一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装装置，包括多个热电偶、锚杆或锚索、测量记录仪，热电偶包括电偶自由端、补偿导线和插头三个部分，电偶自由端和补偿导线通过铁丝绑扎固定于锚杆或锚索上，补偿导线通过插头连接电偶自由端和测量记录仪，使用时补偿导线同时引出围岩钻孔外，多个热电偶的补偿导线具有多个长度，同时对多个不同长度补偿导线的热电偶进行长度标注，测试沿锚杆或锚索方向不同深度的岩层温度。本实用新型专利技术实现了多点岩层温度测试，不受点数、深度限制，一次性完成多点安装，施工灵活、多变，且拆卸更换热电偶方便，便于现场工人操作记录，具有广泛的实用性，不影响正常的安全生产、施工等。

A multi point thermocouple installation for measuring rock temperature in tunnel surrounding rock

The utility model discloses a multi-point thermocouple installation device for measuring rock temperature around a tunnel, which comprises a plurality of thermocouples, anchors or cables, and a measuring and recording instrument. The thermocouple comprises three parts: the free end of the couple, the compensating wire and the plug. The free end of the couple and the compensating wire are fixed on the anchor rod or the anchor cable through a wire, and are repaired. The compensating conductor connects the free end of the couple and the measuring recorder through a plug. When the compensating conductor is used, the compensating conductor of a plurality of thermocouples has several lengths. At the same time, the length of the compensating conductor of a plurality of different lengths is marked to test the rock temperature at different depths along the direction of the anchor rod or cable. The utility model realizes the multi-point rock stratum temperature test, which is not limited by the number and depth of points, completes the multi-point installation at one time, is flexible and changeable in construction, and is convenient for disassembling and replacing thermocouples, is convenient for on-site workers to operate and record, has a wide range of practicability, and does not affect normal production safety, construction, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装装置
本技术涉及隧道岩温测试技术，具体涉及一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装装置。
技术介绍
现代地下工程往往具有埋深大、地应力大、地温高的显著特征，此外，煤炭长期以来是我国的主要能源，而53％的资源埋深在千米以下，随着煤炭开采逐步加深，矿井热害在我国绝大部分深部矿井中已经相当突出，成为煤矿向深部延伸的重要瓶颈。袁亮、刘泉声等曾指出，当隧道开掘进入深部时，高地温梯度作用下的岩石变形破裂机理亦发生改变，随着深度的增加，地温升高，隧道开挖后，由于通风造成巷道表面一定深度的围岩内部产生较大的地温梯度，形成温度应力，将对围岩造成不利影响，深度越大，不利影响越发加剧。冬季通风可造成近地表与扰动区以外的围岩温差达到几十度(如东北地区最大温差可达60℃，黄淮流域最大温差可达40℃左右)。温度梯度引起的附加应力、附加变形及围岩离层对围岩稳定有不可忽视的影响，在进行隧道支护设计时必须考虑由此引起的附加循环荷载。(参考自《煤炭学报》2011年第4期“煤炭深部岩巷围岩控制理论与支护技术”一文)为此，选取典型隧道断面测试围岩岩温的分布规律，为工程技术支护设计提供基础参数，为类似工程提供参考借鉴成为技术发展的必然。但现有
中，却很少有涉及隧道岩温测试的技术描述，比如有中国专利技术专利(专利号：201610269772.4)，其公开了一种多段式温度传感器及其制备方法，实现了在混凝土、土层及岩层的分层测量。但其却未曾考虑由于隧道埋深大而产生岩层变形剧烈容易造成温度传感器的损坏，且温度监测随时间呈现季节性的连续变化，故围岩温度测试更是一个连续长期的过程，需要在较长时间内保证仪器完好或便于更换，且不妨碍正常的安全生产、施工。本技术正是针对该领域在现有技术中的不足，提供一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装装置，该装置结构简易，便于现场施工，且拆卸安装方便，可以保证长期的测试需要。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装装置，该装置结构简易，便于现场施工，且安装拆卸方便，可以保证长期的测试需要。为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装装置，包括多个热电偶、锚杆或锚索、测量记录仪，所述热电偶包括电偶自由端、补偿导线和插头三个部分，所述电偶自由端和补偿导线通过铁丝绑扎固定于所述锚杆或锚索上，所述电偶自由端用以测试所处环境的温度，测量范围在-50℃-600℃间，所述补偿导线通过所述插头用以连接所述电偶自由端和测量记录仪，将所述电偶自由端输出的温度信号传输给所述测量记录仪以显示，所述补偿导线的长度为0.5-12m，使用时引出围岩钻孔外和所述测量记录仪通过所述插头连接，多个所述热电偶的补偿导线具有多个长度，以便测试岩层在不同深度位置的温度，同时对多个不同长度补偿导线的所述热电偶进行长度标注。进一步的，所述测量记录仪与所述热电偶相配套。本技术还提供如上所述的一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装装置的安装方法，包括如下步骤：(A)选取隧道断面，选定需要测试围岩岩温的典型隧道断面，钻孔打眼，钻孔孔径为8-22mm，长度为2.5-12m；(B)安装热电偶，取一根锚杆或锚索，所述锚杆或锚索的直径小于所述钻孔孔径，长度与所述钻孔长度相同，所述热电偶包括电偶自由端、补偿导线和插头三部分，多个所述热电偶的补偿导线应具有多个长度，同时对多个不同长度的所述热电偶进行长度标注，所述热电偶的补偿导线和电偶自由端均用铁丝绑扎固定于所述锚杆或锚索上；(C)固定热电偶，将绑扎好的所述热电偶的锚杆或锚索插入所述钻孔中，同时将所述热电偶的补偿导线伸出所述钻孔外，所述插头和补偿导线相连，用以和所述热电偶配套的测量记录仪连接；(D)封孔，用锚固剂对所述钻孔进行封孔，以便于围岩温度测试数据不受到隧道风流温度的影响；(E)测试，使用所述测量记录仪与不同长度的所述补偿导线及插头连接，测试出不同岩层深度的岩层温度。本技术与现有技术相比具有如下有益效果：可以实现多点的岩层温度测试，不受点数、深度限制，一次性完成多点安装，施工灵活、多变，且拆卸更换热电偶方便，测量方式简单，便于现场工人操作记录，具有广泛的实用性，不影响正常的安全生产、施工等。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本技术的结构示意图；图2是本技术热电偶与测量记录仪结构示意图；图3是本技术实际使用安装于围岩测试岩温的结构示意图。1：电偶自由端；2：补偿导线；3：插头；4：测量记录仪；5：锚杆或锚索；6：锚固剂；7：围岩具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。结合附图1至图3，对本技术一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装装置作进一步说明。实施例1：如图1所示，一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装装置，包括多个热电偶、锚杆或锚索5、测量记录仪4，热电偶包括电偶自由端1、补偿导线2和插头3三个部分，电偶自由端1和补偿导线2通过铁丝绑扎固定于锚杆或锚索5上，电偶自由端1用以测试所处环境的温度，测量范围在-50℃-600℃间，补偿导线2通过插头3用以连接电偶自由端1和测量记录仪4，可以将电偶自由端1输出的温度信号传输给测量记录仪4以显示，补偿导线2的长度为0.5-12m，使用时引出围岩7钻孔外和测量记录仪4通过插头3连接，多个热电偶的补偿导线2具有多个长度，以便测试岩层在不同深度位置的温度，同时对多个不同长度补偿导线2的热电偶进行长度标注。测量记录仪4与热电偶相配套。本技术还提供如上所述的一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装装置的安装方法，包括如下步骤：(A)选取隧道断面，选定需要测试围岩7岩温的典型隧道断面，钻孔打眼，钻孔孔径为20mm，长度为10m；(B)安装热电偶，取一根锚索，锚索直径为16mm，长度与钻孔长度相同为10m，热电偶包括电偶自由端1、补偿导线2和插头3三部分，热电偶的数量为10个，热电偶的补偿导线2长度分别为10m、9m、8m、7m、6m、5m、4m、3m、2m和1m，以便测试围岩7在10m深度范围内不同深度位置的温度数据，同时对10个不同长度补偿导线2的热电偶进行长度标注，热电偶的补偿导线2和电偶自由端1均用铁丝绑扎固定于锚索上；(C)固定热电偶，将绑扎好热电偶的锚索插入钻孔中，同时将各热电偶的补偿导线2伸出钻孔外，插头3和补偿导线2相连，用以和热电偶配套的测量记录仪4连接；(D)封孔，用锚固剂6对钻孔进行封孔，以便于围岩7温度测试数据不受到隧道风流温度的影响；(E)测试，使用测量记录仪4测试围岩7不同岩层深度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装装置，其特征在于，包括多个热电偶、锚杆或锚索、测量记录仪，所述热电偶包括电偶自由端、补偿导线和插头三个部分，所述电偶自由端和补偿导线通过铁丝绑扎固定于所述锚杆或锚索上，所述电偶自由端测量范围在‑50℃‑600℃间，所述补偿导线通过所述插头连接所述电偶自由端和测量记录仪，所述补偿导线的长度为0.5‑12m，使用时引出围岩钻孔外和所述测量记录仪通过所述插头连接，多个所述热电偶的补偿导线具有多个长度，同时对多个不同长度补偿导线的所述热电偶进行长度标注。

【技术特征摘要】
1.一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装装置，其特征在于，包括多个热电偶、锚杆或锚索、测量记录仪，所述热电偶包括电偶自由端、补偿导线和插头三个部分，所述电偶自由端和补偿导线通过铁丝绑扎固定于所述锚杆或锚索上，所述电偶自由端测量范围在-50℃-600℃间，所述补偿导线通过所述插头连接所述电偶自由端和测...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚韦靖，张瑞，庞建勇，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34