一种高速公路半刚性基层内部温度监测装置的制作方法

本实用新型属于高速公路半刚性基层内部温度监测领域，具体涉及一种高速公路半刚性基层内部温度监测装置。

背景技术：

高速公路的建设在我国发展迅速，也是经济发展的纽带，大体积混凝土工程在高速公路路基应用中也越来越广泛。然而由于大体积混凝土施工时间较长、且受环境影响大，大体积混凝土在固化过程需释放大量的水化热，导致混凝土出现“内热外冷”现象，混凝土间形成温度梯度，出现较大的温度应力场，导致大体积混凝土结构浇筑完成后，在混凝土结构的表面易形成裂缝，温度控制措施不利时，会出现严重的贯穿裂缝。高速公路等大体积混凝土结构出现裂缝并持续发展后，结构整体性降低，防水结构破坏，结构的耐久性得不到保障，进而影响其使用功能而成为建筑结构的重大隐患，严重时甚至会出现坍塌、滑坡等安全事故。

目前，在我国高速公路建设过程中，温度控制不当，大体积路基混凝土结构会出现温度裂缝。因此，在高速高速公路进行大体积混凝土施工时，温度控制是大体积混凝土避免出现温度裂缝的关键，加强大体积混凝土温度的实时监测具有十分重要的理论及现实意义。

技术实现要素：

为了更好获取高速公路路基内部大体积混凝土温升变化情况，针对现有高速公路路基大体积混凝土温度监控装置的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种高速公路半刚性基层内部温度监测装置，可以实时、快速、准确的监测高速公路不同铺设层之间的温度变化。

为了实现上述任务，本实用新型采取的技术方案如下：

一种高速公路半刚性基层内部温度监测装置，包括车体，车体上设置工作台，在所述的工作台上设置升降台和升降构件，在所述的升降台上还设置温度监测台，所述的温度监测台上设置温度监测件，温度监测件沿所述的温度监测台升降。

可选的，所述的升降构件包括轴向平行设置的螺纹杆和限位柱，升降台套设在螺纹杆和限位柱上。

可选的，所述的温度监测台包括台体，台体上设置导轨，台体内沿轴向设置导柱，导柱上设置导块，导块沿所述的导轨运动，所述的导块上设置温度监测件。

可选的，所述的温度监测台包括台体，台体上沿螺旋攀升向设置导轨，台体内沿轴向设置导柱，导柱上设置导块。

可选的，所述的温度监测台包括台体，台体上沿轴向设置导轨，台体内沿轴向设置导柱和副柱，导柱和副柱上套设导块，所述的导柱为带有外螺纹的柱体。

可选的，所述的升降台为十字交叉形构件，在升降台的一条直线上与所述的升降构件连接，在升降台的另一条直线上设置承托板。

可选的，还包括温度采集模块和供电模块，所述的温度采集模块为JMWT-64RT；

温度采集模块接收温度监测件的温度数据，供电模块进行供电。

可选的，还包括固定温度监测位、温度采集模块和供电模块，所述的温度采集模块为JMWT-64RT；

温度采集模块接收温度监测件的温度数据，供电模块进行供电；

固定温度监测位上埋设JMT-36C温度传感器，所述的温度监测件为JMT-36C温度传感器。

可选的，所述的固定温度监测位的覆盖距离为300-500m，每个固定温度监测位之间的间距为5-10m。

最好的，所述的温度监测台包括台体，台体上设置导轨，台体内沿轴向设置导柱，导柱上设置导块，导块沿所述的导轨运动，所述的导块上设置温度监测件；

还包括固定温度监测位、温度采集模块和供电模块，所述的温度采集模块为JMWT-64RT；

温度采集模块接收温度监测件的温度数据，供电模块进行供电；

固定温度监测位上埋设JMT-36C温度传感器，所述的温度监测件为JMT-36C温度传感器；

所述的固定温度监测位的覆盖距离为300-500m，每个固定温度监测位之间的间距为5-10m。

本实用新型的优点为：本实用新型可更好获取高速公路路基内部大体积混凝土温升变化情况，数据采集比较精确，可为设计提供精确温升变化情况。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1为高速公路路基上基层构造结构图；

图2为本实用新型的高速公路半刚性基层内部温度监测装置结构示意图；

图3图2中移动温度监测装置示意图；

图4为图3中第一种温度监测台结构示意图；

图5为图3中第二种温度监测台结构示意图；

图6为图2中固定温度监测位布置示意图；

图中各标号表示为：1-温度采集模块、2-固定温度监测位、3-移动温度监测装置、4-供电模块；

31-车体、32-操作台、33-工作台、34-升降台、35-限位柱、36-螺纹杆、37-温度监测台；

371(371’)-台体、371-1(371-1’)导轨、371-2导座、372(372’)-导柱、372-1(372-1’)导块、372-2副柱、373-温度监测件；

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

高速公路路基基层通常由多种多层大体积混凝土层构成，碎石、水泥级配碎石、SBS改性沥青、改性沥青混凝土，如图1所示。由于基层多种复合材料组成，在路基施工及使用过程中，温升变化，对材料性能影响较为显著，如温度控制不当，路基会出现大面积温度应力引起的裂缝等缺陷。通常设计过程中，以实验室模拟温度工况为参数，但与处于实际服役环境的高速公路大体积混凝土内部温度变化情况相比精度差，且不一定与实际相符。

结合图2-6，路基中央分隔带的一侧设置移动温度监测装置，比如，在中央分隔带一侧设置0.5m宽、2.0m深通道，通道底部布置轨道硬化且平整，设置排水设施；移动温度监测装置3包括车体31，车体31上设置工作台33，在工作台33上设置升降台34和升降构件，在升降台34上还设置温度监测台37，温度监测台37上设置温度监测件373，温度监测件373沿温度监测台37升降。在车体31上设置各个构件能通过车体的方便移动进行不同测定位点的温度监测，还可以设置操作台32方便对车身的运动进行操作，且在车体31上通过两个升降装置灵活的对不同高度、不同层的路基位置进行温度的测定，比如，升降台37和升降构件可以是液压升降构件、机械式升降构件等，通过升降台37和升降构件的配合能让温度监测台373到达可以监测的高度，然后再通过温度监测台37上的温度监测件373实现不同功能层的精细化测温，这样通过一个集合在车体31上的两套升降构件可以实现两级的位置调节，满足不同监测位置、不同监测功能层的监测要求。

在本实施例中，升降构件包括轴向平行设置的螺纹杆36和限位柱35，升降台34套设在螺纹杆36和限位柱35上。螺纹杆36可以通过电机等动力构件进行轴向运动的控制，螺纹杆36与升降台34通过螺纹连接，升降台34滑动套设在限位柱35上，螺纹杆36的轴向运动带动升降台34沿限位柱35爬升或下落，不仅结构简单，同时，螺纹式的升降构件在高度的控制上更加精确，通过升降台34将本公开中的温度监测台37带到合适的位置进行温度的测定，实现高度位置的粗调。

在本实施中，温度监测台37包括台体，台体上设置导轨，台体内沿轴向设置导柱，导柱上设置导块，导块沿导轨运动，导块上设置温度监测件373，通过导轨和导块的设置可以限定导块沿特定的轨道进行运动，同时在导块上设置温度监控件373，可以在精细层面进行温度监控位置的调节，保证不同层的温度监控要求。

结合图4，比如，在本公开的实施例中，温度监测台37包括台体371，台体371上沿螺旋攀升向设置导轨371-1，台体371内沿轴向设置导柱372，导柱372上设置导块372-1，导柱372上沿轴向设置槽体，导块372-1可沿槽体滑动，通过台体371上螺旋攀升向的导轨371-1限定导块372-1的位置，当台体371沿轴向转动时，卡在导轨371-1上的卡块372-1沿导柱372的槽体实现轴向的升降，实现导块372-1上温度监测件373的位置调节。还可以，在台体371底部设置带有中空轴的导座371-2，导柱372穿过导座371-2设置，导座371-2与动力装置连接带动台体371转动，比如动力装置为电机等，

结合图5，比如，温度监测台37包括台体371’，台体371’上沿轴向设置导轨371-1’，台体371’内沿轴向设置导柱372’和副柱372-2，导柱372’和副柱372-2上套设导块372-1’，导柱372’为带有外螺纹的柱体。与车体31上的升降台34和升降构件的结果类似，通过带有外螺纹的导柱372’的设置，导块372-1’通过螺纹与导柱372’套设，导柱372’沿轴向转动时，带动导块372-1’沿副柱372-2攀升，同时，导块372-1’穿过台体上的导轨371-1’，将温度监测件373安装在上面，实现精细位置的温度调节。还可以，在台体371’下设置导座371-2，方便导柱372’与台体371’之间的配合连接。

在本实施例中，升降台34为十字交叉形构件，在升降台34的一条直线上与升降构件连接，在升降台34的另一条直线上设置承托板，承托板上设置温度监测台37，比如，螺纹杆36两侧各设置一个限位柱35，升降台34与两个限位柱35滑动套设，相对的设置两个承托板，每个承托板上都设置一个温度监测台37，可以通过多个温度监测台37的设置提高温度监测的准确性。

在本公开的实施中，还包括温度采集模块1和供电模块4，温度采集模块1为JMWT-64RT；温度采集模块1接收温度监测件373的温度数据，供电模块4进行供电。

在本公开的实施中，还包括固定温度监测位2、温度采集模块1和供电模块4，温度采集模块1为JMWT-64RT；温度采集模块1接收温度监测件373的温度数据，供电模块4进行供电；固定温度监测位2上埋设JMT-36C温度传感器，本公开的温度监测件373可选用JMT-36C温度传感器。

固定温度监测位2的覆盖距离为300-500m，每个固定温度监测位2之间的间距为5-10m。

由于靠上侧厚度为19cm的5％～6％水泥稳定级配碎石层位于高速路碎石层与沥青面层之间，该层温升变化对高速路面层影响较大，因此掌握该层温度变化情况是关键。测试布置原则：路基为双向四车道，在中央分隔带区域布置测试采集点，测试长度为300m，测试区域布置如图2所示，固定温度监测位2间距5m。路基中央分隔带一侧在不同深度、范围埋设多个温度传感器，另一侧安装移动温度监测装置3，可修正定位埋设温度传感器数据，实现相互验证，以提高测试精度。

具体的，固定温度监测位2的铺设过程为：高速公路半刚性下基层铺筑过程中，在路基中央分隔带一侧的下基层植入150mm，直径8mm的短钢筋，短钢筋50mm埋设在下基层内(靠下侧19cm5～6％水泥稳定级配碎石层)，上半部10cm暴露于靠上侧19cm5～6％水泥稳定级配碎石层，将JMT-36C温度传感器固定于短钢筋上。铺路机铺筑水泥稳定碎石时，将掩盖温度传感器于半刚性基层上基层内部，监控位置可根据需求按不同高度布置。将温度采集站，内部布置温度采集模块1(JMWT-64RT)，放置于中央分隔带区域，便于数据采集。温度传感器采用温度计导线JMZX-2PX与温度采集站连接。温度采集站邻近位置埋设DN60镀锌钢管支架，支架顶部安装供电模块4(JMSE-50W太阳能电池板)。太阳能电池板与45Ah电瓶采用导线连接，电瓶与温度采集站采用导线连接。

该装置可帮助建立路基铺装材料实际温度变化与温度收缩系数之间的关系，解决半刚性基层易于发生温度收缩裂缝等问题。本测试装置可在路基不同深度、范围埋设温度传感器，另通过安装移动温度监测装置，修正定位埋设的温度传感器数据，实现数据相互验证，以提高测试精度。考虑温度应力对半刚性基层的收缩开裂性能的影响，通过在路基其内部安装温度传感器，外接太阳能温度采集模块，提出一种准确、方便且可实时监测的便捷温度测定装置。本实用新型的施工方法及工艺简单、易操作，可大幅度减少高速公路路基大体积混凝土开裂等工程事故的发生。

本实用新型的高速公路半刚性基层内部温度的装置监测方法包括：

通过上述装置布置，采集高速公路路基内部300m范围内实时监测数据进行分析，可准确得出实际施工及运营过程中路基内部温升变化情况，可为实验室模拟或设计、施工单位提供相关技术参数。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。