一种折叠式围岩测温装置的制作方法

1.本实用新型属于隧道工程技术领域，具体涉及一种折叠式围岩测温装置。


背景技术：

2.为构建现代化高质量的立体交通网，有大量隧道、竖井工程在高寒地区已经开始建设。在自然环境恶劣的高寒地区修建隧道受围岩冻害的影响如下：(1)衬砌结构的失稳，导致衬砌结构的变形破坏；(2)局部的冻胀力导致衬砌开裂、掉块；(3)衬砌的背后出现融解漏水，甚至涌水；(4)浸入隧道内部的地下水会在衬砌的表面冻结，形成冰柱或造成路面打滑而；(5)支护结构的混凝土材料的内水分冻结，不能达到设计强度的要求而影响支护结构的安全性、耐久性。冻土区隧道开挖多年后，注浆、喷射、模筑混凝土水化的过程中会释放出大量的热量，导致开挖部分的冻土围岩出现融区，正温反而对围岩的稳定性不利。
3.目前，高寒地区的隧道、竖井围岩温度场的监测主要采用埋入式测温组件，例如，将温度传感器绑扎在钢筋、锚杆、木条上的方式。该方式存在以下问题：(1)测温组件在埋入测温钻孔的过程中，因运送距离长、钻孔的孔径较小，温度传感器的信号线与孔壁摩擦，易擦破信号线、甚至断线，不易发现且更换维修较困难；(2)在埋送与注浆封堵的过程中，由于温度探头的固定不牢固而导致传感器位移、滑落；(3)钢筋、锚杆的导热性较岩体的导热性而言，传递热量较快，从而影响温度传感器对岩体的温度监测；(4)需要钻较长的测温孔，一般为3～6m，且测点密集分布，在进行测温组件埋设时，必然会受到操作空间的限制，尤其在竖井中进行监测点的布设，竖井内活动空间狭窄，随身携带测组件进行操作不仅埋设困难，而且还会有绊吊绳、卡吊盘的风险。
4.中国实用新型专利号cn208313471u公开了一种高岩温隧洞深部围岩体温度测量装置，包括测温仪、若干根电缆、若干个温度探头，电缆外表面上套有套管，电缆的一端与测温仪相连，电缆的另一端穿过套管的侧壁与温度探头相连，电缆与温度探头一一对应；温度探头与套管之间设有定位弹簧，定位弹簧的一端端部固定在套管上，定位弹簧套在电缆上，本装置将测温探头和定位弹簧结合起来，形成了可紧贴围岩体的温度测量试验系统，温度探头通过安置在套管上的定位弹簧，使其与围岩体紧密贴合，实现了实时观测不同深度围岩体温度，未解决高寒地区的隧道、竖井的围岩温度的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种折叠式围岩测温装置，所述测温装置包括：第一测温杆、第二测温杆、滑块，其中，第一测温杆、第二测温杆均由底板、左侧壁板、右侧壁板组成，左侧壁板、右侧壁板分别设置在底板的长度方向两侧，左侧壁板、右侧壁板的上端为滑槽侧壁、下端为走线槽侧壁，滑槽侧壁与走线槽侧壁的连接平面为滑槽底面，滑槽侧壁上开设滑槽，滑槽上的滑槽侧壁上设有刻度线，刻度线设置在滑槽的上端，滑槽的内壁分别焊接上齿条、下齿条，上齿条和下齿条之间设有半齿辊，第一测温杆的底板设有第一连接孔，第二测温杆的底板设有第二连接孔、第三连接孔，第一测温杆的底板、第二测温
杆的底板的上端与下端分别设有第一中间连接片、第二中间连接片，第一中间连接片、第二中间连接片上均设有连接孔，连接孔通过螺栓分别与第一连接孔、第二连接孔、第三连接孔连接，第一中间连接片、第二中间连接片之间设有中间结合片，中间结合片上设有两个结合孔，结合孔通过螺栓与连接孔连接，滑块设置在滑槽底面上，滑块的左端与右端之间设有固定通孔，固定通孔上设有转动轴，设置在固定通孔内的转动轴设有卡块，转动轴的两端设有齿轮，齿轮与滑槽内壁上焊接的上齿条、下齿条啮合传动，滑块的上端设有温度传感器固定槽、第一走线槽，温度传感器固定槽内涂覆胶黏剂以固定温度传感器，第一走线槽设置在温度传感器固定槽的上端，第一走线槽的垂直位置设有第二走线槽，滑块的下端设有芯片槽，芯片槽内放置芯片，芯片呈矩形，芯片的长边与芯片槽的长边平行布置，芯片通过显示屏连接电路与显示屏连接，显示屏设置在手持端上。
6.进一步地，第一测温杆、第二测温杆均为内部中空、横截面为u型开口。
7.进一步地，温度传感器固定槽、第一走线槽的横截面均为圆弧形，温度传感器固定槽的弧面半径为5mm，第一走线槽的弧面半径小于温度传感器固定槽的弧面半径，第一走线槽的弧面开口方向与温度传感器固定槽的弧面开口方向一致。
8.进一步地，第一中间连接片、第二中间连接片均由矩形板、半圆板及矩形板和半圆板之间的中间矩形板组成，矩形板的中心、半圆板的圆心均设有连接孔，连接孔的直径为5mm。
9.进一步地，中间结合片由两个半圆形板和矩形板组成，两个半圆形板的形状一致、对称的设置在矩形板的左侧与右侧，两个半圆形板的直径与矩形板的宽度相等，半圆形板的圆心位置设有结合孔，结合孔的直径为5mm。
10.进一步地，芯片为rgb芯片，rgb芯片包括转换芯片、控制芯片，转换芯片的一端与温度传感器的信号线连接、另一端与控制芯片一端连接，控制芯片的另一端与显示屏连接。
11.进一步地，第一中间连接片、第二中间连接片的厚度为10mm，矩形板的长度为20mm、宽度为15mm，中间矩形板的长度为16.5mm、宽度为10mm，半圆形板的直径与中间矩形板的宽度相等。
12.进一步地，温度传感器固定槽的槽长为20mm、槽深为3mm，第一走线槽的槽长为15mm、槽深为1.5mm。
13.进一步地，中间结合片中矩形板的长度为30mm、宽度为25mm、厚度为10mm。
14.进一步地，第一测温杆、第二测温杆的长度为500mm、宽度为25mm、高度为40mm。
15.进一步地，滑块的长度为40mm、宽度为23mm、高度为15mm，滑块的数量为若干个。
16.进一步地，固定通孔的直径为5mm。
17.进一步地，刻度线的总长度与滑槽的长度相等。
18.进一步地，滑槽侧壁的厚度小于走线槽侧壁的厚度。
19.进一步地，滑槽底面的宽度为4mm。
20.相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：
21.1、所述测温装置通过将测温杆与温度传感器结合而组成，所述测温装置能够安全、便捷地在高寒地区的隧道、竖井内埋设，且保护测温装置中温度传感器的信号线，实现对高寒地区的隧道、竖井的围岩温度监测，本实用新型所述测温装置与传统隧道围岩温度监测组件相比，所述测温装置的各组件组装快捷且牢固，不仅能够保护温度传感器的信号
线在埋入过程免于破坏，而且也便于携带及安装，不会因测温杆的杆身过长而受到操作空间的影响，从而导致各组件无法安装，甚至干扰施工环境中的其他设备及管线，进而危及操作人员的生命安全。
22.2、所述测温装置由两个测温杆通过中间连接片与中间结合片连接而成，测温杆的数量根据监测围岩温度的范围而确定，滑块也根据围岩温度的监测点布置而设置多个，温度传感器采用胶黏剂固定温度传感器固定槽内，且温度传感器的信号线通过走线槽引入，每个滑块通过齿轮啮合方式在滑槽底面上移动，滑槽侧壁上的刻度线也有助于滑块在安装时找准位置。
23.3、组装后的测温装置，以两个结合孔上的螺栓为转轴带动两个测温杆的旋转，将两个测温杆进行折叠或展开，且不会影响安装好的温度传感器的相对位置，折叠后的测温装置长度仅为56.3mm，宽度为两个测温杆的宽度叠加和，便于操作人员在隧道或竖井中携带，在埋设测温杆时，操作人员仅需要将测温杆的首端展开并埋入，随后依次展开末端的测温杆，直至测温杆完全埋入。
附图说明
24.图1为本实用新型所述测温装置的立体结构示意图；
25.图2为本实用新型所述测温装置中的滑块立体结构示意图；
26.图3为图1所示a的立体结构示意图；
27.图4为图1所示b的主视图；
28.图5为图1所示c的主视图；
29.图6为图1所示d的主视图；
30.图7为图1所示e的主视图；
31.图8为图2所示f的主视图。
32.附图标记说明：
33.1-第一测温杆；2-滑块，201-温度传感器固定槽，202-固定通孔，203-转动轴，204-齿轮，205-第一走线槽，206-第二走线槽；3-第一中间连接片；4-第二中间连接片；5-第二测温杆；6-滑槽底面；7-中间结合片；8-连接孔；9-滑槽侧壁；10-滑槽；11-走线槽侧壁；12-左侧壁板；13-右侧壁板；14-底板；15-第一连接孔；16-第二连接孔；17-第三连接孔；18-结合孔；19-温度传感器；20-芯片槽；21-芯片，2101-转换芯片，2102-控制芯片；22-显示屏。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细说明。
35.如图1所示，本实用新型提供一种折叠式围岩测温装置，所述测温装置包括：第一测温杆1、第二测温杆5、滑块2，其中，第一测温杆1、第二测温杆5均由底板14、左侧壁板12、右侧壁板13组成，左侧壁板12、右侧壁板13分别设置在底板14的长度方向两侧，左侧壁板12、右侧壁板13的上端为滑槽侧壁9、下端为走线槽侧壁11，滑槽侧壁9与走线槽侧壁11的连接平面为滑槽底面6，滑槽侧壁9上开设滑槽10，滑槽10上的滑槽侧壁9上设有刻度线(图中未示出)，刻度线设置在滑槽10的上端，滑槽10的内壁分别焊接上齿条、下齿条(图中均未示
出)，上齿条和下齿条之间设有半齿辊(图中未示出)，第一测温杆1的底板14设有第一连接孔15，第二测温杆5的底板14设有第二连接孔16、第三连接孔17，第一测温杆1的底板14、第二测温杆5的底板14的上端与下端分别设有第一中间连接片3、第二中间连接片4，第一中间连接片3、第二中间连接片4上均设有连接孔8，连接孔8通过螺栓分别与第一连接孔15、第二连接孔16、第三连接孔17连接，第一中间连接片3、第二中间连接片4之间设有中间结合片7，中间结合片7上设有两个结合孔18，结合孔18通过螺栓与连接孔8连接，滑块2设置在滑槽底面6上，滑块2的左端与右端之间设有固定通孔202，固定通孔202上设有转动轴203，设置在固定通孔202内的转动轴203设有卡块(图中未示出)，转动轴203的两端设有齿轮204，齿轮204与滑槽10内壁上焊接的上齿条、下齿条啮合传动，滑块10的上端设有温度传感器固定槽201、第一走线槽205，温度传感器固定槽201内涂覆胶黏剂以固定温度传感器19，第一走线槽205设置在温度传感器固定槽201的上端，第一走线槽205的垂直位置设有第二走线槽206，滑块2的下端设有芯片槽20，芯片槽20内放置芯片21，芯片21呈矩形，芯片21的长边与芯片槽20的长边平行布置，芯片21通过显示屏连接电路与显示屏22连接，显示屏22设置在手持端上。
36.进一步地，第一测温杆1、第二测温杆5均为内部中空、横截面为u型开口。
37.进一步地，第一测温杆1、第二测温杆5的长度为500mm、宽度为25mm、高度为40mm。
38.进一步地，滑槽底面6的宽度为4mm。
39.进一步地，刻度线的总长度与滑槽10的长度相等。
40.进一步地，如图2所示，温度传感器固定槽201、第一走线槽205的横截面均为圆弧形，温度传感器固定槽201的弧面半径为5mm，第一走线槽205的弧面半径小于温度传感器固定槽201的弧面半径，第一走线槽205的弧面开口方向与温度传感器固定槽201的弧面开口方向一致。
41.进一步地，温度传感器固定槽201的槽长为20mm、槽深为3mm，第一走线槽205的槽长为15mm、槽深为1.5mm。
42.进一步地，滑块2的长度为40mm、宽度为23mm、高度为15mm，滑块2的数量为若干个。
43.进一步地，固定通孔202的直径为5mm。
44.进一步地，如图3所示，第一中间连接片3、第二中间连接片4均由矩形板、半圆板及矩形板和半圆板之间的中间矩形板组成，矩形板的中心、半圆板的圆心均设有连接孔8，连接孔8的直径为5mm。
45.进一步地，第一中间连接片3、第二中间连接片4的厚度为10mm，矩形板的长度为20mm、宽度为15mm，中间矩形板的长度为16.5mm、宽度为10mm，半圆形板的直径与中间矩形板的宽度相等。
46.进一步地，如图4所示，滑槽侧壁9的厚度小于走线槽侧壁11的厚度。
47.进一步地，如图7所示，中间结合片7由两个半圆形板和矩形板组成，两个半圆形板的形状一致、对称的设置在矩形板的左侧与右侧，两个半圆形板的直径与矩形板的宽度相等，半圆形板的圆心位置设有结合孔，结合孔的直径为5mm。
48.进一步地，中间结合片7中矩形板的长度为30mm、宽度为25mm、厚度为10mm。
49.进一步地，如图8所示，芯片为rgb芯片，rgb芯片包括转换芯片与控制芯片，转换芯片的一端与温度传感器的信号线连接、另一端与控制芯片一端连接，控制芯片的另一端与
显示屏连接。
50.最后应当说明的是，以上所述仅为本实用新型的较佳的实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。