【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁路隧道温度场研究测试，更具体地说，涉及一种寒区隧道温度场综合测试方法。
技术介绍
1、对于寒区铁路隧道而言，由于冬季外界温度低，再加上高速列车通过将外界的冷空气带进隧道里面，会导致隧道洞口一段范围内温度较低，冷空气通过热传导和热对流向二次砌衬、排水系统和围岩内部发展，长此以往会出现排水系统内水冻结等病害，因此为了降低冷空气进入排水系统的量，目前的保温措施是在二次砌衬和排水系统之间铺设保温层，而这个保温层铺设的纵向长度就可以认为是该隧道的抗寒设防长度。冻害防治也是这个意思，确定防寒设防长度或者改善保温材料性能等。但是这些措施的前提都是确定隧道温度场的分布规律，也就是说，寒区铁路隧道温度场研究对抗寒设防长度设计及冻害防治具有至关重要的作用，而目前针对铁路隧道温度场的测试很少，常规的都是测一下空气温度，而且只在短隧道内进行测试，测试隧道数量很少，考虑的影响因素不全面。
2、因此，针对目前温度场测试存在纵向温度场数据较少、温度场主导因素尚不明确等问题，需要提出一种寒区隧道温度场综合测试方法。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提出了一种寒区隧道温度场综合测试方法，其具体技术方案如下：
2、一种寒区隧道温度场综合测试方法，包括隧道洞内温度场测试和隧道洞口气象条件测试；
3、隧道洞内温度场测试又包括隧道净空温度测试、侧沟水沟温度测试、中心水沟温度测试以及二次衬砌背后的温度测试；
4、隧道净空温度测试、侧沟温度测试和中心水沟温度
5、二次衬砌背后的温度测试采用测温线缆进行测试，多条测温线缆按照由洞口向洞中由密到疏的原则布置；其中，在每个隧道横断面上同时布置两个测温孔，在每一测温孔内各埋设一根测温线缆，每根测温线缆上同时封装多个围岩温度场测试温度传感器，并且这多个围岩温度场测试温度传感器分别位于二次砌衬背后的不同距离处；
6、隧道洞口气象条件测试为：将四要素ph自动气象站布设在隧道洞外，并利用四要素ph自动气象站测量隧道进口端及出口端的温度、湿度、风速和风向。
7、优选地，空气温度传感器、侧沟内温度传感器和中心水沟温度传感器均各自包括微型温度传感器和数据采集仪器。
8、优选地，空气温度传感器的安装方法为：打开侧沟盖板和保温板，将微型温度传感器的温度探头用高粘性胶带固定在相邻侧沟盖板把手凹槽处，用502胶水填补胶带和混凝土之间可能存在的缝隙，再将数据采集仪器放入侧沟内，最后将混凝土盖板和保温板恢复原状。
9、优选地，侧沟内温度传感器的安装方法为：打开侧沟盖板和保温板，将微型温度传感器和数据采集仪器均放入侧沟内部，微型温度传感器放入水中，数据采集仪器用高强度胶带粘贴固定在水沟内壁，并滴入502胶水填补胶带和混凝土间存在的缝隙，最后将混凝土盖板和保温板恢复原状。
10、优选地，中心水沟温度传感器的安装方法为：打开中心水沟检查井盖板和保温板，将微型温度传感器和数据采集仪器均放入中心水沟第二层盖板下，数据采集仪器用高强度胶带粘贴固定在水沟内壁，并滴入502胶水填补胶带和混凝土间存在的缝隙，最后将保温盖板和混凝土盖板恢复原状。
11、优选地，空气温度传感器、侧沟内温度传感器和中心水沟温度传感器均采用rc-5+型u盘式温度记录仪。
12、优选地，二次衬砌背后的温度测试中采用的围岩温度场测试温度传感器为带传感器探头的微型温度采集仪，其安装方法为：
13、(1)根据拟定测试断面的位置，按照实际施工进度逐步埋设；
14、(2)隧道初期支护施作完成后，在隧道横断面测温点布设处，用风钻在喷射混凝土表面打孔，将传感器探头部分插入孔内，用锚固剂填塞孔洞，封孔并固定测温线缆；
15、(3)最后将传感器引线整理好使用钢丝绳悬挂于喷射混凝土表面进行保护；
16、二次砌衬施作时，绕过土工布及防水板，引出二次砌衬。
17、优选地，每个隧道洞横断面上布置的两个测温孔，一号测温孔布置在拱脚位置，二号测温孔布置在拱墙位置。
18、优选地，四要素ph自动气象站布设在隧道外距洞口40～60m处。
19、优选地，四要素ph自动气象站采用双重加固定位安装，其安装步骤为：
20、(1)将四要素ph自动气象站中三脚架的支撑脚打开，放置于隧道洞口路堑下方混凝土地基上，定位后在地基钻孔，通过打入膨胀螺丝将三脚架的底端固定在地基上；
21、(2)用将气象站顶部与混凝土地基连接，钢丝绳的底端同样采用在地基上打入膨胀螺丝的方式固定在地基上。
22、本专利技术的有益效果：
23、本专利技术在综合测试寒区隧道温度场时，通过按照由洞口向洞中由密到疏的原则布置相应的温度传感器，分别进行了隧道净空温度测试、侧沟水沟温度测试、中心水沟温度测试以及二次衬砌背后的温度测试，并获得了隧道内空气温度数据、保温板下侧沟温度数据、中心水沟温度数据以及二次衬砌背后的温度数据；同时，本专利技术还将洞口气象条件对隧道洞内温度场的影响列为研究因素进行考虑，在隧道洞外距离洞口50m处各布设一四要素ph自动气象站，对洞口的温度、湿度、风速和风向等条件进行测试。
24、本专利技术适合于在高纬度严寒地区开展全隧温度场及洞口气象条件测试，结合温度场研究现状，综合考虑各影响因素，开展针对不同因素的系统性温度场测试研究，可以便于工作人员进一步查明寒区隧道洞内温度场分布变化规律，确定隧道防排水系统防冻设防长度和结构抗冻设防长度。
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1.一种寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，包括隧道洞内温度场测试和隧道洞口气象条件测试；
2.根据权利要求1所述的寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，空气温度传感器、侧沟内温度传感器和中心水沟温度传感器均各自包括微型温度传感器和数据采集仪器。
3.根据权利要求2所述的寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，空气温度传感器的安装方法为：打开侧沟盖板和保温板，将微型温度传感器的温度探头用高粘性胶带固定在相邻侧沟盖板把手凹槽处，用502胶水填补胶带和混凝土之间存在的缝隙，再将数据采集仪器放入侧沟内，最后将混凝土盖板和保温板恢复原状。
4.根据权利要求2所述的寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，侧沟内温度传感器的安装方法为：打开侧沟盖板和保温板，将微型温度传感器和数据采集仪器均放入侧沟内部，微型温度传感器放入水中，数据采集仪器用高强度胶带粘贴固定在水沟内壁，并滴入502胶水填补胶带和混凝土间存在的缝隙，最后将混凝土盖板和保温板恢复原状。
5.根据权利要求2所述的寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，中心水沟温度传感器的安装方
6.根据权利要求1所述的寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，空气温度传感器、侧沟内温度传感器和中心水沟温度传感器均采用RC-5+型U盘式温度记录仪。
7.根据权利要求1所述的寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，二次衬砌背后的温度测试中采用的围岩温度场测试温度传感器为带传感器探头的微型温度采集仪，其安装方法为：
8.根据权利要求1所述的寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，每个隧道洞横断面上布置的两个测温孔，一号测温孔布置在拱脚位置，二号测温孔布置在拱墙位置。
9.根据权利要求1所述的寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，四要素PH自动气象站布设在隧道外距洞口40～60m处。
10.根据权利要求1或9所述的寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，四要素PH自动气象站采用双重加固定位安装，其安装步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，包括隧道洞内温度场测试和隧道洞口气象条件测试；
2.根据权利要求1所述的寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，空气温度传感器、侧沟内温度传感器和中心水沟温度传感器均各自包括微型温度传感器和数据采集仪器。
3.根据权利要求2所述的寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，空气温度传感器的安装方法为：打开侧沟盖板和保温板，将微型温度传感器的温度探头用高粘性胶带固定在相邻侧沟盖板把手凹槽处，用502胶水填补胶带和混凝土之间存在的缝隙，再将数据采集仪器放入侧沟内，最后将混凝土盖板和保温板恢复原状。
4.根据权利要求2所述的寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，侧沟内温度传感器的安装方法为：打开侧沟盖板和保温板，将微型温度传感器和数据采集仪器均放入侧沟内部，微型温度传感器放入水中，数据采集仪器用高强度胶带粘贴固定在水沟内壁，并滴入502胶水填补胶带和混凝土间存在的缝隙，最后将混凝土盖板和保温板恢复原状。
5.根据权利要求2所述的寒区隧道温度场综合测试方法，其特征在于，中心水沟温度传感器的安装方法为：...
【专利技术属性】
技术研发人员：田四明，马伟斌，郭小雄，郑泽福，王伟，徐湉源，黎旭，罗驰，安哲立，赵鹏，常凯，李尧，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，
类型：发明
国别省市：
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