[发明专利]一种斜井冻结施工井壁受力特性监测装置

摘要

一种斜井冻结施工井壁受力特性监测装置，包括模型箱体，模型箱体之间用螺栓连接成一个上部开口的矩形半密封箱体，模型箱体与底板、底座螺栓固连，并做防水处理，模型箱体外侧设有反力槽钢及机械式千斤顶，反力装置与底板螺栓固连，模型箱体内侧相邻的两个面设有水平加载板A，水平加载板B,水平加载板A，水平加载板B之间设有间隙，并通过软连接连接，模型箱体围成的矩形半密封箱体中间设有井筒模型，井筒模型四周设有微型传感器，井筒模型内贯穿冻结管，冻结管通过一端为冷却盐水进口，另一端为冻结盐水回路连接制冷机，微型传感器连接监测仪器，底板与底座围成的结构外设有保温箱，可实现三维加载，具有组装快捷、拆卸方便和可移动性强等优点。

主权项

1.一种斜井冻结施工井壁受力特性监测装置，包括模型箱体（1），其特征在于，模型箱体（1）之间用螺栓连接成一个上部开口的矩形半密封箱体，模型箱体（1）与底板（7）、底座（2）螺栓固连，并做防水处理，模型箱体（1）外侧设有反力槽钢（8）及机械式千斤顶（5），反力装置（8）与底板（7）螺栓固连，模型箱体（1）内侧相邻的两个面设有水平加载板A（4），水平加载板B（6）, 水平加载板A（4），水平加载板B（6）之间设有间隙，并通过软连接（3）连接，模型箱体（1）围成的矩形半密封箱体中间设有井筒模型（11），井筒模型（11）四周设有微型传感器（9），井筒模型（11）内贯穿冻结管（10），冻结管（10）通过一端为冷却盐水进口（12），另一端为冻结盐水回路（13）连接制冷机（14），微型传感器（9）连接监测仪器（15），底板（7）与底座（2）围成的结构外设有保温箱（16）；所述的模拟箱体（1）为半密封箱体，用于放置模拟材料；所述的水平加载板A（4），水平加载板B（6）和反力槽钢（8）组成加载系统组成，水平加载板A（4），水平加载板B（6）直接放置在模拟箱体（1）内，通过千斤顶可对水平加载板A（4），水平加载板B（6）施加压力，通过钢板将反力槽钢（8）的顶板连接起来，以钢板为竖向反力装置对模型箱体施加竖向荷载；所述的制冷机（14）（低温恒温反应浴）和冻结管（10）组成斜井冻结法凿井冻结系统，最低温度可达‑30℃；所述的保温箱（16）和保温箱（16）设有的温度控制系统组成外部环境模拟系统，可模拟的℃环境温度，该系统可将外部环境温度保持在某一恒定值，以减小外部环境对模型试验的影响；所述的监测仪器（15）通过应变式微型土压力盒和渗压计对冻结压力和孔隙水压力进行监测，其测量范围为0~0.6MPa，并通过静态应变仪对数据进行收集，采用振弦式温度传感器对冻结壁温度进行监测。