[发明专利]山岭隧道围岩及衬砌温度场、应变场测试系统及测试方法

说明书

公开了山岭隧道围岩及衬砌温度场、应变场测试系统及测试方法，属于测试技术领域。该系统包括温度传感器、应变传感器、温度采集模块箱、应变采集模块箱和数据处理器，温度传感器用于采集山岭隧道内设定断面内设定位置的温度，应变传感器用于采集山岭隧道内设定断面内设定位置的应力，温度采集模块箱用于与温度传感器通信并记录由温度传感器采集到的温度数据；应变采集模块箱用于与应变传感器通信并记录由应变传感器采集到的应力数据；数据处理器与温度采集模块箱和应变采集模块箱通信并处理温度数据和应力数据得到测试结果。该方法基于该系统而实现。其能够得到山岭隧道围岩及衬砌的温度‑应力曲线，从而为认识隧道冻害机理及冻害分类的前提条件。

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别是涉及一种山岭隧道围岩及衬砌温度场、应变场测试系统及测试方法。

背景技术

温度及应变是传热学中主要的物理量，也是抗防冻设计的一个重要参数。寒区隧道温度场，是研究寒区隧道工程影响范围内，围岩及衬砌结构温度随时间变化的规律，是一个复杂的不稳定的导热问题，了解寒区隧道围岩及结构温度场分布是认识隧道冻害机理及冻害分类的前提条件。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种山岭隧道围岩及衬砌温度场、应变场测试系统及测试方法，其能够得到山岭隧道围岩及衬砌的温度-应力曲线，从而为认识隧道冻害机理及冻害分类的前提条件，从而更加适于实用。

为了达到上述第一个目的，本发明提供的山岭隧道围岩及衬砌温度场、应变场测试系统的技术方案如下：

本发明提供的山岭隧道围岩及衬砌温度场、应变场测试系统包括温度传感器、应变传感器、温度采集模块箱、应变采集模块箱和数据处理器，

所述温度传感器用于采集山岭隧道内设定断面内设定位置的温度，

所述应变传感器用于采集山岭隧道内设定断面内设定位置的应力，

所述温度采集模块箱用于与所述温度传感器通信并记录由所述温度传感器采集到的温度数据；

所述应变采集模块箱用于与所述应变传感器通信并记录由所述应变传感器采集到的应力数据；

所述数据处理器与所述温度采集模块箱和应变采集模块箱通信并处理所述温度数据和应力数据得到测试结果。

本发明提供的山岭隧道围岩及衬砌温度场、应变场测试系统还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，所述温度传感器采集山岭隧道内温度数据的设定断面包括距离出口端洞口50m处的第一断面，距离出口端洞口150m处的第二断面，距离出口端洞口300m处的第三断面，距离出口端洞口400m处的第四断面，距离出口端洞口700m处的第五断面和距离出口端洞口1000m处的第六断面。

作为优选，所述温度传感器采集山岭隧道内温度数据的设定位置包括分别设置于所述第一断面、第二断面、第三断面、第四断面、第五断面和第六断面每个断面的三个测温孔，其中，每个所述断面处的测温孔包括位于山岭隧道拱顶的第一位置，位于山岭隧道路面左侧并距离电缆5m处的第二位置，位于山岭隧道右边墙并距离电缆槽顶面4.2m的第三位置。

作为优选，每个所述温度数据的设定位置设置有6个温度传感器，它们分别用于测试的温度数据包括孔口处的温度数据、孔深0.5m处的温度数据、孔深1.5m处的温度数据、孔深2.0m处的温度数据和孔深3.0m处的温度数据。

作为优选，其特征在于，所述温度传感器附着在直径10mm的管壁上，并通过所述管伸入到所述测试孔。