一种寒区短隧道入口降温测定模型及其测试方法技术

本发明专利技术公开了一种寒区短隧道入口降温测定模型及其测试方法，涉及室内模型试验技术领域。该测试模型包括模型箱体、隧道模型、模拟气流系统、测量传感系统及模拟隧道掘进系统，测试方法包括模拟试验准备步骤、模拟不同温度气流的降温效果步骤、测定参数步骤以及后续模拟结果处理步骤。本发明专利技术的有益效果在于：本发明专利技术可以模拟寒区短跨度隧道入口的具体环境，针对性强，并且能够进行不同气流速度、不同初始温度下的隧道降温测试，装置安装简便，便于实施，测试精度较高，为寒区短隧道隧道的设计提供依据。

A method for measuring the inlet temperature of short tunnel in cold region and its testing method

The invention discloses a cold zone short tunnel entrance cooling measurement model and a testing method, which relate to the technical field of indoor model test. The test model, including model of box tunnel model to simulate the flow measurement system, sensing system and Simulation of tunnel excavation system, including test methods, simulation test preparation steps to simulate different airflow temperature cooling effect steps, parameter determination and subsequent processing steps of simulation results. The invention has the advantages that: the invention can simulate the specific environment in short span tunnel entrance, strong pertinence, and can carry out different air velocity, different initial temperature of the tunnel cooling test device has the advantages of simple installation, easy operation, high testing precision, provide a basis for the design of short tunnel tunnel in cold region.

【技术实现步骤摘要】
一种寒区短隧道入口降温测定模型及其测试方法
本专利技术主要涉及室内模型试验
，具体是一种寒区短隧道入口降温测定模型及其测试方法。
技术介绍
根据统计，在地域广阔，地形多样的中国，共有一半以上的国土都属于寒区，寒区是指表土层的年冻结深度大于800mm的地区，主要包括多年冻土区和季节性冻土区两种类型，分别占国土面积的20％和55％，而这些地区中很大一部分是分布在西部和东北地区。由于寒区铁路的修建，大大加速了人们对寒区工程的认识，但这类隧道更容易出现夏季温度升高时衬砌开裂、剥落、道床冒水及积水等一系列病害。在隧道设计前，需要测量隧道所在寒区的具体环境夏季时不同气流温度下隧道内温度变化曲线及不同地温下隧道内壁温升曲线，从而为寒区隧道冻土条件下修建隧道的温度机制行为以及隧道围岩的冻土热稳定性进行测试和研究提供依据。目前，相关的寒区隧道降温模拟试验装置结构复杂，体积较大，操作繁琐，虽然能够对隧道和保温结构进行模拟，但对于多因素影响下复杂环境中的温度边界控制不力，针对性差，不能有效再现寒区隧道的真实具体环境，实验结果误差大。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术结合现有技术，从实际应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种寒区短隧道入口降温测定模型，其特征在于：包括模型箱体(1)、隧道模型(2)、模拟气流系统(3)、测量传感系统(4)及模拟隧道掘进系统(5)，所述模型箱体(1)内设置隧道模型(2)，所述隧道模型(2)包括隧道壁(201)，所述隧道壁(201)的端部与模型箱体(1)侧壁固定连接，所述模型箱体(1)侧壁与隧道内壁之间形成隧道，所述测量传感系统(4)包括第一温度传感器(401)、显示器和供电电源，所述第一温度传感器(401)为多个，多个所述第一温度传感器(401)沿隧道壁(201)横断面分布，所述第一温度传感器(401)位于隧道入口位置处，所述模拟隧道掘进系统(5)包括绝热板(501)，所述绝热板...

【技术特征摘要】
1.一种寒区短隧道入口降温测定模型，其特征在于：包括模型箱体(1)、隧道模型(2)、模拟气流系统(3)、测量传感系统(4)及模拟隧道掘进系统(5)，所述模型箱体(1)内设置隧道模型(2)，所述隧道模型(2)包括隧道壁(201)，所述隧道壁(201)的端部与模型箱体(1)侧壁固定连接，所述模型箱体(1)侧壁与隧道内壁之间形成隧道，所述测量传感系统(4)包括第一温度传感器(401)、显示器和供电电源，所述第一温度传感器(401)为多个，多个所述第一温度传感器(401)沿隧道壁(201)横断面分布，所述第一温度传感器(401)位于隧道入口位置处，所述模拟隧道掘进系统(5)包括绝热板(501)，所述绝热板(501)与隧道壁(201)内壁相适应，所述绝热板(501)上设置传力杆(502)，所述模型箱体(1)侧壁上设置通孔，所述传力杆(502)一端穿过通孔位于模型箱体(1)外部，所述绝热板(501)通过传力杆(502)与模型箱体(1)侧壁滑动，所述模型箱体(1)侧壁上设置隧道模型导气管(6)，所述隧道模型导气管(6)一端与模拟气流系统(3)相连接，所述模型箱体(1)内填充岩土材料(7)，所述岩土材料(7)围绕在隧道壁(201)外壁上。2.根据权利要求1所述的一种寒区短隧道入口降温测定模型，其特征在于：本测定模型还包括地温模拟系统(8)，所述地温模拟系统(8)位于模型箱体(1)底壁位置处，所述底板内部设置空腔，所述底板侧面设置地温冷浴入口(801)和地温冷浴出口(802)，所述地温冷浴入口(801)和地温冷浴出口(802)均与空腔相通。3.根据权利要求1所述的一种寒区短隧道入口降温测定模型，其特征在于：所述隧道模型(2)入口设置导气流口(9)，所述导气流口(9)为外大内小的异形口，呈喇叭状，所述第一温度传感器(401)位于导气流口(9)与隧道常规入口的连接位置处。4.根据权利要求1所述的一种寒区短隧道入口降温测定模型，其特征在于：所述模拟气流系统(3)包括气泵(301)，所述气泵(301)一侧设置第一气泵导气管(302)，所述第一气泵导气管...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶祥令，马金荣，王建州，刘明，李亭，
申请(专利权)人：江苏建筑职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32