[实用新型]穿越含沼气地层的地铁联络通道冻结法施工界面模拟试验系统

权利要求书

1.穿越含沼气地层的地铁联络通道冻结法施工界面模拟试验系统，其特征在于，包括测温系统(1)、冻融模型箱(2)、制冷系统(3)、土体(4)、沼气模拟系统(5)、隧道模型管(6)；所述冻融模型箱(2)包括两个钢夹板(201)、模型箱盖(7)；所述两个钢夹板(201)间隔安装于冻融模型箱(2)内，将冻融模型箱(2)分隔为A、B、C三个腔室；所述B、C两个腔室上方盖有模型箱盖(7)；所述A腔室中未安装沼气模拟系统(5)，而B、C腔室中安装有沼气模拟系统(5)，且B、C腔室中沼气模拟系统(5)的沼气释放点距离隧道模型管(6)轴线距离不同，A、B、C三个腔室形成试验对照组；沼气模拟系统(5)布置在B、C两个腔室内，提供冻结过程中的沼气试验环境；

所述制冷系统(3)包括冻结液(301)、多根冻结液外软管(302)、多根冻结管(303)、2块分水器(304)、制冷机(305)；所述制冷机(305)用于制造和输送冻结液(301)；所述冻结液外软管(302)连接分水器(304)与制冷机(305)；所述分水器(304)安装在冻融模型箱(2)内的两侧面，分别用于冻结液(301)分流和汇流；所述多根冻结管(303)与分水器(304)连接，分流后的冻结液(301)分别流入冻结管(303)内；以隧道模型管(6)为轴线，多根冻结管(303)平行于该隧道模型管(6)，同时多根冻结管(303)均匀围绕分布在隧道模型管(6)周围，制冷系统(3)通过各个冻结管(303)内流动的冻结液(301)形成隧道模型管(6)的冻结区域和冻结界面；

测温系统(1)包括测温仪(101)、导线(102)、多个测温探头(103)；所述测温仪(101)安装在冻融模型箱(2)外；所述多个测温探头(103)通过导线(102)与测温仪(101)连接；测温仪(101)用于接收和显示多个测温探头(103)的测温数据；在轴向测温系统1分布于A、B、C三个腔室内，在径向多个测温探头(103)以隧道模型管(6)为轴心在不同辐射距离处布设测温探头，测量不同位置温度；

所述沼气模拟系统(5)包括沼气管(501)、加压管(502)、承压气体(503)、双层气囊(504)、沼气(505)、承压阀(506)、沼气气压机(507)；所述双层气囊(504)包括外囊(5041)和内囊(5042)，外囊(5041)呈渔网状；所述沼气管(501)一端与沼气气压机(507)相连，另一端与外囊(5041)相连，用于输送沼气(505)；所述加压管(502)一端与沼气气压机(507)相连，另一端与内囊(5042)相连，用于输送承压气体(503)；承压阀(506)位于沼气管(501)和加压管(502)与沼气气压机(507)的接头处，防止沼气和承压气体回流；沼气通过外囊(5041)释放到土体(4)中，而双层气囊(504)释放完沼气后收缩，原双层气囊(504)位置形成沼气团，用以模拟含沼气地质土体；

所述隧道模型管(6)布设于冻融模型箱(2)内，经过钢夹板(201)后两端固定在冻融模型箱(2)的内壁，用于模拟现实中的地铁联络通道。