隧道滲漏排水暗管智能電熱融冰裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及鐵路隧道的融冰裝置，具體為一種隧道滲漏排水暗管智能電熱融冰裝置，解決了鐵路隧道的排水暗槽冬季融冰的問題。其包括一中央智能溫度控制器（1），所述中央智能溫度控制器（1）的輸入端連接有溫度傳感器（2），中央智能溫度控制器（1）的輸出端連接有若干個(gè)自限溫電伴熱帶（3）。本申請?jiān)O(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單，將隧道堵漏和結(jié)冰整治相結(jié)合進(jìn)行研究，研制一種鐵路隧道滲漏水排水暗槽智能電加熱融冰控制裝置，既不會對隧道主體造成破壞，又能對隧道結(jié)冰進(jìn)行安全、經(jīng)濟(jì)、有效地治理，同時(shí)改善了作業(yè)環(huán)境，減輕了勞動強(qiáng)度，保證行車安全暢通。
【專利說明】隧道滲漏排水暗管智能電熱融冰裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鐵路隧道的融冰裝置，具體為一種隧道滲漏排水暗管智能型電熱融冰裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]既有線鐵路隧道滲漏水是一個(gè)普遍存在的隧道病害，中國已有鐵路隧道約50000座，其中運(yùn)營中出現(xiàn)不同程度的涌水、漏水、冒水、滴水、滲水、濕水等現(xiàn)象的約占全路隧道總座數(shù)的1/3左右。滲漏水會引起隧道襯砌結(jié)構(gòu)的破壞，影響隧道的穩(wěn)定及安全，同時(shí)又會引起隧道翻漿冒泥基礎(chǔ)病害影響行車。冬季隧道內(nèi)氣溫下降至0°C左右時(shí)，漏水地段多發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象。有的結(jié)冰后封住了漏水眼，結(jié)冰繼續(xù)發(fā)展，侵入限界影響行車。嚴(yán)重的會造成接觸網(wǎng)連電，冰漫鋼軌，側(cè)壁侵限，給行車安全帶來重大危害。隧道滲漏水、結(jié)冰整治在世界上也是一個(gè)共性難題，國內(nèi)外技術(shù)人員進(jìn)行了大量的研究創(chuàng)新。我段歷年多是采用增設(shè)襯砌排水暗槽處理邊墻及拱圈滲漏水，在處理滲漏水之后，面臨著一個(gè)新的問題，冬季嚴(yán)寒地區(qū)滲漏水處理后襯砌排水反復(fù)凍融引起排水暗管凍結(jié)破裂，排水暗槽凍脹酥裂起皮脫落的情況，使其發(fā)揮不了應(yīng)有的作用，而且大大增加了隧道養(yǎng)護(hù)的工作量及工作難度。更重要的是，還會破壞隧道結(jié)構(gòu)的耐久性及安全性，嚴(yán)重危及行車安全。目前國內(nèi)嘗試采用地?zé)崛诒b置比較多，但是施工中植入深度較淺(軌下3、4米左右)，同時(shí)對隧道仰拱進(jìn)行了破壞，有可能引起地下水涌入道床，造成新的隧道基底病害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型為了解決鐵路隧道的排水暗槽冬季融冰的問題，提供了一種隧道滲漏排水暗管智能電熱融冰裝置。
[0004]本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種隧道滲漏排水暗管智能電熱融冰裝置，包括一中央智能溫度控制器，所述中央智能溫度控制器的輸入端連接有溫度傳感器，中央智能溫度控制器的輸出端連接有若干個(gè)自限溫電伴熱帶。
[0006]中央智能溫度控制裝置可在市場中購買，是最主要組成部分，在顯示控制儀表的基礎(chǔ)上，采用八位微電腦為核心芯片，四位顯示，并采用抗干擾技術(shù)，具有精度高、可靠性強(qiáng)、抗震性強(qiáng)、安裝方便、讀數(shù)清晰、無視差、可遠(yuǎn)距離觀察等特點(diǎn)，并具有上下限值的設(shè)定功能，可實(shí)現(xiàn)溫度的自動控制。
[0007]自限溫電伴熱帶可在市場中購買，是加熱部件，由導(dǎo)電聚合物和兩條平行金屬導(dǎo)線及絕緣層構(gòu)成。其特點(diǎn)是導(dǎo)電聚合物具有很高的電阻正溫度系數(shù)特性，且相互并聯(lián)；能隨被加熱體系的溫度變化自動調(diào)節(jié)輸出功率。電熱帶接通電源后，電流由一根線芯經(jīng)過導(dǎo)電材料到另一線芯而形成回路。電能使導(dǎo)電材料升溫，其電阻隨即增加，當(dāng)芯帶溫度升至某值之后，電阻大到幾乎阻斷電流的程度，其溫度不再升高，與此同時(shí)電熱帶向溫度較低的被加熱體系傳熱。[0008]溫度傳感器能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。當(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體和半導(dǎo)體A和B組成一個(gè)回路，其兩端相互連接時(shí)，只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同，一端溫度為T，稱為工作端或熱端，另一端溫度為TO,稱為自由端(也稱參考端)或冷端,則回路中就有電流產(chǎn)生，即回路中存在的電動勢稱為熱電動勢。兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合稱為熱電偶。熱電偶的熱電勢ΕΑΒ(Τ，Τ0)是由接觸電勢和溫差電勢合成的。接觸電勢是指兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體在接觸處產(chǎn)生的電勢，此電勢與兩種導(dǎo)體或半導(dǎo)體的性質(zhì)及在接觸點(diǎn)的溫度有關(guān)。
[0009]工作時(shí)，將自限溫電伴熱帶纏繞在鐵路隧道的排水暗槽外部。如圖2所示，由溫度傳感器送來的電信號在測量橋路中進(jìn)行冷端自動補(bǔ)償后，送入放大器把信號進(jìn)行放大，放大后的信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成頻率并送入單片機(jī)，經(jīng)信號數(shù)字處理，一路數(shù)字顯示，另一路接收到調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)信號，進(jìn)行規(guī)定的比較運(yùn)算，同時(shí)輸出一個(gè)需要的控制信號和工作狀態(tài)指示，進(jìn)而控制電伴熱帶的加熱與否。
[0010]為了保證隧道電熱融冰裝置的順暢運(yùn)行，安裝時(shí)應(yīng)根據(jù)隧道的限界要求結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的安裝高度位置，并對主裝置進(jìn)行防水保護(hù)處理。進(jìn)入冬季后開啟保證隧道滲漏水排水暗槽不結(jié)冰，管理人員應(yīng)有周期性的檢測裝置的工作狀態(tài)，并在冬季結(jié)束后關(guān)閉該裝置，內(nèi)部進(jìn)行除塵和電路檢測，防止電器設(shè)備老化出現(xiàn)短路。
[0011]本申請的試驗(yàn)如下:
[0012]1、試驗(yàn)條件
[0013](I)、環(huán)境溫度:_10±1°C。
[0014](2)、電源電壓:220VAC±10%。
[0015]2、試驗(yàn)設(shè)備
[0016](I)、智能電加熱融冰控制裝置樣機(jī)2套(電伴熱帶長1.5m)ο
[0017](2)、電子溫度計(jì)(工作范圍-60°C _300°C，精度0.1°C)。
[0018](3)、Φ 10cm、長度I米的PVC管3根，分別編號A、B、C。
[0019](4)、萬用表一臺。
[0020](5)、時(shí)間記錄器。
[0021](6)、家用電度表。
[0022]3、試驗(yàn)方法
[0023](I)、將智能電加熱融冰控制裝置樣機(jī)組裝好，并外接220VAC土 10%電源。
[0024](2)、將3根PVC管一端封堵，并注滿相同質(zhì)量的清水，放在室外5天使其結(jié)冰，5天后A號PVC管保持不變，將其中B、C號PVC管外部纏繞電伴熱帶。
[0025](3)、將連接好B、C號PVC管的智能電加熱融冰控制裝置開機(jī)并調(diào)自動檔，設(shè)置溫度上下限，連接B號PVC管的智能電加熱融冰控制裝置溫度上下限設(shè)置為0°C _5°C，連接C號PVC管的智能電加熱融冰控制裝置溫度上下限設(shè)置為5°C _15°C。
[0026](4)、觀察3根PVC管內(nèi)部冰是否融化，并使用電子溫度計(jì)測量，記錄工作時(shí)間、耗電量，如下表:
[0027]智能電加熱融冰控制裝置試驗(yàn)記錄
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種隧道滲漏排水暗管智能電熱融冰裝置，其特征在于:包括一中央智能溫度控制器(1)，所述中央智能溫度控制器(I)的輸入端連接有溫度傳感器(2)，中央智能溫度控制器(I)的輸出端連接有若干個(gè)自限溫電伴熱帶(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道滲漏排水暗管智能電熱融冰裝置，其特征在于:所述溫度傳感器(I)為熱電偶或者熱電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隧道滲漏排水暗管智能電熱融冰裝置，其特征在于:所述中央智能溫度控制器(I)外接有AC220v、50Hz的工作電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧道滲漏排水暗管智能電熱融冰裝置，其特征在于:所述自限溫電伴熱帶(3)的長度為1.5m。
【文檔編號】E21F16/02GK203476394SQ201320565413
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】侯興生, 李強(qiáng), 閆愛民, 裴蘇武, 景澤紅, 梁秋紅, 元青春, 馮漢卿, 許書峰, 胡濤, 李世貴 申請人:太原鐵路局侯馬北工務(wù)段運(yùn)城勞動服務(wù)公司