[實用新型]一種離壁式保溫結構試驗裝置

有效

• 申請號: 201720725801.3
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN206930601U
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 鄭波;鄭金龍;吳劍;蔚艷慶;劉玉勇;李玉文;鄧剛
• 申請（專利權）人: 中鐵西南科學研究院有限公司;四川省交通運輸廳公路規劃勘察設計研究院
• 主分類號: G01N25/18
• 分類號: G01N25/18
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司51200
• 代理人: 王沙沙,張輝

技術領域

本實用新型涉及模型試驗技術領域，具體涉及一種寒區隧道離壁式保溫結構試驗裝置。

背景技術

隨著我國基礎建設的不斷深入，在嚴寒地區規劃和修建的隧道工程越來越多，出現的隧道凍害問題也隨之增加；為防止寒區隧道凍害發生，主要可從抗凍和防凍兩方面考慮：抗凍措施主要以提高隧道結構自身的抗凍害能力，如，采用抗凍混凝土襯砌、增大襯砌厚度等；防凍措施主要以預防為主，如，加熱法，防寒門法，隔熱層法等；目前，在寒區隧道中，隔熱層法采用最為普遍。隔熱層法的敷設方式主要有三種方式：一種是在二襯內表面直接敷設隔熱層，即貼壁式；另一種是在初支與二襯之間敷設隔熱層，即夾心式；還有一種是在襯砌和隔熱層之間設置空氣層來增強隔熱效果，即離壁式；前兩種敷設方式在國內都有應用實例，而離壁式敷設方式在國內尚未有應用實例；理論上，封閉狀態下，空氣的導熱系數約為0.023W/(m·k)，比目前用于寒區隧道的保溫材料的導熱系數還要低；以5cm厚的聚氨酯保溫材料為例，每平米造價約為300元，隧道縱向每延米造價約為6000元，由此，可見空氣層一種理想的保溫材料替代品，但由于缺少工程應用，在實際工程中的效果如何，難以保證；目前，國內外沒有有效手段研究寒區隧道離壁式保溫襯套保溫效果。

實用新型內容

本實用新型提供一種可模擬離壁式保溫襯套工作狀態的一種離壁式保溫結構試驗裝置。

本實用新型采用的技術方案是：一種離壁式保溫結構試驗裝置，包括內部為中空一側開口的結構本體；結構本體開口部分設置有混凝土襯砌構成密閉結構；結構本體內部空腔通過保溫板隔離成兩個獨立的密閉空腔，靠近混凝土襯砌一側為空腔為隔離層，遠離混凝土襯砌一側空腔為冷凍室；還包括用于控制冷凍室內溫度的溫控系統；保溫板靠近冷凍室一側表面、隔離層內表面和混凝土襯砌內均設置有溫度傳感器；還包括與溫度傳感器連接的用于采集溫度信號的數據采集裝置。

進一步的，所述溫度控制系統包括設置在冷凍室內的溫度探頭、加熱絲、風扇和溫控儀。

進一步的，所述數據采集裝置包括數據采集儀和與其連接的數據存儲裝置。

進一步的，所述隔離層內表面設置有保溫層。

進一步的，所述保溫板上設置有連通孔。

本實用新型的有益效果是：

（1）本實用新型可模擬實際情況下的測試結果，得到的測試數據可靠，便于結果分析；

（2）本實用新型結構明確、成本可控，便于實施為寒區隧道離壁式保溫襯套的設計提供依據；

（3）本實用新型可模擬不同工況的環境條件和工作條件，與現場測試方法相比試驗周期短。

附圖說明

圖1為本實用新型中實施例1結構示意圖。

圖2為本實用新型中實施例2結構示意圖。

圖中：1-結構本體，2-冷凍室，3-保溫板，4-混凝土襯砌，5-隔離層，6-溫控儀，7-風扇，8-溫度探頭，9-電熱絲，10-數據采集儀，11-數據存儲裝置，12-溫度傳感器，13-聯通孔。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。

實施例1

如圖1所示，一種離壁式保溫結構試驗裝置，包括內部為中空一側開口的結構本體1；結構本體1開口部分設置有混凝土襯砌4構成密閉結構；結構本體1內部空腔通過保溫板3隔離成兩個獨立的密閉空腔，靠近混凝土襯砌4一側為空腔為隔離層5，遠離混凝土襯砌4一側空腔為冷凍室2；還包括用于控制冷凍室2內溫度的溫控系統；保溫板3靠近冷凍室2一側表面、隔離層5內表面和混凝土襯砌4內均設置有溫度傳感器12；還包括與溫度傳感器12連接的用于采集溫度信號的數據采集裝置；所述溫度控制系統包括設置在冷凍室2內的溫度探頭8、加熱絲9、風扇7和溫控儀6；所述數據采集裝置包括數據采集儀10和與其連接的數據存儲裝置11；所述隔離層5內表面設置有保溫層。

使用時，將整個試驗裝置置于冷庫制冷空調房內，冷庫制冷空調房可以根據試驗需求設定環境溫度；采用冰箱的冷凍室模擬寒區隧道洞內低溫環境，利用冰箱自身壓縮機進行制冷；即結構本體1可采用冰箱冷凍室；利用加熱絲9和風扇7進行冷凍室2內空氣對流，在溫控儀6的控制下，得到試驗所需的穩定溫度；溫控儀6采用市場上現有的溫控儀，或者數控儀；數據采集儀10采用市場上出售的產品，數據存儲裝置11采用普通PC既可。

具體試驗方法如下：

（1）根據試驗所用冰箱冷凍室尺寸制作混凝土襯砌4，并在混凝土襯砌4預埋溫度傳感器12，制作好保溫板3；準備其它所需工具、材料等；