本发明主要涉及施工环境监测,尤其涉及一种高地温隧道高温围岩及高温热水温度监测装置。
背景技术:
1、在隧道建设过程中,可能会遇到高岩温和高温热水温度等特殊地质条件。过高的地温和剧烈的温度变化会对隧道结构材料的选择、后期物理力学性能和耐久性产生重大影响。因此,必须监测隧道工作面前方或其周围围岩、涌水的温度情况。
2、在利用现有技术(如中国专利一种高地温隧道的温度监测系统,申请号:202120176317.6)进行温度监测时,通常需要沿隧道径向设置若干贯穿衬砌并伸入围岩的监测孔,再沿监测孔的轴向间隔内置安装多个传感器,并最后向监测孔内注入水泥砂浆固定封闭。然而,这种监测系统存在诸多弊端,首先,由于内置于监测孔内的传感器被水泥砂浆封堵,无法在监测结束后取出重复使用,导致监测成本大幅增加。其次,由于传感器被水泥砂浆包裹,实际测得的是水泥砂浆的温度而非围岩的温度,由于水泥砂浆的导热率可能高于围岩,而热量在沿围岩传递的同时也将沿水泥砂浆传递,从而使得传感器所采集到的温度信息与其所在区域围岩的真实温度存在较大差异。因此,需要一种能够重复使用并减小误差的温度监测装置。
技术实现思路
1、本发明旨在解决现有技术的不足,提供一种用于高地温隧道的高温围岩及高温热水温度监测装置。
2、为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
3、一种高地温隧道高温围岩及高温热水温度监测装置,包括用于插入监测孔内的筒状气囊,在所述气囊的外表面上,沿着气囊的长度方向,间隔设置有多个温度传感器,所述温度传感器经信号传输线与外部主机相连;当所述气囊呈充盈状态时,所述温度传感器能够与监测孔的内岩壁紧密贴合。
4、沿所述气囊长度方向在其外表面间隔贴设有若干温度传感器,所述温度传感器经信号传输线与外部主机相连;当所述气囊呈充盈状态时,所述温度传感器能够与监测孔的内岩壁紧密贴合。
5、作为上述技术方案的进一步改进:
6、所述气囊沿其长度方向经膜片分隔形成若干腔室,所述膜片均设有引导气体由后向前流通的单向阀,各所述腔室对应的外表面上至少贴设有一个温度传感器。
7、所述膜片具有供信号传输线通过的穿线孔。
8、各所述腔室均设有排气阀。
9、所述监测装置还包括排气管,所述排气管与各腔室连通,且其末端从监测孔内穿出。
10、当所述气囊未充盈时,外壁翻折包裹温度传感器。
11、在所述气囊的外壁上设有用于保持外壁呈翻折状态的锁扣组;当所述气囊呈充盈状态时,所述锁扣组解锁,外壁舒展使得温度传感器暴露并与监测孔的内岩壁紧密贴合。
12、所述锁扣组包括一对锁件,所述锁件沿气囊的长度方向分列于温度传感器的两侧。
13、所述锁扣组的锁紧程度从前往后依次递增。
14、所述锁扣组设置成按扣或魔术贴。
15、与现有技术相比,本发明的优点在于:
16、由于气囊的膨胀程度可由充入空气的体积进行调控,因此可以在监测完成后通过放气等措施使气囊与监测孔松脱,从而使得监测装置能够被拔出并被再次利用。又因为橡胶和空气的导热系数均小于水泥砂浆、热量通过气囊进行传递的效率较低,且在本实施例中温度传感器直接与围岩紧贴,因而能够保证温度传感器的检测值为围岩或热水直接接触,从而降低因其他材料导热所导致的测量误差。
1.一种高地温隧道高温围岩及高温热水温度监测装置,其特征在于:包括用于插入监测孔(1)内的筒状气囊(2),在所述气囊(2)的外表面上,沿着气囊(2)的长度方向,间隔设置有多个温度传感器(3),所述温度传感器(3)经信号传输线(4)与外部主机(5)相连;当所述气囊(2)呈充盈状态时,所述温度传感器(3)能够与监测孔(1)的内岩壁紧密贴合。
2.根据权利要求1所述的高地温隧道高温围岩及高温热水温度监测装置,其特征在于:所述气囊(2)沿其长度方向经膜片(21)分隔形成若干腔室(22),所述膜片(21)均设有引导气体由后向前流通的单向阀(23),各所述腔室(22)对应的外表面上至少贴设有一个温度传感器(3)。
3.根据权利要求2所述的高地温隧道高温围岩及高温热水温度监测装置,其特征在于:所述膜片(21)具有供信号传输线(4)通过的穿线孔。
4.根据权利要求2所述的高地温隧道高温围岩及高温热水温度监测装置,其特征在于:各所述腔室(22)均设有排气阀(24)。
5.根据权利要求2所述的高地温隧道高温围岩及高温热水温度监测装置,其特征在于:所述监测装置还包括排气管(25),所述排气管(25)与各腔室(22)连通,且其末端从监测孔(1)内穿出。
6.根据权利要求1所述的高地温隧道高温围岩及高温热水温度监测装置,其特征在于:当所述气囊(2)未充盈时,外壁翻折包裹温度传感器(3)。
7.根据权利要求6所述的高地温隧道高温围岩及高温热水温度监测装置,其特征在于:在所述气囊(2)的外壁上设有用于保持外壁呈翻折状态的锁扣组(6);当所述气囊(2)呈充盈状态时,所述锁扣组(6)解锁,外壁舒展使得温度传感器(3)暴露并与监测孔(1)的内岩壁紧密贴合。
8.根据权利要求7所述的高地温隧道高温围岩及高温热水温度监测装置,其特征在于:所述锁扣组(6)包括一对锁件(61),所述锁件(61)沿气囊(2)的长度方向分列于温度传感器(3)的两侧。
9.根据权利要求7或8所述的高地温隧道高温围岩及高温热水温度监测装置,其特征在于:所述锁扣组(6)的锁紧程度从前往后依次递增。
10.根据权利要求7或8所述的高地温隧道高温围岩及高温热水温度监测装置,其特征在于:所述锁扣组(6)设置成按扣或魔术贴。