排水口相連的養(yǎng)護水收集水槽，所述養(yǎng)護水收集水槽的排水口設(shè)有進水口與其相連的回流水管，所述回流水管的出水口與冷卻水槽相連通。
9、在上述技術(shù)方案中，所述噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)的每根支管分別設(shè)有智能控制開關(guān)和噴淋口，所述智能控制開關(guān)通過無線方式與計算機的溫度反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)相連；所述回流水管上設(shè)有過濾裝置；所述冷卻水管網(wǎng)的進水口處設(shè)有流速自動器；所述大體積混凝土承臺的上表面、前表面、后表面、左表面、右表面的各個區(qū)域以及幾何中心的溫度傳感器是2~3個；所述大體積混凝土承臺的各個表面設(shè)有保溫土工布，其中，所述大體積混凝土承臺的上表面的保溫土工布與前表面、后表面、左表面、右表面的保溫土工布相分離。
10、本專利技術(shù)還提供了一種山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護方法，包括如下步驟：s1、按設(shè)計要求綁扎大體積混凝土承臺鋼筋，并設(shè)置冷卻水管網(wǎng)，冷卻水管網(wǎng)入水口與冷卻儲水槽連接，冷卻水管網(wǎng)出水口與多功能水箱連接，多功能水箱的冷卻水槽通過連接水管與冷卻儲水槽連接，形成冷卻水整體循環(huán)體系；s2、冷卻水管網(wǎng)入水口加設(shè)流速自動器，將流速自動器與計算機的溫度反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過無線方式相連；s3、將澆筑前的大體積混凝土承臺外表面位置提前均勻劃分為若干區(qū)域，并在大體積混凝土承臺內(nèi)部中心和各個區(qū)域中心布置溫度傳感器，溫度傳感器的金屬頭避免觸及鋼筋，溫度傳感器的連接線沿著鋼筋下方布線，溫度傳感器端部通過數(shù)據(jù)采集裝置與計算機的溫度反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)連接實現(xiàn)實時分析預(yù)測；s4、檢驗驗收溫度傳感器和冷卻水整體循環(huán)體系，開啟冷卻水整體循環(huán)體系，澆筑大體積混凝土承臺；s5、完成澆筑拆模后布置噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)，在噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)位于大體積混凝土承臺各表面的每根支管設(shè)置智能控制開關(guān)；s6、在噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)外側(cè)和大體積混凝土承臺外表面覆蓋保溫土工布，并在大體積混凝土承臺底部布置養(yǎng)護水收集水槽、回流水管和過濾裝置，將過濾后回收的養(yǎng)護水導(dǎo)入多功能水箱的加熱水槽；s7、根據(jù)大體積混凝土承臺內(nèi)部最高溫度發(fā)展趨勢以及各區(qū)域里表溫差發(fā)展趨勢，結(jié)合gabp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測結(jié)果，智能調(diào)節(jié)流速自動器以控制冷卻水管網(wǎng)內(nèi)冷卻水流速，輔以控制多功能水箱內(nèi)加熱水槽和冷卻水槽的水溫，實時對內(nèi)部最高溫度發(fā)展趨勢及各區(qū)域里表溫差發(fā)展趨勢進行調(diào)節(jié)，避免大體積混凝土承臺內(nèi)部最高溫度、各區(qū)域里表溫差以及降溫速率超過閾值。
11、在上述技術(shù)方案中，所述步驟s7中，所述大體積混凝土承臺內(nèi)部最高溫度閾值是75℃，所述大體積混凝土承臺各區(qū)域里表溫差閾值是25℃。
12、本專利技術(shù)山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果：
13、（1）本專利技術(shù)通過對山嶺地區(qū)大體積混凝土承臺進行分區(qū)域模塊化養(yǎng)護，避免了山嶺地區(qū)山谷風(fēng)速大造成的不均勻降溫引起的溫度裂縫。
14、（2）本專利技術(shù)通過利用gabp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行實時預(yù)測，確保在大體積混凝土內(nèi)部最高溫度及各區(qū)域內(nèi)表最大溫差達到閾值之前進行提前調(diào)節(jié)，避免了因冷卻水的流速和水溫以及養(yǎng)護水溫控制不及時導(dǎo)致超出大體積混凝土溫控養(yǎng)護的情況發(fā)生，能最大程度改善承臺質(zhì)量。
15、（3）本專利技術(shù)通過增加多功能水箱，實現(xiàn)養(yǎng)護水溫和冷水水溫分開控制，實現(xiàn)了外表熱水養(yǎng)護與內(nèi)部冷水冷卻作業(yè)的相互協(xié)作。
16、（4）本專利技術(shù)通過將溫度傳感器、噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)每根支管的智能控制開關(guān)、冷卻水管王進水口的流速自動器、多功能水箱的加熱管和冷卻裝置與均與計算機連接，運用gabp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測溫控本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)，包括大體積混凝土承臺（1），其特征在于：所述大體積混凝土承臺（1）一旁設(shè)有冷卻儲水槽（14），所述冷卻儲水槽（14）底部的出水口處設(shè)有穿入大體積混凝土承臺（1）內(nèi)的冷卻水管網(wǎng)（15），所述冷卻水管網(wǎng)（15）在大體積混凝土承臺（1）內(nèi)從上到下均勻分成多層管路結(jié)構(gòu)，所述冷卻水管網(wǎng)（15）中的每層管路結(jié)構(gòu)均是沿同一方向布置的蛇形結(jié)構(gòu)且各層管路結(jié)構(gòu)上下對應(yīng)，所述冷卻水管網(wǎng)（15）的出水端伸出大體積混凝土承臺（1）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)，其特征在于：所述大體積混凝土承臺（1）的旁邊設(shè)有布置有加熱管的加熱水槽（6），所述加熱水槽（6）的出水口設(shè)有噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)（3），所述噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)（3）包括大體積混凝土承臺（1）頂面周向設(shè)置的環(huán)狀管路、沿環(huán)狀管路某一方向均勻布置的多個“門”字型管路以及連接環(huán)狀管路和加熱水槽（6）出水口的連通管路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)，其特征在于：所述大體積混凝土承臺（1）的旁邊設(shè)有布置有冷卻裝置的冷卻
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)，其特征在于：所述大體積混凝土承臺（1）的上表面、前表面、后表面、左表面、右表面以及幾何中心均設(shè)有溫度傳感器（19），其中，噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)（3）的“門”字型管路分別將上表面、前表面和后表面劃分為若干第一區(qū)域，上表面、前表面和后表面的溫度傳感器（19）分別位于各個第一區(qū)域的中心位置，所述左表面和右表面沿水平方向劃分為若干第二區(qū)域，所述左表面和右表面的溫度傳感器（19）分別位于各個第二區(qū)域的中心位置，各個溫度傳感器（19）之間通過連接線（9）相連，所述各個溫度傳感器（19）均通過數(shù)據(jù)采集裝置與計算機（8）的溫度反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)，其特征在于：所述溫度反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)是GABP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)，其特征在于：所述加熱水槽（6）和冷卻水槽（5）均設(shè)置于作為同一結(jié)構(gòu)的多功能水箱（4）中，所述多功能水箱（4）中設(shè)置有將其分隔為加熱水槽（6）和冷卻水槽（5）的溢流擋板（16），所述溢流擋板（16）的高度低于多功能水箱（4）的頂面高度，所述冷卻水管網(wǎng)（15）的伸出大體積混凝土承臺（1）的第二出水端與加熱水槽（6）相連通，所述多功能水箱（4）上設(shè)有控制面板（7），所述控制面板（7）的信號輸入端與計算機（8）的溫度反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)相連，所述控制面板（7）的信號輸出端分別與加熱水槽（6）的加熱管和冷卻水槽（5）的冷卻裝置相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)，其特征在于：所述大體積混凝土承臺（1）的底部周向設(shè)有與噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)（3）排水口相連的養(yǎng)護水收集水槽（11），所述養(yǎng)護水收集水槽（11）的排水口設(shè)有進水口與其相連的回流水管（12），所述回流水管（12）的出水口與冷卻水槽（5）相連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)，其特征在于：所述噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)（3）的每根支管分別設(shè)有智能控制開關(guān)（17）和噴淋口（18），所述智能控制開關(guān)（17）通過無線方式與計算機（8）的溫度反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)相連；
9.一種山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護方法，其特征在于：包括如下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護方法，其特征在于：所述步驟S7中，所述大體積混凝土承臺（1）內(nèi)部最高溫度閾值是75℃，所述大體積混凝土承臺（1）各區(qū)域里表溫差閾值是25℃。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)，包括大體積混凝土承臺（1），其特征在于：所述大體積混凝土承臺（1）一旁設(shè)有冷卻儲水槽（14），所述冷卻儲水槽（14）底部的出水口處設(shè)有穿入大體積混凝土承臺（1）內(nèi)的冷卻水管網(wǎng)（15），所述冷卻水管網(wǎng)（15）在大體積混凝土承臺（1）內(nèi)從上到下均勻分成多層管路結(jié)構(gòu)，所述冷卻水管網(wǎng)（15）中的每層管路結(jié)構(gòu)均是沿同一方向布置的蛇形結(jié)構(gòu)且各層管路結(jié)構(gòu)上下對應(yīng)，所述冷卻水管網(wǎng)（15）的出水端伸出大體積混凝土承臺（1）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)，其特征在于：所述大體積混凝土承臺（1）的旁邊設(shè)有布置有加熱管的加熱水槽（6），所述加熱水槽（6）的出水口設(shè)有噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)（3），所述噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)（3）包括大體積混凝土承臺（1）頂面周向設(shè)置的環(huán)狀管路、沿環(huán)狀管路某一方向均勻布置的多個“門”字型管路以及連接環(huán)狀管路和加熱水槽（6）出水口的連通管路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)，其特征在于：所述大體積混凝土承臺（1）的旁邊設(shè)有布置有冷卻裝置的冷卻水槽（5），所述冷卻水管網(wǎng)（15）的伸出大體積混凝土承臺（1）的第一出水端與冷卻水槽（5）相連通，所述冷卻水槽（5）底部通過連接水管（10）與冷卻儲水槽（14）相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的山嶺地區(qū)橋梁承臺大體積混凝土的智能養(yǎng)護系統(tǒng)，其特征在于：所述大體積混凝土承臺（1）的上表面、前表面、后表面、左表面、右表面以及幾何中心均設(shè)有溫度傳感器（19），其中，噴淋養(yǎng)護水管網(wǎng)（3）的“門”字型管路分別將上表面、前表面和后表面劃分為若干第一區(qū)域，上表面、前表面和后表面的溫度傳感器（19）分別位于各個第一區(qū)域的中心位置，所述左表面和右表面沿水平方向劃分為若干第二區(qū)域，所述左表面和右表面的溫度傳感器（19）分別位于各個第二區(qū)域的中心位置，各個溫度傳感器（19）之間通過連接線（9）相連，所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李立頂，許文軍，張睿，徐劍波，宋建軍，任若微，馮立新，高文兵，王力，
申請(專利權(quán))人：中國一冶集團有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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