(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211027533.X (22)申请日 2022.08.25 (71)申请人 重庆交通大 学 地址 400074 重庆市南岸区学府大道6 6号 (72)发明人 黄锋　李林杰　丁珂　张武超　 (74)专利代理 机构 北京正华智诚专利代理事务 所(普通合伙) 11870 专利代理师 刘方正 (51)Int.Cl. G01M 99/00(2011.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种高温高湿隧道施工隔热降温试验系统 及其方法 (57)摘要 本发明公开了一种高温高湿隧道施工隔热 降温试验系统及其方法， 试验系统包括有试验平 台， 以及安装在实验平台上的左隧道和右隧道， 左隧道和右隧道的出口侧设置有隧道掌子面， 左 隧道和右隧道之间设置有 连接通道， 右隧道的中 部还连接有右侧风道， 右侧风道连接有竖井风 道， 连接通道上设置有阀门； 隧道掌子面外侧、 隧 道外部缠绕设置有加热电缆， 隧道掌子面的内侧 设置有第一发热电阻和第二发热电阻； 左隧道和 右隧道内部还设置有电极加湿器； 隧道内、 外侧 还设置有若干温度测量点、 若干风速监测点、 若 干湿度监测点。 本发明的试验系统和方法可以模 拟高温高湿隧道施工过程中的散热， 便于选择合 适的通风方式进行隧道 施工散热。 权利要求书4页 说明书10页 附图5页 CN 115508117 A 2022.12.23 CN 115508117 A 1.一种高温高湿隧道施工隔热降温的试验系统， 其特征在于， 包括有试验平台(7)和安 装在所述实验平台(7)上的隧道， 所述隧道包括有左隧道(1)和右隧道(2)， 所述左隧道(1) 和所述右隧道(2)的出口侧设置有隧道掌子面(6)， 所述左隧道(1)和所述右隧道(2)之间设 置有连接通道(3)， 所述右隧道(2)的中部还连接有右侧风道(4)， 所述右侧风道(4)连接有 竖井风道(5)， 所述连接通道(3)上还设置有阀门； 所述左隧道(1)和右隧道(2)外部缠绕设置有加热电缆， 所述 隧道掌子面(6)的内侧设 置有第一 发热电阻和 第二发热电阻； 所述左隧道(1)和所述右隧道(2)内部还设置有电极加 湿器； 所述隧道 的内表面、 所述隧道掌子面(6)的内表面和所述隧道外表面设置有若干个温 度测量点， 所述温度测量点安装有温度检测传感器， 所述温度检测传感器连接有温度记录 仪； 所述竖井风道(5)和所述隧道的内部 设置有若干风速监测点， 所述风速监测点设置有风 速检测传感器； 所述隧道内还设置有若干湿度监测点， 所述湿度监测点上设置有湿度检测 传感器。 2.根据权利要求1所述的高温高湿隧道施工隔热降温的试验系统， 其特征在于， 所述左 隧道(1)采用水泥砂和铁 丝网浇筑； 所述右隧道(2)采用轻质砂浆和铁 丝网浇筑。 3.根据权利要求1所述的高温高湿隧道施工隔热降温的试验系统， 其特征在于， 所述左 隧道(1)和所述右隧道(2)的外 部设置有包裹隧道的保温膜。 4.根据权利要求1所述的高温高湿隧道施工隔热降温的试验系统， 其特征在于， 所述试 验平台(7)距地面高度大于等于0.5m， 所述隧道的衬砌厚度为30 ‑50mm， 所述隧道掌子面的 厚度为30‑50mm。 5.根据权利要求1所述的高温高湿隧道施工隔热降温的试验系统， 其特征在于， 所述左 隧道(1)和所述右隧道(2)均分成相等的若干段。 6.一种权利要求1 ‑6任一所述的高温高湿隧道施工隔热降温试验系统的试验方法， 其 特征在于， 包括有如下步骤： S1： 隧道模型的安装： 按等比例设计左隧道和右隧道模型隧道， 分成若干段搭建左隧道和右隧道， 并将若干 段的左隧道和右隧道搭建在实验平台上， 连接每段隧道， 用电钻在连接处打孔， 再用螺栓和 螺母固定连接处； 每块隧道的连接处、 隧道与实验平台之 间的缝隙用聚氨酯泡沫密封， 形成 完整的左隧道和右隧道； S2： 左隧道和右隧道上 各个测量 点和监测点设备的安装； 在预设好的温度测量点、 风速监测点、 湿度监测点安装对应的检测设备； 在左隧道和 右 隧道的外部缠绕安装加热电缆， 在隧道掌子面(6)内安装第一发热电阻、 第二发热电阻， 并 在左隧道和右隧道的内部安装电极加湿 器； S3： 设定通风散热周期T、 通风散热周期内的风机转速N， 设定第一发热电阻、 第二发热 电阻、 加热电缆的功率； S4： 进行侧壁压入式通 风试验， 得到偏差判定值SPC； 在距左隧道和右隧道底部LC1、 距侧壁LC2处安装通风管， 通风管的出风口距离另一侧隧 道掌子面(6)LC3， 送风风机的出风口与通风 管的进风口连接， 完成侧壁压入式通风设备的安 装； 将通风管从左隧道和右隧道的入口处插 入， 并将连接通道(3)上的阀门关闭；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115508117 A 2通风管和送风风机安装完成后进行试验， 左隧道和右隧道分别使加热电缆、 第一发热 电阻、 第二 发热电阻开始制热工作； 使送风风机在通风散热周期T内， 以转速N进 行送风散热 工作； 在一个通 风散热周期T内， 采集温度测点、 风速监测点、 湿度监测点的测试 数据； 计算左隧道的温度样本方差 计算右隧道的温度样本方差 得到温度偏差判定值SPC： SPC＝|SCR‑SCL| n为设置的温度测点 的个数， XCL为侧壁压入式通风试验时左隧道每个温度测量点的温 度值， 为侧壁压入式通风试验时左隧道每个温度测量点的温度平均值， XCR为侧壁压入 式通风试验时右隧道每个温度测量点的温度值， 为侧壁压入式通风试验时若干右隧道 每个温度测量 点的温度平均值； S5： 进行混合式通 风安装试验， 得到偏差判定值SPH； 待步骤S4实验周期T完成后， 拆除步骤S4中送风风机及其通风管； 在距隧道底部LH1、 距 侧壁LH2处安装两处对称通风管， 两处通风管的远端距离另一侧隧道掌子面(6)LH3； 两处通 风管的近端分别安装有送风风机和出风风机， 完成混合式通风设备 的安装； 将两处通风管 从左隧道和右隧道的入口处插 入， 并将连接通道(3)上的阀门关闭； 通风管、 送风风机和出风风机安装完成后进行试验， 左隧道和右隧道分别使加热电缆、 第一发热电阻、 第二 发热电阻开始制热工作； 使送风风机在通风散热周期T内， 以转速N进 行 送风散热工作； 在一个通风散热周期T内， 采集温度测点、 风速监测点、 湿度监测点的测试数 据； 计算左隧道的温度样本方差 计算右隧道的温度样本方差 得到温度偏差判定值SPH： SPH＝|SHR‑SHL| XHL为混合式通风安装试验时每个温度测量点的温度 值， 为混合式通风安装试验时 左隧道每个温度测量点的温度平均值， XHR为混合式通风安装试验时右隧道每个温度测量点 的温度值， 为混合式通 风安装试验时右隧道每 个温度测量 点的温度平均值；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115508117 A 3