【技术实现步骤摘要】
一种便携式多功能小型冻结模拟试验系统及模拟方法
[0001]本专利技术涉及冻结模拟测试
具体地说是一种便携式多功能小型冻结模拟试验系统及模拟方法。
技术介绍
[0002]人工冻结法是利用人工制冷技术，将待建结构周围地层冻结为连续封闭冻土体的特殊地层加固方法。该工法具有隔绝地下水、增加土体强度、提高稳定性、无污染等优势，已经被广泛应用于矿井建设、地铁建设、基坑及综合管廊建设中。但是目前针对人工冻结的单、双向冻结试验受到试验设备成本高、数量有限的影响，必须将原状土运输至试验室，重塑加工后，在冻胀机内进行，无法满足现场原位试验地点、时间随机的要求，往往出现试验设备安排不开导致利用经验参数的现象。因此目前亟需一种便携、多功能的新型单、双向冻结壁发育模拟试验系统，满足试验在任意场景、任意时间均可同时进行的要求。该系统对人工冻结壁试验方法创新具有重要意义。
技术实现思路
[0003]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种可实现在任意场景、实现简单架设，并且可以监测冻结过程中冷源、隔热、温度及位移监测、补水...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种便携式多功能小型冻结模拟试验系统，其特征在于，包括可视隔热箱(1)、制冷板(2)、散热板(3)、清水循环系统和监测系统，所述可视隔热箱(1)的底端与所述制冷板(2)无缝隙紧密贴合，所述散热板(3)位于所述制冷板(2)的下方，所述散热板(3)内部设有曲线状的清水通道；所述清水循环系统的出水端与所述散热板(3)的清水通道的进水端流体导通，所述散热板(3)的清水通道的出水端与所述清水循环系统的进水端流体导通；所述监测系统包括温度监测系统和冻胀位移监测系统，用于监测所述可视隔热箱(1)内的土样的温度变化和冻胀位移；土样的侧壁面用PVC管包裹。2.根据权利要求1所述的一种便携式多功能小型冻结模拟试验系统，其特征在于，所述制冷板(2)布置6
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8个制冷片，所述制冷板(2)与温度控制器(4)连接，通过所述温度控制器(4)控制所述制冷板(2)的温度；所述散热板(3)中的清水通道分为左右两个独立通道，独立的清水通道分别与清水循环系统流体导通。3.根据权利要求1所述的一种便携式多功能小型冻结模拟试验系统，其特征在于，所述清水循环系统包括清水箱(5)、冷排风扇(6)、小型泵(7)和温度报警器(8)，所述清水箱(5)出水端通过出水管路(5
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1)与所述散热板(3)的清水通道的进水端流体导通，所述小型泵(7)设置在出水管路(5
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1)上；所述清水箱(5)进水端通过进水管路(5
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2)与所述散热板(3)的清水通道的出水端流体导通，所述冷排风扇(6)设置在进水管路(5
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2)上；所述温度报警器(8)的温度测试探头伸入到所述清水箱(5)内，与所述清水箱(5)内的清水接触，用于监测清水的温度。4.根据权利要求1所述的一种便携式多功能小型冻结模拟试验系统，其特征在于，所述温度监测系统包括土样温度探头(9)和温度监测模块(10)，所述土样温度探头(9)均匀的沿土样高度方向布置在土样内，所述土样温度探头(9)的信号输出端与所述温度监测模块(10)的信号输入端通信连接，实现对土样温度的实时监测。5.根据权利要求1所述的一种便携式多功能小型冻结模拟试验系统，其特征在于，所述冻胀位移监测系统为激光仪(11)，在所述可视隔热箱(1)外表面贴上标尺，利用所述激光仪(11)记录不同时刻土样顶部高度的变化，换算冻胀量，实现对土样冻胀位移的实时监测。6.根据权利要求1所述的一种便携式多功能小型冻结模拟试验系统，其特征在于，所述可视隔热箱(1)为双层亚克力板材质，厚度为2
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3cm；两层亚克力板紧密贴合后，施加密封圈，中间抽真空。7.根据权利要求1
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6任一所述的一种便携式多功能小型冻结模拟试验系统，其特征在于，若进行单向冻结模拟时，在所述可视隔热箱(1)的顶端设置顶盖(12)，所述顶盖(12)为厚度5cm的亚克力板，所述顶盖(12)与所述可视隔热箱(1)顶端紧密贴合后，施加密封圈。8.根据权利要求6所述的一种便携式多功能小型冻结模拟试验系统，其特征在于，若进行单向冻结模拟时，还需要设置补水系统；所述补水系统包括马氏瓶(13)和补水通道，所述马氏瓶(13)的出水口与补水通道的进水口流体导通，所述马氏瓶(13)的外表面贴标尺，记录补水量；所述补水通道穿过所述顶盖(12)进入到所述可视隔热箱(1)内部，插入土样顶部；所述补水通道与所述顶盖(12)通过胶圈密封。9.根据权利要求1
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6任一所述的一种便携式多功能小型冻结模拟...
【专利技术属性】
技术研发人员：张基伟，温汉宏，许舒荣，张松，王磊，孔令辉，崔兵兵，喻新皓，
申请(专利权)人：北京中煤矿山工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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