高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置制造方法及圖紙

本技術公開了高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，包括第一地溫傳感器組，埋設于路塹線路中心或靠近路堤左右側路肩電纜槽內側位置；第二地溫傳感器組，埋設于路塹側溝平臺處；第一凍脹傳感器組，埋設于靠近路塹線路中心處或靠近路堤線路中心處；第二凍脹傳感器組，埋設于路塹左中線處或路堤左中線處；第三凍脹傳感器組，埋設于靠近路塹或路肩左右側路肩電纜槽內側位置；水分傳感器組，埋設于靠近凍脹傳感器組處；數據采集設備，分別與各傳感器組電連接；供電設備，分別與所有傳感器組和數據采集設備電連接。本技術實現對路基凍脹變形數據的自動化采集，提高了監測效率和數據的準確性，減少了人工操作的誤差和勞動強度。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及路基監測技術，尤其涉及高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置。

技術介紹

1、在高寒季節性凍土地區高速鐵路建設中，路基通常位于凍土之上。凍土具有獨特的物理性質，其凍融循環中的相變過程會導致水分狀態和體積發生改變，進而對路基結構造成破壞或變形，從而影響結構的安全性和穩定性。隨著凍融循環次數的增加，路基的凍結深度和表面凍脹量會發生變化，增加了路基的破壞風險。特別是對于高速鐵路，路基的微小變形都可能導致線路的平順性降低，對行車安全和舒適度產生影響。

2、在廣泛分布凍土的高寒地區，對鐵路路基的凍脹進行綜合監測顯得尤為重要。存在的挑戰是，必須準確測量凍結深度和表面凍脹量，以便于對路基的凍脹效應進行有效管理和控制。傳統的監測方法，如人工水準測量，雖然能提供直觀的表觀變形數據，但受限于現場條件，其準確性和連續性往往難以滿足高速鐵路的嚴格要求。人工測量容易受到現場施工活動的干擾，導致較大的測量誤差，并且無法提供溫度、含水率等重要巖土工程參數的連續數據。

3、因此，發展一種自動化、高精度的監測裝置，能夠實時監控凍土狀態和變化，對于確保高速鐵路在高寒地區的安全和穩定運營至關重要。

技術實現思路

1、為了解決上述現有技術中存在的問題，本技術旨在提供一種能夠實現自動化、高精度的凍土狀態和變化實時監控裝置，以確保高速鐵路在高寒地區的安全和穩定運營。

2、為了實現上述目的，本技術提供的技術方案包括：

3、高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，包括：

<p>4、第一地溫傳感器組，垂直埋設于路塹線路中心或靠近路堤左右側路肩電纜槽內側位置；第二地溫傳感器組，垂直埋設于路塹側溝平臺處；所述第一地溫傳感器組和所述第二地溫傳感器組分別包括若干間距設置的地溫傳感器；

5、第一凍脹傳感器組，垂直埋設于靠近路塹線路中心處或靠近路堤線路中心處；第二凍脹傳感器組，垂直埋設于路塹左中線處或路堤左中線處；第三凍脹傳感器組，垂直埋設于靠近路塹左右側路肩電纜槽內側位置或靠近路堤左右側路肩電纜槽內側位置；所述第一凍脹傳感器組、所述第二凍脹傳感器組和所述第三凍脹傳感器組分別包括若干間距設置的凍脹傳感器；

6、第一水分傳感器組，垂直埋設于靠近所述第一凍脹傳感器組處；第二水分傳感器組，垂直埋設于靠近所述第三凍脹傳感器組處；所述第一水分傳感器組和第二水分傳感器組分別包括若干間距設置的含水量傳感器；

7、數據采集設備，分別與各地溫傳感器組、各凍脹傳感器組和各水分傳感器組電連接；

8、供電設備，分別與各地溫傳感器組、各凍脹傳感器組、各水分傳感器組和所述數據采集設備電連接。

9、在一些較優的實施例中，還包括：

10、設置在路塹側溝平臺處或路堤坡腳處的水位孔底部的水位傳感器。

11、在一些較優的實施例中，所述第一地溫傳感器組、所述第二地溫傳感器組、所述第一凍脹傳感器組、所述第二凍脹傳感器組、所述第三凍脹傳感器組、所述第一水分傳感器組和第二水分傳感器組均設置于所述高速鐵路路基同一橫斷面上。

12、在一些較優的實施例中，所述第一地溫傳感器組、所述第二地溫傳感器組、所述第一凍脹傳感器組、所述第二凍脹傳感器組、所述第三凍脹傳感器組、所述第一水分傳感器組、第二水分傳感器組和水位傳感器均設置于所述高速鐵路路基同一橫斷面上。

13、在一些較優的實施例中，所述第一地溫傳感器組包括第一地溫傳感器連接桿，以及分別安裝在所述第一地溫傳感器連接桿外表面的15個地溫傳感器，任意兩相鄰地溫傳感器的間距為200mm；

14、所述第一地溫傳感器組埋設后最上方的地溫傳感器距離路基面100mm-150mm。

15、在一些較優的實施例中，所述第二地溫傳感器組包括第二地溫傳感器連接桿，以及分別安裝在所述第二地溫傳感器連接桿外表面的10個地溫傳感器，任意兩相鄰地溫傳感器的間距為200mm；

16、所述第二地溫傳感器組埋設后最上方的地溫傳感器距離路基面100mm-150mm。

17、在一些較優的實施例中，所述第一凍脹傳感器組、所述第二凍脹傳感器組和所述第三凍脹傳感器組分別包括凍脹傳感器連接桿，以及分別安裝在所述凍脹計連接桿外表面的4個凍脹傳感器，任意相鄰兩凍脹傳感器的間距為600mm-1500mm；

18、所述第一凍脹傳感器組、所述第二凍脹傳感器組和所述第三凍脹傳感器組埋設后最上方的凍脹傳感器均距離路基面600mm-800mm。

19、在一些較優的實施例中，所述第一水分傳感器組和所述第二水分傳感器組分別包括水分傳感器連接桿，以及分別安裝在所述水分傳感器連接桿外表面的4個水分傳感器，任意相鄰兩水分傳感器的間距為600mm-1500mm；

20、所述第一水分傳感器組和所述第二水分傳感器組埋設后最上方的水分傳感器均距離路基面600mm-800mm。

21、在一些較優的實施例中，所述水位孔深度為5000mm-8000mm。

22、有益效果

23、本技術通過多種類多組傳感器的配合實現對路基凍脹變形數據的自動化采集，大大提高了監測效率和數據的準確性，減少了人工操作的誤差和勞動強度，為分析凍脹現象的原因和趨勢提供全面的數據支持，為路基凍脹防治提供科學依據，幫助工程師及時采取措施預防或減輕凍脹影響，有助于延長路基的使用壽命。

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【技術保護點】

1.高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，其特征在于，還包括：設置在路塹側溝平臺處或路堤坡腳處的水位孔底部的水位傳感器(10)。

3.如權利要求1所述的高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，其特征在于：所述第一地溫傳感器組(1)、所述第二地溫傳感器組(2)、所述第一凍脹傳感器組(3)、所述第二凍脹傳感器組(4)、所述第三凍脹傳感器組(5)、所述第一水分傳感器組(6)和第二水分傳感器組(7)均設置于所述高速鐵路路基同一橫斷面上。

4.如權利要求2所述的高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，其特征在于：所述第一地溫傳感器組(1)、所述第二地溫傳感器組(2)、所述第一凍脹傳感器組(3)、所述第二凍脹傳感器組(4)、所述第三凍脹傳感器組(5)、所述第一水分傳感器組(6)、第二水分傳感器組(7)和水位傳感器(10)均設置于所述高速鐵路路基同一橫斷面上。

5.如權利要求1所述的高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，其特征在于：所述第一地溫傳感器組(1)包括第一地溫傳感器連接桿，以及分別安裝在所述第一地溫傳感器連接桿外表面的15個地溫傳感器，任意兩相鄰地溫傳感器的間距為200mm；

6.如權利要求1所述的高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，其特征在于：所述第二地溫傳感器組(2)包括第二地溫傳感器連接桿，以及分別安裝在所述第二地溫傳感器連接桿外表面的10個地溫傳感器，任意兩相鄰地溫傳感器的間距為200mm；

7.如權利要求1所述的高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，其特征在于：所述第一凍脹傳感器組(3)、所述第二凍脹傳感器組(4)和所述第三凍脹傳感器組(5)分別包括凍脹傳感器連接桿，以及分別安裝在所述凍脹傳感器連接桿外表面的4個凍脹傳感器，任意相鄰兩凍脹傳感器的間距為600mm-1500mm；

8.如權利要求1所述的高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，其特征在于：所述第一水分傳感器組(6)和所述第二水分傳感器組(7)分別包括水分傳感器連接桿，以及分別安裝在所述水分傳感器連接桿外表面的4個水分傳感器，任意相鄰兩水分傳感器的間距為600mm-1500mm；

9.如權利要求2所述的高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，其特征在于：所述水位孔深度為5000mm-8000mm。

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【技術特征摘要】

1.高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，其特征在于，還包括：設置在路塹側溝平臺處或路堤坡腳處的水位孔底部的水位傳感器(10)。

3.如權利要求1所述的高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，其特征在于：所述第一地溫傳感器組(1)、所述第二地溫傳感器組(2)、所述第一凍脹傳感器組(3)、所述第二凍脹傳感器組(4)、所述第三凍脹傳感器組(5)、所述第一水分傳感器組(6)和第二水分傳感器組(7)均設置于所述高速鐵路路基同一橫斷面上。

4.如權利要求2所述的高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，其特征在于：所述第一地溫傳感器組(1)、所述第二地溫傳感器組(2)、所述第一凍脹傳感器組(3)、所述第二凍脹傳感器組(4)、所述第三凍脹傳感器組(5)、所述第一水分傳感器組(6)、第二水分傳感器組(7)和水位傳感器(10)均設置于所述高速鐵路路基同一橫斷面上。

5.如權利要求1所述的高速鐵路路基凍脹變形自動化監測裝置，其特征在于：所述第一地溫傳感器組(1)包括第一地溫傳感器連接桿，以及分別安裝在所述第一地溫傳...

【專利技術屬性】
技術研發人員：任亮，王博，
申請(專利權)人：任亮，
類型：新型
國別省市：