專利名稱：人工凍土的溫度場(chǎng)測(cè)試裝置的制作方法
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)開挖周圍土體的穩(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年我國首次在開溧林西風(fēng)鑿井中應(yīng)用成功后，該方法就成為我國煤礦工程通 過復(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。在國外，如俄羅斯圣 彼得堡地鐵工程、德國慕尼黑地鐵工程等都成功應(yīng)用了凍結(jié)法施 工，在國內(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，是上海建國以來最大的工程事故，直接經(jīng)濟(jì)損失1. 5億元以上，而問題發(fā)生的主 要原因就是目前人們對(duì)上海凍結(jié)施工中的一些問題還沒有搞清楚，同時(shí)尚未發(fā)現(xiàn)有專門針 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 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。[0008]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。
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

以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。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35CmX20CmX20Cm。本實(shí)用新型使用功能流程(1)通過溫度傳感器進(jìn)行 溫度采集，(2)經(jīng)過傳輸裝置進(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。
權(quán)利要求1.一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(1)，數(shù)據(jù)傳輸裝置O)，數(shù)據(jù) 處理終端(3)，顯示終端G)，其特征在于所述數(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 (3)處理，通過顯示終端(4)顯示溫度場(chǎng)分布情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工凍土的溫度場(chǎng)測(cè)試裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集裝 置(1)中的溫度傳感器為銅-康銅熱電偶串。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工凍土的溫度場(chǎng)測(cè)試裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)傳輸裝 置⑵為ZL光隔離長(zhǎng)線收發(fā)器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種上海人工凍土的溫度場(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。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，通過顯示終端顯示溫度場(chǎng)分布情況。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。
文檔編號(hào)G01K1/02GK201828353SQ201020233539
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者楊植棟, 王鵬, 陳有亮, 陳薇 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)