專利名稱：人工凍土的溫度場測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種凍結法施工裝置，尤其是一種凍土的溫度場測試裝置。
背景技術：
人工凍結技術是利用人工制冷的方法，降低土體的溫度使土層形成凍結壁，從而 筑起穩定且不透水的凍土墻體，以達到維護開挖周圍土體的穩定、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。1956年我國首次在開溧林西風鑿井中應用成功后，該方法就成為我國煤礦工程通 過復雜表土層的一貫用法。目前該方法已經擴大到城建、地鐵、橋墩、錨碇基坑等工程建設 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用了凍結法施 工，在國內，如北京地鐵工程、上海地鐵2號線、天津地鐵、廣州地鐵、潤揚大橋南錨碇基坑 等也都成功應用了凍結壁加固計術。凍結法施工的關鍵是凍結壁的強度和穩定性，而凍結壁的溫度場決定了凍結壁的 強度和穩定性。在凍結的不同的階段，凍結壁的溫度場特性是不同的。在凍結法施工中，往 往因為整體強度不足而發生各種事故，釀成重大的生命和經濟損失。所以實時監測凍結壁 的溫度場特性是保證施工安全的重要內容。同時凍結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。雖然凍結施工方法出現于十九世紀八十年代，但應用于上海地區的 土木工程施工主要始于二十世紀八十年代末。雖然凍結法施工應用于上海地鐵施工已經有 近二十年的時間，但仍然存在許多問題，如2003年7月1日發生的上海地鐵四號線的重大 工程事故，是上海建國以來最大的工程事故，直接經濟損失1. 5億元以上，而問題發生的主 要原因就是目前人們對上海凍結施工中的一些問題還沒有搞清楚，同時尚未發現有專門針 對凍結法施工的溫度場測試裝置。若要能夠準確高效的分析上海地區人工凍土凍結壁在施 工過程中的應力、應變隨凍結時間的變化趨勢以及凍結過程中伴隨的凍脹、融沉，必須基 于切合實際的凍結壁溫度場數據從而有針對性的指導施工。發明內容本實用新型是要提供一種人工凍土的溫度場測試裝置，該裝置能夠準確高效的分 析上海地區人工凍土凍結壁在施工過程中的應力、應變隨凍結時間的變化趨勢以及凍結過 程中伴隨的凍脹、融沉，能夠顯示出切合實際的凍結壁溫度場數據從而有針對性的指導施工。為實現上述目的，本實用新型的技術方案是一種人工凍土的溫度場測試裝置，包 括數據采集裝置，數據傳輸裝置，數據處理終端，顯示終端，其特點是數據采集裝置中的溫 度傳感器對人工凍土凍結壁進行溫度采集，經過數據傳輸裝置將采集的溫度數據傳輸至數 據處理終端處理，通過顯示終端顯示溫度場分布情況。數據采集裝置中的溫度傳感器為銅-康銅熱電偶串；數據傳輸裝置為ZL光隔離長 線收發器。[0008]本實用新型的有益效果是該裝置能夠準確高效的分析上海地區人工凍土凍結壁 在施工過程中的應力、應變隨凍結時間的變化趨勢以及凍結過程中伴隨的凍脹、融沉，能夠 顯示出切合實際的凍結壁溫度場數據從而有針對性的指導施工。
圖1是本實用新型的原理框圖；圖2是銅-康銅熱電偶串示意圖；圖3是ZL光隔離長線收發器示意圖；圖4是數據處理終端及顯示終端立體示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，本實用新型的人工凍土的溫度場測試裝置，包括數據采集裝置1，數 據傳輸裝置2，數據處理終端3，顯示終端4。數據采集裝置1中的溫度傳感器對人工凍土凍結壁進行溫度采集，經過數據傳 輸裝置2將采集的溫度數據傳輸至數據處理終端3處理，通過顯示終端4顯示溫度場分布 情況。如圖2所示，數據采集裝置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、穩定可靠、抗震抗摔、互換性好、價格低廉等優越性。如圖3所示，數據傳 輸裝置2 :ZL光隔離長線收發器，使用次此傳輸裝置的優越性在于通訊設備之間沒有電接 觸，確保設備安全，它采用差分傳輸，能有效抗干擾，抗靜電，防雷擊。如圖4所示，數據處理終端3 將所采集的兩點邊界條件溫度數據經過程序運算， 分析運算出所測凍結壁的溫度場分布情況。顯示終端4 將分析數據通過顯示終端，將所測土體凍結壁溫度場分布圖顯示在 液晶屏幕上。供施工人員直觀準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。本實用新型使用功能流程(1)通過溫度傳感器進行 溫度采集，(2)經過傳輸裝置進行數據傳輸，(3)數據處理(4)終端顯示溫度場分布情況。
權利要求1.一種人工凍土的溫度場測試裝置，包括數據采集裝置(1)，數據傳輸裝置O)，數據 處理終端(3)，顯示終端G)，其特征在于所述數據采集裝置(1)中的溫度傳感器對人工 凍土凍結壁進行溫度采集，經過數據傳輸裝置( 將采集的溫度數據傳輸至數據處理終端 (3)處理，通過顯示終端(4)顯示溫度場分布情況。
2.根據權利要求1所述的人工凍土的溫度場測試裝置，其特征在于所述數據采集裝 置(1)中的溫度傳感器為銅-康銅熱電偶串。
3.根據權利要求1所述的人工凍土的溫度場測試裝置，其特征在于所述數據傳輸裝 置⑵為ZL光隔離長線收發器。
專利摘要本實用新型涉及一種上海人工凍土的溫度場測試裝置，包括數據采集裝置，數據傳輸裝置，數據處理終端，顯示終端。數據采集裝置中的溫度傳感器對人工凍土凍結壁進行溫度采集，經過數據傳輸裝置將采集的溫度數據傳輸至數據處理終端處理，通過顯示終端顯示溫度場分布情況。該裝置能夠準確高效的分析上海地區人工凍土凍結壁在施工過程中的應力、應變隨凍結時間的變化趨勢以及凍結過程中伴隨的凍脹、融沉，能夠顯示出切合實際的凍結壁溫度場數據從而有針對性的指導施工。
文檔編號G01K1/02GK201828353SQ201020233539
公開日2011年5月11日 申請日期2010年6月22日 優先權日2010年6月22日
發明者楊植棟, 王鵬, 陳有亮, 陳薇 申請人:上海理工大學