一种隧道二次衬砌预警冷却装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术一种隧道二次衬砌预警冷却装置，装置中测温电缆沿二次衬砌表面纵向设置，多个温度传感器安装在测温电缆上；测温电缆的输出端与主机的输入端连接；主机设置无线信号收发装置；温度传感器采集仪设置在二次衬砌的断面内部并设置无线信号发送器；冷却水管设置在与一一对应的温度传感器采集仪相同的二次衬砌的断面内部，冷却水管的进水口与水箱的出口连通，冷却水管的出水口与循环泵的输入端连通，循环泵的输出端与水箱的进口连通，其中循环泵设置电磁阀，电磁阀上安装有无线信号接收器；无线信号发送器和无线信号接收器分别与无线信号收发装置交互。能够实时监测二次衬砌混凝土外部与内部的温度，确保施工质量，除去了安全隐患。

A Cooling Device for Tunnel Secondary Lining Early Warning

【技术实现步骤摘要】
一种隧道二次衬砌预警冷却装置
本技术涉及隧道施工
，应用于隧道二次衬砌的浇筑及养护，具体为一种隧道二次衬砌预警冷却装置。
技术介绍
随着社会经济水平的持续发展和人们对生活质量要求的不断提高，中国的交通运输工程建设的规模与数量在总体上呈现出不断增长的趋势。隧道作为地下通道的工程建筑物，具有一些其他工程无法比拟的优势，因此也呈现出了非常明显的增长趋势，具体表现为里程数不断增加；然而隧道内的二次衬砌在施工阶段产生的温度应力往往超过外荷载所引起的结构应力，使混凝土产生温度裂缝，对混凝土结构的整体性、耐久性和抗渗性等重要性能造成严重影响。因此，二次衬砌的施工质量是一个重要的控制点。目前，隧道工程中的二次衬砌浇筑后，二次衬砌内外形成较大温差，成内涨外缩局势，当二次衬砌的内外温差大于25℃时，会使二次衬砌表面产生很大拉应力以至使混凝土开裂；并且当隧道二次衬砌的内部温度高于50℃时会对二次衬砌最终的质量产生影响。为避免此类问题的发生，主要采用的方式是通过及时的测量混凝土的温度，进行人工降温和保温，但现场的温度数据信息都需手动采集，存在监测数据准确性差、受人为因素影响大等缺点，比如人为因素会产生一定的滞后，且工作人员距离浇筑点较近，有安全隐患。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种隧道二次衬砌预警冷却装置，能够实时监测隧道内二次衬砌混凝土外部与内部的温度，在隧道二次衬砌的内部温度高于50℃或二次衬砌的内外温差大于25℃时对其进行冷却，以确保施工的质量，除去了工作人员可能有的安全隐患。本技术是通过以下技术方案来实现：一种隧道二次衬砌预警冷却装置，包括一组外部测温单元、若干组内部测温单元、若干组冷却单元和一组控制单元；外部测温单元包括沿二次衬砌表面纵向设置的测温电缆和安装在测温电缆上的多个温度传感器；控制单元包括一个主机，测温电缆的输出端与主机的输入端连接；主机上设置有无线信号收发装置；每组内部测温单元包括一个温度传感器采集仪，温度传感器采集仪设置在二次衬砌的断面内部，温度传感器采集仪上设置有无线信号发送器；每组冷却单元包括一个冷却水管、一个水箱和一个循环泵，每组冷却单元中的冷却水管设置在与一一对应的温度传感器采集仪相同的二次衬砌的断面内部，冷却水管的进水口与水箱的出口连通，冷却水管的出水口与循环泵的输入端连通，循环泵的输出端与水箱的进口连通，其中循环泵设置有电磁阀，电磁阀上安装有无线信号接收器；无线信号发送器和无线信号接收器分别与无线信号收发装置交互。优选的，所述的主机用于将接收到测温电缆的外部温度信号和温度传感器采集仪中的内部温度信号，并将内部温度信号和内外温差信号分别与对应阈值对比，当超出阈值后发送动作信号。进一步，所述的主机输出端的动作信号通过有线连接警报器，同时无线信号经无线信号收发装置和无线信号接收器接入电磁阀控制端。优选的，所述的内部测温单元和冷却单元沿二次衬砌的断面分别均匀设置在拱脚、拱腰或拱顶处。优选的，所述的温度传感器等间距安装在测温电缆上，内部设置测温单元和冷却单元的二次衬砌的断面沿隧道轴向呈间隔均匀设置。优选的，所述的测温电缆和温度传感器上包裹有陶瓷管道。优选的，所述的温度传感器为pt100温度传感器。优选的，所述的冷却水管设置在二次衬砌的断面内侧的环向凹槽内，凹槽深度为二次衬砌厚度的三分之一。优选的，冷却水管的进水口通过外接水管与水箱的出口连通、冷却水管的出水口通过外接水管与循环泵的输入端连通、循环泵的输出端通过外接水管与水箱的进口连通，连接处均设置有密封垫片。优选的，所述的循环泵的电源采用施工电源。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术的预警冷却装置，温度传感器通过测温电缆将二次衬砌的内部温度传至主机，温度传感器采集仪通过无线信号发送二次衬砌的内部温度数据至主机的无线信号收发装置，主机通过对二次衬砌的内部温度和内外温差进行判断，当内部温度高于50℃或内外温差大于25℃时，主机通过发送危险信号给循环泵上的无线信号接收器，远程打开相对应断面的循环泵开始冷却循环，可迅速降低二次衬砌内部的温度或二次衬砌内外温差，确保二次衬砌的质量，避免二次衬砌表面出现开裂、起皮问题。实现了工作人员可通过自动控制平台对循环泵的开关进行控制，进而可以实现对冷却水循环的远程控制，同时也解决了温度控制效率低的问题；改善了传统方式中主要依靠人工采集、录入和处理数据等问题、减少了数据传递及处理过程中人为因素产生的误差，通过数据的实时动态采集和反馈，可以解决在隧道施工过程中数据采集困难和数据处理滞后等问题，同时可以提高数据处理的效率，除去了工作人员可能有的安全隐患。进一步的，主机输出端的动作信号通过有线连接警报器，同时无线信号经无线信号收发装置和无线信号接收器接入电磁阀控制端，当二次衬砌的内部温度高于50℃或内外温差大于25℃时，主机发出危险信号传输至报警器触发警报，工作人员去确认是否确实是对应断面内部的温度或温差过大，确认好后再通过自动控制平台打开循环泵上的冷却循环控制按钮，开启冷却循环，降低二次衬砌的温度，避免资源浪费。进一步的，温度传感器等间距安装在测温电缆上，内部设置测温单元和冷却单元的二次衬砌的断面沿隧道轴向呈间隔均匀设置，可均匀测量二次衬砌每一段表面的温度，保证了内部温度数据和外部温度数据更加准确，进一步确保了二次衬砌的最终质量。进一步的，测温电缆和温度传感器上包裹有陶瓷管道，由于陶瓷具有较好的导热性，可在不影响数据结果的同时保护测温电缆和温度传感器，延长仪器寿命。附图说明图1为本技术所述装置的工作流程图。图2为本技术所述装置的示意图。图3为图2的冷却水管位置正视图。图中：1－隧道本体，2－二次衬砌，3－冷却水管，4－密封垫片，5－温度传感器采集仪，6－水箱，7－循环泵，8－温度传感器，9－测温电缆，10－主机，11－警报器，12－施工电源。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进行进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术一种隧道二次衬砌预警冷却装置，主机通过对温度传感器测得的外部温度数据和温度传感器采集仪采集到的内部温度数据与警戒值进行对比，若发现数据异常，也就是说，隧道二次衬砌的内部温度高于50℃或二次衬砌的内外温差大于25℃，则迅速确定温度异常的断面，通过主机内部的无线信号发送装置发送危险信号给循环泵上的无线信号接收器，远程打开相对应断面的循环泵开始冷却循环，可迅速降低二次衬砌内部的温度或二次衬砌内外温差，确保二次衬砌的质量，避免二次衬砌表面出现开裂、起皮和强度不达标问题。如图2所示，本技术的冷却预警装置在结构上包括一组外部测温单元、若干组内部测温单元、若干组冷却单元和一组控制单元；外部测温单元包括沿隧道二次衬砌表面纵向设置的测温电缆9和按等间距安装在测温电缆9上的多个温度传感器8，测温电缆9可沿二次衬砌断面表面的拱脚、拱腰或拱顶处纵向设置，温度传感器8等间距安装在测温电缆9上，可均匀测量二次衬砌每一段表面的温度，保证了外部温度数据更加准确，进一步确保了二次衬砌的最终质量；测温电缆9和温度传感器8用导热性较好的陶瓷管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道二次衬砌预警冷却装置，其特征在于，包括一组外部测温单元、若干组内部测温单元、若干组冷却单元和一组控制单元；外部测温单元包括沿二次衬砌表面纵向设置的测温电缆(9)和安装在测温电缆(9)上的多个温度传感器(8)；控制单元包括一个主机(10)，测温电缆(9)的输出端与主机(10)的输入端连接；主机(10)上设置有无线信号收发装置；每组内部测温单元包括一个温度传感器采集仪(5)，温度传感器采集仪(5)设置在二次衬砌的断面内部，温度传感器采集仪(5)上设置有无线信号发送器；每组冷却单元包括一个冷却水管(3)、一个水箱(6)和一个循环泵(7)，每组冷却单元中的冷却水管(3)设置在与一一对应的温度传感器采集仪(5)相同的二次衬砌的断面内部，冷却水管(3)的进水口与水箱(6)的出口连通，冷却水管(3)的出水口与循环泵(7)的输入端连通，循环泵(7)的输出端与水箱(6)的进口连通，其中循环泵(7)设置有电磁阀，电磁阀上安装有无线信号接收器；无线信号发送器和无线信号接收器分别与无线信号收发装置交互。

【技术特征摘要】
1.一种隧道二次衬砌预警冷却装置，其特征在于，包括一组外部测温单元、若干组内部测温单元、若干组冷却单元和一组控制单元；外部测温单元包括沿二次衬砌表面纵向设置的测温电缆(9)和安装在测温电缆(9)上的多个温度传感器(8)；控制单元包括一个主机(10)，测温电缆(9)的输出端与主机(10)的输入端连接；主机(10)上设置有无线信号收发装置；每组内部测温单元包括一个温度传感器采集仪(5)，温度传感器采集仪(5)设置在二次衬砌的断面内部，温度传感器采集仪(5)上设置有无线信号发送器；每组冷却单元包括一个冷却水管(3)、一个水箱(6)和一个循环泵(7)，每组冷却单元中的冷却水管(3)设置在与一一对应的温度传感器采集仪(5)相同的二次衬砌的断面内部，冷却水管(3)的进水口与水箱(6)的出口连通，冷却水管(3)的出水口与循环泵(7)的输入端连通，循环泵(7)的输出端与水箱(6)的进口连通，其中循环泵(7)设置有电磁阀，电磁阀上安装有无线信号接收器；无线信号发送器和无线信号接收器分别与无线信号收发装置交互。2.根据权利要求1所述的一种隧道二次衬砌预警冷却装置，其特征在于，所述的主机(10)用于将接收到测温电缆(9)的外部温度信号和温度传感器采集仪(5)中的内部温度信号，并将内部温度信号和内外温差信号分别与对应阈值对比，当超出阈值后发送动作信号。3.根据权利要求2所述的一种隧道二次衬砌预警冷却装置，其特征在于，所述的主机...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩海筱，孙永梅，刘瑞辉，高海江，张光伟，张宁，焦有智，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61