устройство для прогрева бетонных откосных креплений в зимнее время паром (варианты)

Формула изобретения

1. Устройство для прогрева бетонных откосных креплений в зимнее время паром, включающее паровой котел, систему обогрева, уложенную на бетоне на откосе дамбы, теплоизоляцию, покрывающую сверху систему обогрева, состоящую из магистральной линии и присоединенных к ней распределителей, отличающееся тем, что паровой котел установлен ниже системы обогрева, у которой распределители присоединены к магистральной линии с обратным уклоном для стока воды в паровой котел, причем упомянутая система обогрева в конце магистральной линии снабжена датчиком давления для выхода пара при избыточном давлении, при этом датчик давления присоединен муфтой к концу магистральной линии и имеет подпираемый пружиной клапан с регулятором жесткости прижимания пружины.

2. Устройство для прогрева бетонных откосных креплений в зимнее время паром, включающее паровой котел, систему обогрева, теплоизоляцию, покрывающую сверху систему обогрева, состоящую из магистральной линии и присоединенных к ней распределителей, отличающееся тем, что паровой котел установлен ниже системы обогрева, которая уложена в бетоне на откосе дамбы и у которой распределители присоединены к магистральной линии с обратным уклоном для стока воды в паровой котел, причем упомянутая система обогрева в конце магистральной линии снабжена датчиком давления для выхода пара при избыточном давлении, при этом датчик давления присоединен муфтой к концу магистральной линии и имеет подпираемый пружиной клапан с регулятором жесткости прижимания пружины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано при производстве бетонных работ в зимнее время или при низких температурах окружающего воздуха, а также для уменьшения сроков схватывания бетона.

Известны монолитные бетонные крепления [1], уложенные в облицовку под полимерной пленкой. Недостатком данного технического решения является:

- отсутствие при этом способе дополнительного источника тепла;

- при использовании этого способа не создается благоприятный температурный и влажностный режим.

Наиболее близким техническим решением является устройство для прогрева бетонных откосных креплений в зимнее время [2], состоящее из системы перфорированных трубок под полиэтиленовой пленкой и осуществляющее разогрев за счет подачи пара. Недостатком данного технического решения является то, что:

- в предлагаемом техническом решении не предусмотрена возможность регулирования равномерности разогрева по всей площади бетона, уложенного на откос дамбы;

- происходит переувлажнение в результате конденсации пара;

- не предусмотрено автоматическое поддержание температуры в системе обогрева.

Цель изобретения - повышение качества бетона и снижение энергозатрат при производстве работ.

Поставленная цель достигается тем, что для прогрева бетона, уложенного на откос дамбы, предусмотрена система обогрева, состоящая из магистральной линии, уложенной на откос дамбы с обратным уклоном, к которой присоединены распределители также с обратным уклоном, а вся система и бетон покрываются пленкой.

В зимних условиях, когда среднесуточная температура наружного воздуха ниже +5°С, происходит замерзание свободной воды, что прекращает процесс гидратации цемента, ее увеличение в объеме (до 9%) разрушает структуру бетона. Это приводит к тому, что после оттаивания бетон уже не может набрать проектную прочность. Установлено, если бетон до замерзания наберет 30÷50% проектной прочности, то дальнейшее воздействие низких температур не влияет на его физико-механические характеристики. Такая величина прочности называется критической. В зависимости от марки бетона она равна: 50% М - для М200, 40% М - для М300 и 30% М - для М400 и выше.

Способ прогрева бетонных откосных креплений в зимнее время паром осуществляется следующим образом. После отсыпки дамбы и планировки откоса устраивается гравийная подготовка (фиг.1). Для этого на откос дамбы отсыпается слой гравия толщиной 20-30 см. На гравийную подготовку равномерно укладывается бетонная смесь, которая тщательно планируется и трамбуется. На бетонную смесь укладывается система обогрева с небольшим обратным уклоном для стока обратно в паровой котел конденсированного пара. Система обогрева состоит из магистральной линии, к которой на некотором расстоянии друг от друга присоединены распределители, образуя елочную конструкцию. Для обеспечения эффективной работы диаметр магистральной линии больше диаметра распределителей, так как по нему происходит сток воды обратно в котел. В качестве материала для трубок можно использовать металлопластиковые трубки. Расстояния между распределителями зависят от температуры окружающего воздуха. Так, при сильных морозах расстояния между распределителями меньше для обеспечения достаточного обогрева. Сверху бетон и система обогрева покрываются теплоизолятором (фиг.2).

Систему обогрева в случае укладки бетона толщиной более 15 см эффективнее помещать в бетон для обеспечения равномерного прогрева по всей толщине.

Система обогрева является цельной конструкцией и соединена с паровым котлом через нагнетательную линию с помощью соединительной муфты. Паровой котел устанавливается ниже системы обогрева для обеспечения стока воды. В конце магистральной линии установлен датчик давления для автоматического поддержания давления в системе паровой котел и системы прогрева, состоящей из трубок. Концы распределителей полностью закрыты. Отверстие на выходе трубок перекрыто клапаном подпружиненной пружиной, жесткость которой регулируется регулятором. В случае, когда давление системе обогрева превышает норму, клапан давления автоматически отрывается.

На фиг.1 изображено поперечное сечение дамбы с системой для прогрева бетонных откосных креплений, уложенной на бетон; на фиг.2 - поперечное сечение дамбы с системой для прогрева бетонных откосных креплений, уложенной в бетон: на фиг.3 - то же, вид сверху; на фиг.4 - датчик давления в закрытом положении; фиг.5 - датчик давления в открытом положении.

На откосе 1 равномерно укладываются бетонная смесь 2 и система обогрева 3, состоящая из магистральной линии 4 и распределителей 5. В конце магистральной линии 4 предусмотрен датчик давления 6. После укладки бетонной смеси 2 и системы обогрева 3 они покрываются теплоизолятором 7. Прогревание паром осуществляется по системе обогрева 3, а выход пара при избыточном давлении осуществляется через датчик давления 6. Система обогрева 3 соединяется к паровому котлу 8 через нагнетательную линию. Датчик давления 6 присоединен муфтой 9 к концу магистральной линии 4 и имеет клапан 10, подпираемый пружиной 11, жесткость прижимания которой регулируется регулятором 12.

Устройство для прогрева бетонных откосных креплений в зимнее время паром работает следующим образом. После отсыпки дамбы и планировки откоса 1 устраивается гравийная подготовка (фиг.1). Для этого на откос 1 дамбы отсыпается слой гравия толщиной 20-30 см. На гравийную подготовку равномерно укладывается бетонная смесь 2, которая тщательно планируется и разравнивается. На утрамбованную бетонную смесь 2 укладывается система обогрева 3 вдоль направления заложения откоса с небольшим обратным уклоном для стока обратно в паровой котел 8 конденсированного пара. Укладка системы обогрева 3 на бетон 2 осуществляется в случае, если толщина укладываемого бетона 2 мала и, как правило, не превышает 10÷15 см. Если слой бетона 2 толще, то эффективнее систему обогрева 3 укладывать в бетон 2. Система обогрева 3 состоит из магистральной линии 4 и присоединенных к ним распределителей 5. Диаметр магистральной линии 4 больше, чем диаметр трубок распределителей 5. Расстояния между распределителями 5 зависят от температуры окружающего воздуха. Так, при сильных морозах расстояния между распределителями 5 уменьшаются для обеспечения достаточного обогрева. По магистральной линии 4 и распределителям 5 будет циркулировать пар для прогрева бетона 2. Сверху бетон 2 и система обогрева 3 покрываются теплоизолятором 7 (фиг.1, 2). Система обогрева 3 является цельной конструкцией и образована присоединением распределителей 5 к магистральной линии 4 с обратным уклоном для обеспечения стока воды обратно в котел 8. В конце магистральной линии 4 установлен датчик давления 6 для автоматического поддержания давления в системе котел 8 и системы обогрева 3. Отверстие на выходе распределителей 5 полностью перекрыто. Отверстие на магистральной линии 4 перекрыто клапаном 10 подпружиненной пружиной 11, жесткость которой регулируется регулятором 12 (фиг.3, 4).

В качестве жидкости может использоваться простая вода.

Такое техническое решение позволяет эффективно использовать систему трубок для обогрева бетона, а также для прогрева тонких креплений. Предлагаемое техническое решение эффективнее и доступнее аналогов. Оно позволяет обеспечить равномерность нагревания бетона по всей площади, экономя энергоносители. Предлагаемым техническим решением легко создавать благоприятный температурно-влажностный режим для твердения бетона.

Использованные источники

1. Обревский В. Уход за монолитным бетоном // Гидротехника и мелиорация. - 1975. - №9. - С.17 (Аналог).

2. Патент Российской Федерации №2277613 МКИ Е02В 1/00Б 3/12. Устройство для прогрева бетонных откосных креплений в зимнее время/ З.Г.Ламердонов; Заявл. 29.11.20004; Опубл. 10.06.2006, Бюл. №16 (Прототип).