申请/专利权人：中建五局土木工程有限公司

申请日：2019-06-11

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN110259164B

主分类号：E04G21/24

分类号：E04G21/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2019.10.22#实质审查的生效;2019.09.20#公开

摘要：本发明提供了一种混凝土滴灌节水养护系统，其包括设置在土工布上、底部开有滴灌孔的蓄水桶，覆盖在混凝土上的土工布层，其特征在于：所述蓄水桶包括底部开有滴灌孔的下蓄水桶、具有线性弹性应变力的弹簧支撑组件、通过弹簧支撑组件支设在下蓄水桶上方的圆柱形上蓄水桶、连接于上蓄水桶与下蓄水桶之间的竖向软管；所述上蓄水桶的最高设计水位处、最低设计水位处分别设置有上蓄水桶溢水管、进水管；所述进水管与补水管通过横向软管连接，所述补水管的入水端设置有入水阀门。本发明滴灌节水养护系统，其能较直观的观测到蓄水桶内的水位变化，且可以进行快速、便捷的补水，以保证混凝土滴灌养护效果。

主权项：1.混凝土滴灌节水养护系统，其包括设置在土工布上、底部开有滴灌孔（112）的蓄水桶（1），覆盖在混凝土上的土工布层（2），其特征在于：所述蓄水桶（1）包括底部开有滴灌孔（112）的下蓄水桶（103）、具有线性弹性应变力的弹簧支撑组件（102）、通过弹簧支撑组件（102）支设在下蓄水桶（103）上方的圆柱形上蓄水桶（101）、连接于上蓄水桶（101）与下蓄水桶（103）之间的竖向软管（104）；所述上蓄水桶（101）的最高设计水位处、最低设计水位处分别设置有上蓄水桶溢水管（105）、进水管（106）；所述进水管（106）与补水管（3）通过横向软管（4）连接，所述补水管（3）的入水端设置有入水阀门（31）；其中，所述上蓄水桶（101）上还设置有透明液位指示管（107）和容置在透明液位指示管（107）中的浮标（108）；所述透明液位指示管（107）上下两端均设置有阻隔滤网（109）且分别与上蓄水桶（101）侧壁的上下两端连通；所述弹簧支撑组件（102）为四个均匀设置在下蓄水桶（103）与上蓄水桶（101）之间的弹簧；所述下蓄水桶（103）的底部为一轴中心与竖向软管（104）的出水端对齐的圆锥体结构；所述圆锥体结构的上表面设有从圆锥体顶点向圆锥体四周均匀发散的水流导槽（111）；所述滴灌孔（112）开设在水流导槽（111）中；所述上蓄水桶（101）的半径r与弹簧支撑组件（102）的弹性系数k满足以下关系：k=π·ρ·g·r2，以使所述上蓄水桶（101）的蓄水体积为最高设计水位时，其最高设计水位的绝对高度与上蓄水桶（101）的蓄水体积为最低设计水位时的绝对高度相同；其中，π、ρ、g均为已知常数，π为圆周率、ρ为水的密度，g为重力加速度。

全文数据：混凝土滴灌节水养护系统技术领域本发明属于混凝土养护技术领域，具体涉及一种混凝土滴灌节水养护系统。背景技术房屋建筑、道路工程中，对于市政管网难以接入的部位，常常采用水桶滴灌与土工布覆盖相结合的混凝土养护方式。其具体做法是：首先在混凝土表面覆盖土工布，然后在土工布上放置一底部穿有多个小孔的水桶，在水桶内灌水。利用水桶底部不断从小孔渗出的水逐渐润湿包裹住混凝土表面的土工布，从而实现养护水单次灌满，长时间持续缓释，降低蒸发耗散，保持混凝土内外温差稳定、减少混凝土温度收缩的养护功能。该措施无需专人长期值守，能有效地提高养护效率，节约养护用水，是一项绿色环保的技术措施。现有技术水桶滴灌与土工布覆盖相结合的混凝土养护的实施过程中，常常面临水桶补水不及时，覆盖的土工布逐渐蒸发干涸，无法起到有效养护作用的困难。尤其是在养护部位标高较高，如涵洞、挡土墙、截水沟等混凝土构筑物顶部时。作业人员施工完成后不会在日常工作中经常接近该部位，养护过程中如若管理人员未刻意定期检查水桶内水位，很容易出现桶空水干，由于烈日的暴晒，导致混凝土结构发生干缩现象从而导致大规模开裂的情况。甚至在部分情况中，由于水桶位置较高，接近不方便，部分作业或管理人员即便意识到水桶内的水已经干了，在没有其他明确指令下，也不愿意爬上爬下完成补水作业；从而导致相应部位混凝土强度成长较慢，甚至出现强度不达标的质量问题。另外，水桶在滴灌过程中，水桶内的水位不断下降，水桶底部的压力逐步变低，因此水从水桶底部的孔中的流出速度会越来越慢，因此当水桶内水不满的情况下，由于滴灌速度变慢，仍然可能导致覆盖的土工布逐渐蒸发干涸，将起不到较好的养护效果。发明内容针对上述问题，本发明提供了一种混凝土滴灌节水养护系统，其能较直观的观测到蓄水桶内的水位变化，且可以进行快速、便捷的补水，以保证混凝土滴灌养护效果；另外，本发明在混凝土养护过程中，随着蓄水桶内的水不断滴灌减少，其水位与待滴灌混凝土表面的高差基本保持不变，因此水的滴灌速度基本保持不变，且滴灌速度可调，可以实现更好的养护效果。本发明通过下述技术方案实现。混凝土滴灌节水养护系统，其包括设置在土工布上、底部开有滴灌孔的蓄水桶，覆盖在混凝土上的土工布层，其特征在于：所述蓄水桶包括底部开有滴灌孔的下蓄水桶、具有线性弹性应变力的弹簧支撑组件、通过弹簧支撑组件支设在下蓄水桶上方的圆柱形上蓄水桶、连接于上蓄水桶与下蓄水桶之间的竖向软管；所述上蓄水桶的最高设计水位处、最低设计水位处分别设置有上蓄水桶溢水管、进水管；所述进水管与补水管通过横向软管连接，所述补水管的入水端设置有入水阀门；所述上蓄水桶的蓄水体积为最高设计水位时，其最高设计水位的绝对高度与上蓄水桶的蓄水体积为最低设计水位时的绝对高度相同。作为优选技术方案，所述上蓄水桶上还设置有透明液位指示管和容置在透明液位指示管中的浮标；所述透明液位指示管上下两端均设置有阻隔滤网且分别与上蓄水桶侧壁的上下两端连通。作为优选技术方案，所述透明液位指示管上位于蓄水桶的最高设计水位处、最低设计水位处分别设置有刻度线。作为优选技术方案，所述可伸缩软管的下端设有调速阀门。作为优选技术方案，所述弹簧支撑组件为四个均匀设置在下蓄水桶与上蓄水桶之间的弹簧。作为优选技术方案，所述下蓄水桶的底部为一轴中心与竖向软管的出水端对齐的圆锥体结构；所述圆锥体结构的上表面设有从圆锥体顶点向圆锥体四周均匀发散的水流导槽；所述滴灌孔的开设在水流导槽中。作为优选技术方案，所述下蓄水桶的底部还设置有海绵层。作为优选技术方案，所述土工布层包括与混凝土接触的下层渗水布、设置在下层渗水布上的上层防渗膜。本发明有益效果：1本发明混凝土滴灌节水养护系统采取较直观的方式标记蓄水桶内水位，增加了识别蓄水桶内水位的便利性，能让养护部位附近更多的人识别到桶内的水位状态，便于加强补水作业管理。2本发明混凝土滴灌节水养护系统通过补水管与外接水源连通，可实现蓄水桶便捷、快速的补水，降低了补水作业的劳动强度，减轻了作业负担，提高了个体主动补水作业的意愿。3本发明混凝土滴灌节水养护系统的制作成本低，效果好，易于推广，其通过简单的机械结构设计，不需要外接电源便能实现蓄水桶内水位与待滴灌混凝土表面的高差基本保持不变，因此水的滴灌速度可基本保持不变，且滴灌速度可调，可以实现更好的养护效果。附图说明图1为本发明混凝土滴灌节水养护系统的结构示意图；图2为本发明混凝土滴灌节水养护系统的俯视图；图3为本发明中下蓄水桶底部圆锥体结构的俯视图；图4为本发明中上蓄水桶分别处于最高设计水位、最低设计水位时的状态图；上述图中各标识的含义为：1-蓄水桶，101-上蓄水桶，102-弹簧支撑组件，103-下蓄水桶，104-竖向软管，105-上蓄水桶溢水管，106-进水管，107-透明液位指示管，108-浮标，109-阻隔滤网，110-调速阀门，111-水流导槽，112-滴灌孔，113-海绵层，2-土工布层，201-下层渗水布，202-上层防渗膜，3-补水管，31-入水阀门，4-横向软管。具体实施方式下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。实施例混凝土滴灌节水养护系统，请参阅图1、图2，其包括设置在土工布上、底部开有滴灌孔112的蓄水桶1，覆盖在混凝土上的土工布层2；其中，蓄水桶1包括底部开有滴灌孔112的下蓄水桶103、具有线性弹性应变力的弹簧支撑组件102、通过弹簧支撑组件102支设在下蓄水桶103上方的圆柱形上蓄水桶101、连接于上蓄水桶101与下蓄水桶103之间的盘卷可伸缩的竖向软管104；上蓄水桶101的最高设计水位处、最低设计水位处分别设置有上蓄水桶溢水管105、进水管106；进水管106与补水管3通过盘卷可伸缩的横向软管4连接，补水管3的入水端设置有入水阀门31；上述结构中，请参阅图4，上蓄水桶101的蓄水体积为最高设计水位时，其最高设计水位的绝对高度与上蓄水桶101的蓄水体积为最低设计水位时的绝对高度相同，即上蓄水桶101的蓄水体积为最高设计水位时与上蓄水桶101的蓄水体积为最低设计水位时弹簧支撑组件102的弹性形变距离的差值△L与上蓄水桶101的蓄水体积为最高设计水位与最低设计水位的差值△H相等，那么上蓄水桶101的半径r与弹簧支撑组件102的弹性系数k只需满足以下关系：k＝π·ρ·g·r2；其中，π、ρ、g均为已知常数，π为圆周率、ρ为水的密度，g为重力加速度；另外，当上蓄水桶101的蓄水体积为最高设计水位时弹簧支撑组件102的弹性形变量和当上蓄水桶101的蓄水体积为最底设计水位时弹簧支撑组件102的弹性形变量均在弹簧支撑组件102的弹性限度内；具体的，本实施例中，为实现上蓄水桶101的蓄水体积为最高设计水位时，其最高设计水位的绝对高度与上蓄水桶101的蓄水体积为最低设计水位时的绝对高度相同，即上蓄水桶101的蓄水体积为最高设计水位时与上蓄水桶101的蓄水体积为最低设计水位时弹簧支撑组件102的弹性形变距离的差值与上蓄水桶101的蓄水体积为最高设计水位与最低设计水位的差值相等，上蓄水桶101的半径r与弹簧支撑组件102的弹性系数k所需满足以下关系k＝π·ρ·g·r2的计算过程如下：π、ρ、g均为已知常数，π为圆周率、ρ为水的密度，g为重力加速度，圆柱形的上蓄水桶101的半径为r，弹簧支撑组件102的弹性系数为k，上蓄水桶101的最高设计水位、最低设计水位分别为Hmax、Hmin，则上蓄水桶101的底面积为S＝π·r2，弹簧支撑组件102的弹性应变力F＝k·xx为弹簧支撑组件102的弹性形变量；那么，上蓄水桶101分别处于最高设计水位、最低设计水位时的蓄水体积分别为：Vmax＝S·Hmax、Vmin＝S·Hmin；上蓄水桶101处于最高设计水位时对弹簧支撑组件102产生的压力为Fmax＝S·Hmax·ρ·g、上蓄水桶101处于最低设计水位时对弹簧支撑组件102产生的压力为Fmin＝S·Hmin·ρ·g；则上蓄水桶101的蓄水体积为最高设计水位与最低设计水位的差值由于上蓄水桶101的重量是不变的，在计算该差值时可忽略上蓄水桶101的重量：Hmax-Hmin＝Fmax-FminS·ρ·g；那么，上蓄水桶101处于最高设计水位时，弹簧支撑组件102的弹性应变力即上蓄水桶101处于最高设计水位时对弹簧支撑组件102产生的压力Fmax＝k·xmax；上蓄水桶101处于最低设计水位时，弹簧支撑组件102的弹性应变力即上蓄水桶101处于最低设计水位时对弹簧支撑组件102产生的压力Fmin＝k·xmin；上蓄水桶101的蓄水体积为最高设计水位时与上蓄水桶101的蓄水体积为最低设计水位时弹簧支撑组件102的弹性形变距离的差值：xmax-xmin＝Fmax-Fmink；上蓄水桶101的蓄水体积为最高设计水位时与上蓄水桶101的蓄水体积为最低设计水位时弹簧支撑组件102的弹性形变距离的差值与上蓄水桶101的蓄水体积为最高设计水位与最低设计水位的差值相等，即满足：Hmax-Hmin＝xmax-xmin，即Fmax-FminS·ρ·g＝Fmax-Fmink，即弹性系数k＝S·ρ·g＝π·ρ·g·r2。进一步的，为了观测到蓄水桶内的水位变化，本实施例中，上蓄水桶101上还设置有透明液位指示管107和容置在透明液位指示管107中的浮标108；透明液位指示管107上下两端均设置有阻隔滤网109且分别与上蓄水桶101侧壁的上下两端连通。进一步的，为了能较直观的观测到蓄水桶内的水位变化，便于实时掌握蓄水桶内何时需要补水或补水过程中水位是否已达最高设计水位，本实施例中，透明液位指示管107上位于上蓄水桶101的最高设计水位处、最低设计水位处分别设置有刻度线。进一步的，为了便于调节上蓄水桶101中水流入下蓄水桶103的速度，以便控制滴灌速度，本实施例中，请参阅图1，可伸缩软管104的下端设有调速阀门110。进一步的，本实施例中，弹簧支撑组件102为四个均匀设置在下蓄水桶103与上蓄水桶101之间的弹簧。进一步的，本实施例中，请参阅图1、图3，下蓄水桶103的底部为一轴中心与竖向软管104的出水端对齐的圆锥体结构；圆锥体结构的上表面设有从圆锥体顶点向圆锥体四周均匀发散的水流导槽111；滴灌孔112的开设在水流导槽111中，这样从竖向软管104流至下蓄水桶103底部的水将均匀的沿水流导槽111流至滴灌孔112内，以达到更好的滴灌养护效果。进一步的，为了防止下蓄水桶103与混凝土表面或土工布层2直接接触，将滴灌孔112封堵，使滴灌孔112中出水不顺畅，本实施例中，请参阅图1，下蓄水桶103的底部还设置有海绵层113。进一步的，请参阅图1，土工布层2包括与混凝土接触的下层渗水布201、设置在下层渗水布201上的上层防渗膜202；其中，上层防渗膜202与空气接触，从而降低整个土工布层2混凝土表面的蒸发耗散作用，下层渗水布201与待养护混凝土表面接触，通过毛细作用将整个土工布层2润湿，从而实现对待养护混凝土表面的持续性润湿养护。

权利要求：1.混凝土滴灌节水养护系统，其包括设置在土工布上、底部开有滴灌孔112的蓄水桶1，覆盖在混凝土上的土工布层2，其特征在于：所述蓄水桶1包括底部开有滴灌孔112的下蓄水桶103、具有线性弹性应变力的弹簧支撑组件102、通过弹簧支撑组件102支设在下蓄水桶103上方的圆柱形上蓄水桶101、连接于上蓄水桶101与下蓄水桶103之间的竖向软管104；所述上蓄水桶101的最高设计水位处、最低设计水位处分别设置有上蓄水桶溢水管105、进水管106；所述进水管106与补水管3通过横向软管4连接，所述补水管3的入水端设置有入水阀门31；所述上蓄水桶101的蓄水体积为最高设计水位时，其最高设计水位的绝对高度与上蓄水桶101的蓄水体积为最低设计水位时的绝对高度相同。2.如权利要求1所述的混凝土滴灌节水养护系统，其特征在于所述上蓄水桶101上还设置有透明液位指示管107和容置在透明液位指示管107中的浮标108；所述透明液位指示管107上下两端均设置有阻隔滤网109且分别与上蓄水桶101侧壁的上下两端连通。3.如权利要求2所述的混凝土滴灌节水养护系统，其特征在于所述透明液位指示管107上位于上蓄水桶101的最高设计水位处、最低设计水位处分别设置有刻度线。4.如权利要求1所述的混凝土滴灌节水养护系统，其特征在于所述可伸缩软管104的下端设有调速阀门110。5.如权利要求1所述的混凝土滴灌节水养护系统，其特征在于所述弹簧支撑组件102为四个均匀设置在下蓄水桶103与上蓄水桶101之间的弹簧。6.如权利要求1所述的混凝土滴灌节水养护系统，其特征在于所述下蓄水桶103的底部为一轴中心与竖向软管104的出水端对齐的圆锥体结构；所述圆锥体结构的上表面设有从圆锥体顶点向圆锥体四周均匀发散的水流导槽111；所述滴灌孔112的开设在水流导槽111中。7.如权利要求1所述的混凝土滴灌节水养护系统，其特征在于所述下蓄水桶103的底部还设置有海绵层113。8.如权利要求1所述的混凝土滴灌节水养护系统，其特征在于所述土工布层2包括与混凝土接触的下层渗水布201、设置在下层渗水布201上的上层防渗膜202。

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