[實(shí)用新型]人工凍土的溫度場(chǎng)測(cè)試裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020233539.9
• 申請(qǐng)日: 2010-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201828353U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊植棟;陳有亮;王鵬;陳薇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01K7/02
• 分類(lèi)號(hào): G01K7/02;G01K1/02
• 代理公司: 上海申匯專(zhuān)利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種凍結(jié)法施工裝置，尤其是一種凍土的溫度場(chǎng)測(cè)試裝置。?

背景技術(shù)

人工凍結(jié)技術(shù)是利用人工制冷的方法，降低土體的溫度使土層形成凍結(jié)壁，從而筑起穩(wěn)定且不透水的凍土墻體，以達(dá)到維護(hù)開(kāi)挖周?chē)馏w的穩(wěn)定、抵抗水壓力、防止地下水入侵等目的，是一種特殊的土木工程施工技術(shù)。?

1956年我國(guó)首次在開(kāi)灤林西風(fēng)鑿井中應(yīng)用成功后，該方法就成為我國(guó)煤礦工程通過(guò)復(fù)雜表土層的一貫用法。目前該方法已經(jīng)擴(kuò)大到城建、地鐵、橋墩、錨碇基坑等工程建設(shè)中。在國(guó)外，如俄羅斯圣·彼得堡地鐵工程、德國(guó)慕尼黑地鐵工程等都成功應(yīng)用了凍結(jié)法施工，在國(guó)內(nèi)，如北京地鐵工程、上海地鐵2號(hào)線、天津地鐵、廣州地鐵、潤(rùn)揚(yáng)大橋南錨碇基坑等也都成功應(yīng)用了凍結(jié)壁加固計(jì)術(shù)。?

凍結(jié)法施工的關(guān)鍵是凍結(jié)壁的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，而凍結(jié)壁的溫度場(chǎng)決定了凍結(jié)壁的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在凍結(jié)的不同的階段，凍結(jié)壁的溫度場(chǎng)特性是不同的。在凍結(jié)法施工中，往往因?yàn)檎w強(qiáng)度不足而發(fā)生各種事故，釀成重大的生命和經(jīng)濟(jì)損失。所以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)凍結(jié)壁的溫度場(chǎng)特性是保證施工安全的重要內(nèi)容。同時(shí)凍結(jié)施工方法是上海地鐵施工中必不可少的一種常用施工方法。雖然凍結(jié)施工方法出現(xiàn)于十九世紀(jì)八十年代，但應(yīng)用于上海地區(qū)的土木工程施工主要始于二十世紀(jì)八十年代末。雖然凍結(jié)法施工應(yīng)用于上海地鐵施工已經(jīng)有近二十年的時(shí)間，但仍然存在許多問(wèn)題，如2003年7月1日發(fā)生的上海地鐵四號(hào)線的重大工程事故，是上海建國(guó)以來(lái)最大的工程事故，直接經(jīng)濟(jì)損失1.5億元以上，而問(wèn)題發(fā)生的主要原因就是目前人們對(duì)上海凍結(jié)施工中的一些問(wèn)題還沒(méi)有搞清楚，同時(shí)尚未發(fā)現(xiàn)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)凍結(jié)法施工的溫度場(chǎng)測(cè)試裝置。若要能夠準(zhǔn)確高效的分析上海地區(qū)人工凍土凍結(jié)壁在施工過(guò)程中的應(yīng)力、應(yīng)變隨凍結(jié)時(shí)間的變?化趨勢(shì)以及凍結(jié)過(guò)程中伴隨的凍脹、融沉，必須基于切合實(shí)際的凍結(jié)壁溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)從而有針對(duì)性的指導(dǎo)施工。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型是要提供一種人工凍土的溫度場(chǎng)測(cè)試裝置，該裝置能夠準(zhǔn)確高效的分析上海地區(qū)人工凍土凍結(jié)壁在施工過(guò)程中的應(yīng)力、應(yīng)變隨凍結(jié)時(shí)間的變化趨勢(shì)以及凍結(jié)過(guò)程中伴隨的凍脹、融沉，能夠顯示出切合實(shí)際的凍結(jié)壁溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)從而有針對(duì)性的指導(dǎo)施工。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種人工凍土的溫度場(chǎng)測(cè)試裝置，包括數(shù)據(jù)采集裝置，數(shù)據(jù)傳輸裝置，數(shù)據(jù)處理終端，顯示終端，其特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)采集裝置中的溫度傳感器對(duì)人工凍土凍結(jié)壁進(jìn)行溫度采集，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)傳輸裝置將采集的溫度數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理終端處理，通過(guò)顯示終端顯示溫度場(chǎng)分布情況。?

數(shù)據(jù)采集裝置中的溫度傳感器為銅-康銅熱電偶串；數(shù)據(jù)傳輸裝置為ZL光隔離長(zhǎng)線收發(fā)器。?

本實(shí)用新型的有益效果是：該裝置能夠準(zhǔn)確高效的分析上海地區(qū)人工凍土凍結(jié)壁在施工過(guò)程中的應(yīng)力、應(yīng)變隨凍結(jié)時(shí)間的變化趨勢(shì)以及凍結(jié)過(guò)程中伴隨的凍脹、融沉，能夠顯示出切合實(shí)際的凍結(jié)壁溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)從而有針對(duì)性的指導(dǎo)施工。?

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；?

圖2是銅-康銅熱電偶串示意圖；?

圖3是ZL光隔離長(zhǎng)線收發(fā)器示意圖；?

圖4是數(shù)據(jù)處理終端及顯示終端立體示意圖。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。?

如圖1所示，本實(shí)用新型的人工凍土的溫度場(chǎng)測(cè)試裝置，包括數(shù)據(jù)采集裝置1，數(shù)據(jù)傳輸裝置2，數(shù)據(jù)處理終端3，顯示終端4。?

?數(shù)據(jù)采集裝置1中的溫度傳感器對(duì)人工凍土凍結(jié)壁進(jìn)行溫度采集，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)傳輸裝置2將采集的溫度數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理終端3處理，通過(guò)顯示終端4顯示溫度場(chǎng)分布情況。?

如圖2所示，數(shù)據(jù)采集裝置1：溫度傳感器采用銅-康銅熱電偶串。銅-康銅熱電偶具有靈敏度高、穩(wěn)定可靠、抗震抗摔、互換性好、價(jià)格低廉等優(yōu)越性。如圖3所示，數(shù)據(jù)傳輸裝置2：ZL光隔離長(zhǎng)線收發(fā)器，使用次此傳輸裝置的優(yōu)越性在于通訊設(shè)備之間沒(méi)有電接觸，確保設(shè)備安全，它采用差分傳輸，能有效抗干擾，抗靜電，防雷擊。?

如圖4所示，數(shù)據(jù)處理終端3：將所采集的兩點(diǎn)邊界條件溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)程序運(yùn)算，分析運(yùn)算出所測(cè)凍結(jié)壁的溫度場(chǎng)分布情況。?

顯示終端4：將分析數(shù)據(jù)通過(guò)顯示終端，將所測(cè)土體凍結(jié)壁溫度場(chǎng)分布圖顯示在液晶屏幕上。供施工人員直觀準(zhǔn)確的了解土體溫度分布情況。處理顯示終端外殼采用鋁鎂合金。尺寸約為35cm×20cm×20cm。本實(shí)用新型使用功能流程：(1)通過(guò)溫度傳感器進(jìn)行溫度采集，(2)經(jīng)過(guò)傳輸裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，(3)數(shù)據(jù)處理(4)終端顯示溫度場(chǎng)分布情況。?