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一种用于寒区隧道保温效果测试的试验装置制造方法及图纸

技术编号:30551681 阅读:24 留言:0更新日期:2021-10-30 13:32
本实用新型专利技术公开了一种用于寒区隧道保温效果测试的试验装置,包括隧道模型;电伴热加热层铺设在隧道模型的内壁,电伴热加热层的供电端与电源连接;供风装置设置在隧道模型的一端洞口外,用于向隧道模型中输入风流,风流方向与隧道模型的轴线方向一致;若干环境采集装置均匀布设在隧道模型中;本实用新型专利技术利用隧道模型模拟实际隧道保温层及衬砌的传热状况,通过设置供风装置向隧道模型中输入风流,实现对隧道内实际气候环境的真实模拟;利用电伴热加热层对隧道内进行主动加热,模拟隧道内实际主动加热保温设置;通过设置环境采集装置,实现环境参数的采集,满足对保温效果的测试;能够对不同隧道的室内模拟试验,结构简单,准确度较高,成本较低。成本较低。成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种用于寒区隧道保温效果测试的试验装置


[0001]本技术属于隧道工程
,特别涉及一种用于寒区隧道保温效果测试的试验装置。

技术介绍

[0002]公路隧道的建设逐渐增多,高纬度高寒地区的隧道数量也在不断增加;现已建设的高寒地区隧道许多出现了衬砌冻害问题,会大大影响衬砌强度,降低隧道的使用寿命并严重影响行车安全舒适。
[0003]为了解决此问题,需要对隧道进行保温,现有的保温措施包括主动加热措施和设置保温层;对利用电伴热进行主动加热的保温措施进行实际保温效果的测试,可以根据隧址实际自然情况采取有效且经济的加热层设计,对寒区隧道衬砌保温和结构安全具有重要的经济和工程意义;现有的隧道保温设施施工前,对于保温设施的技术方案、相关参数确定及工程建设完成后的实际保温效果检验,尚无完善的系统和方法进行参照;目前大多采用现场试验,而现场试验难度较大,试验成本较高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的技术问题,本技术提供了一种用于寒区隧道保温效果测试的试验装置,以解决现有的隧道保温设施现场试验难度较大,成本较高的技术问题。
[0005]为达到上述目的,本技术采用的技术方案为:
[0006]本技术提供了一种用于寒区隧道保温效果测试的试验装置,包括隧道模型、电伴热加热层、供风装置及若干环境采集装置;电伴热加热层铺设在隧道模型的内壁上,电伴热加热层的供电端与电源连接;供风装置设置在隧道模型的一端洞口外,供风装置用于向隧道模型中输入风流,风流方向与隧道模型的轴线方向一致;若干环境采集装置均匀布设在隧道模型中,用于采集隧道模型内的环境信息。
[0007]进一步的,环境采集装置包括温度计、风压计及风速计;其中,温度计、风压计及风速计均设置在隧道模型的隧道拱顶中心。
[0008]进一步的,还包括若干阻力格栅,若干阻力格栅均匀设置在隧道模型中。
[0009]进一步的,还包括制冷装置,制冷装置设置在隧道模型与供风装置之间,制冷装置用于对供风装置的输出风流进行制冷。
[0010]进一步的,制冷装置的制冷温度为

5~

20℃。
[0011]进一步的,电伴热加热层包括电伴热带及土工布;电伴热带均匀布设在土工布上,土工布粘结在隧道模型的内壁上;电伴热带靠近隧道模型的内壁一侧,电伴热带的供电端与电源连接。
[0012]进一步的,电伴热带与土工布粘结固定,并采用蛇形布设。
[0013]进一步的,电源采用控温配电箱。
[0014]进一步的,电伴热加热层的加热温度为10

25℃。
[0015]与现有技术相比,本技术的有益效果为:
[0016]本技术提供了一种用于寒区隧道保温效果测试的试验装置,利用隧道模型模拟实际隧道保温层及衬砌的传热状况,通过在隧道模型的洞口设置供风装置,利用供风装置向隧道模型中输入风流,实现对隧道内实际气候环境的真实模拟;利用电伴热加热层对隧道内进行主动加热,能够模拟隧道内实际主动加热保温设置;通过在隧道模型中设置环境采集装置,实现对隧道模型中环境参数的采集,满足对保温效果的测试;通过对供风、加热及隧道尺寸等参数的改变调整,实现对不同隧道的室内模拟试验,试验结果准确度较高,结构简单,成本较低。
[0017]进一步的,通过设置温度计、风压计及风速计,分别用于采集温度、风压及风速;其中,温度直接反映了保温措施对隧道内环境的改善,当采集温度为正温,则冻害不具备产生条件;风速和风压的变化会改变外部冷空气对隧道内环境产生的影响程度,同时也可以根据采集数据换算实际隧道长度。
[0018]进一步的,通过在隧道模型中设置阻力格栅,利用阻力格栅能够提供风阻,在隧道模型的长度受试验条件限制时,模拟较长隧道长度情况下的隧道沿程通风阻力。
[0019]进一步的,通过在供风装置与隧道模型之间设置制冷装置,利用制冷装置能够对供风装置的输出风流的温度进行控制,确保了进入隧道模型中的冷空气温度的准确性,提高了试验装置的使用范围。
[0020]进一步的,电伴热带均匀布设在土工布上,并与土工布粘结,利用土工布将电伴热带粘贴固定在隧道模型的外壁上,形成由外至内分别为土工布、电伴热带和隧道模型衬砌的结构,使电伴热带能够很好的发挥作用,且形成整体的电加热层方便实际操作。
[0021]进一步的,电伴热带采用蛇形布设,能够均匀进行加热,不造成电伴热带的部分弯折,且与隧道衬砌较为贴合,并易于连续和整体布设。
[0022]综上,本技术所述的用于寒区隧道保温效果测试的试验装置,利用缩尺模型和模拟实际的装置能够考虑到主要影响因素,可以有效且简便的进行测试;既可为工程建设前保温方案的确定提供参考,也可以模拟已建设隧道气候对效果检验,便于进行工程的改善。
附图说明
[0023]图1为本技术所述的试验装置的整体结构示意图;
[0024]图2为本技术所述的试验装置的隧道模型内部结构示意图;
[0025]图3为本技术所述的电伴热加热层展开图。
[0026]其中,1隧道模型,2电伴热加热层,3供电箱,4制冷装置,5供风装置,6温度计,7风压计,8风速计,9阻力格栅。
具体实施方式
[0027]为了使本技术所解决的技术问题,技术方案及有益效果更加清楚明白,以下具体实施例,对本技术进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
[0028]如附图1

3所示,本技术提供了一种用于寒区隧道保温效果测试的试验装置,
包括隧道模型1、电伴热加热层2、控温配电箱3、制冷装置4、供风装置5、若干环境采集装置及若干阻力格栅9;隧道模型1固定设置在地面上或试验台上,电伴热加热层2铺设在隧道模型1的内壁上,电伴热加热层2的供电端与控温配电箱3连接,通过控温配电箱3对电伴热加热层2进行供电。
[0029]供风装置5设置在隧道模型1的一端洞口外,供风装置5用于向隧道模型1中输入风流,风流方向与隧道模型1的轴线方向一致;制冷装置4设置在隧道模型1的一端洞口外,制冷装置4设置在隧道模型1与供风装置5之间,制冷装置4用于对供风装置5的输出风流进行制冷,确保进入隧道模型1中的风流为冷空气;优选的,制冷装置4的制冷温度为

5~

20℃。
[0030]若干环境采集装置均匀布设在隧道模型1中,用于采集隧道模型1的内部环境信息;本技术中,环境采集装置包括温度计6、风压机7及风速计8,温度计6、风压计7及风速计8均设置在隧道模型1的隧道拱顶中心;本技术中,通过设置温度计、风压计及风速计,分别用于采集温度、风压及风速;若干阻力格栅9均匀设置在隧道模型1中,通过在隧道模型1中设置阻力格栅9,利用阻力格栅1能够提供风阻,在隧道模型1的长度受试验条件限制时,模拟较长隧道长度情况下的隧道沿程通本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于寒区隧道保温效果测试的试验装置,其特征在于,包括隧道模型(1)、电伴热加热层(2)、供风装置(5)及若干环境采集装置;电伴热加热层(2)铺设在隧道模型(1)的内壁上,电伴热加热层(2)的供电端与电源连接;供风装置(5)设置在隧道模型(1)的一端洞口外,供风装置(5)用于向隧道模型(1)中输入风流,风流方向与隧道模型(1)的轴线方向一致;若干环境采集装置均匀布设在隧道模型(1)中,用于采集隧道模型(1)内的环境信息。2.根据权利要求1所述的一种用于寒区隧道保温效果测试的试验装置,其特征在于,环境采集装置包括温度计(6)、风压计(7)及风速计(8);其中,温度计(6)、风压计(7)及风速计(8)均设置在隧道模型(1)的隧道拱顶中心。3.根据权利要求1所述的一种用于寒区隧道保温效果测试的试验装置,其特征在于,还包括若干阻力格栅(9),若干阻力格栅(9)均匀设置在隧道模型(1)中。4.根据权利要求1所述的一种用于寒区隧道保温效果测试的试验装置,其特征在于,还包括制冷装置(4),制冷装...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨少鹏任锐王亚琼常宏涛李嘉琦李培军李龙王煜轩
申请(专利权)人:长安大学
类型:新型
国别省市:

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