[發明專利]一種斜井凍結施工井壁受力特性監測裝置

在審

• 申請號: 201810132088.0
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108387334A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 任建喜;張琨;劉田田
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01L11/00;G01K13/00
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 劉華

1.一種斜井凍結施工井壁受力特性監測裝置，包括模型箱體（1），其特征在于，模型箱體（1）之間用螺栓連接成一個上部開口的矩形半密封箱體，模型箱體（1）與底板（7）、底座（2）螺栓固連，并做防水處理，模型箱體（1）外側設有反力槽鋼（8）及機械式千斤頂（5），反力裝置（8）與底板（7）螺栓固連，模型箱體（1）內側相鄰的兩個面設有水平加載板A（4），水平加載板B（6）, 水平加載板A（4），水平加載板B（6）之間設有間隙，并通過軟連接（3）連接，模型箱體（1）圍成的矩形半密封箱體中間設有井筒模型（11），井筒模型（11）四周設有微型傳感器（9），井筒模型（11）內貫穿凍結管（10），凍結管（10）通過一端為冷卻鹽水進口（12），另一端為凍結鹽水回路（13）連接制冷機（14），微型傳感器（9）連接監測儀器（15），底板（7）與底座（2）圍成的結構外設有保溫箱（16）；

所述的模擬箱體（1）為半密封箱體，用于放置模擬材料；

所述的水平加載板A（4），水平加載板B（6）和反力槽鋼（8）組成加載系統組成，水平加載板A（4），水平加載板B（6）直接放置在模擬箱體（1）內，通過千斤頂可對水平加載板A（4），水平加載板B（6）施加壓力，通過鋼板將反力槽鋼（8）的頂板連接起來，以鋼板為豎向反力裝置對模型箱體施加豎向荷載；

所述的制冷機（14）（低溫恒溫反應?。┖蛢鼋Y管（10）組成斜井凍結法鑿井凍結系統，最低溫度可達-30℃；

所述的保溫箱（16）和保溫箱（16）設有的溫度控制系統組成外部環境模擬系統，可模擬的℃環境溫度，該系統可將外部環境溫度保持在某一恒定值，以減小外部環境對模型試驗的影響；

所述的監測儀器（15）通過應變式微型土壓力盒和滲壓計對凍結壓力和孔隙水壓力進行監測，其測量范圍為0~0.6MPa，并通過靜態應變儀對數據進行收集，采用振弦式溫度傳感器對凍結壁溫度進行監測。

2.根據權利要求 1所述的一種斜井凍結施工井壁受力特性監測裝置，其特征在于，所述的模型箱體由20#b槽鋼制成，底座（2）由50×50mm鋼柱焊接制成，水平加載板A（4），水平加載板B（6）由1000×500×10mm（長×寬×厚度）鋼板制成，底板（7）由1400×1000×10mm（長×寬×厚度）鋼板制成，反力槽鋼（8）由20#b槽鋼制成。

3.根據權利要求 1所述的一種斜井凍結施工井壁受力特性監測裝置，其特征在于，所述的軟連接（3）為橡膠或帆布。

4.根據權利要求 1所述的一種斜井凍結施工井壁受力特性監測裝置，其特征在于，所述的反力槽鋼（8）由縱橫交錯的“土”字型鋼板組成。

5.根據權利要求 1所述的一種斜井凍結施工井壁受力特性監測裝置，其特征在于，所述的凍結管（9）采用紫銅管制成。