[实用新型]隧道渗漏排水暗管智能电热融冰装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路隧道的融冰装置，具体为一种隧道渗漏排水暗管智能型电热融冰装置。

背景技术

既有线铁路隧道渗漏水是一个普遍存在的隧道病害，中国已有铁路隧道约50000座，其中运营中出现不同程度的涌水、漏水、冒水、滴水、渗水、湿水等现象的约占全路隧道总座数的1/3左右。渗漏水会引起隧道衬砌结构的破坏，影响隧道的稳定及安全，同时又会引起隧道翻浆冒泥基础病害影响行车。冬季隧道内气温下降至0℃左右时，漏水地段多发生结冰现象。有的结冰后封住了漏水眼，结冰继续发展，侵入限界影响行车。严重的会造成接触网连电，冰漫钢轨，侧壁侵限，给行车安全带来重大危害。隧道渗漏水、结冰整治在世界上也是一个共性难题，国内外技术人员进行了大量的研究创新。我段历年多是采用增设衬砌排水暗槽处理边墙及拱圈渗漏水，在处理渗漏水之后，面临着一个新的问题，冬季严寒地区渗漏水处理后衬砌排水反复冻融引起排水暗管冻结破裂，排水暗槽冻胀酥裂起皮脱落的情况，使其发挥不了应有的作用，而且大大增加了隧道养护的工作量及工作难度。更重要的是，还会破坏隧道结构的耐久性及安全性，严重危及行车安全。目前国内尝试采用地热融冰装置比较多，但是施工中植入深度较浅（轨下3、4米左右），同时对隧道仰拱进行了破坏，有可能引起地下水涌入道床，造成新的隧道基底病害。

发明内容

本实用新型为了解决铁路隧道的排水暗槽冬季融冰的问题，提供了一种隧道渗漏排水暗管智能电热融冰装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种隧道渗漏排水暗管智能电热融冰装置，包括一中央智能温度控制器，所述中央智能温度控制器的输入端连接有温度传感器，中央智能温度控制器的输出端连接有若干个自限温电伴热带。

中央智能温度控制装置可在市场中购买，是最主要组成部分，在显示控制仪表的基础上，采用八位微电脑为核心芯片，四位显示，并采用抗干扰技术，具有精度高、可靠性强、抗震性强、安装方便、读数清晰、无视差、可远距离观察等特点，并具有上下限值的设定功能，可实现温度的自动控制。

自限温电伴热带可在市场中购买，是加热部件，由导电聚合物和两条平行金属导线及绝缘层构成。其特点是导电聚合物具有很高的电阻正温度系数特性，且相互并联；能随被加热体系的温度变化自动调节输出功率。电热带接通电源后，电流由一根线芯经过导电材料到另一线芯而形成回路。电能使导电材料升温，其电阻随即增加，当芯带温度升至某值之后，电阻大到几乎阻断电流的程度，其温度不再升高，与此同时电热带向温度较低的被加热体系传热。

温度传感器能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO，称为自由端(也称参考端)或冷端，则回路中就有电流产生，即回路中存在的电动势称为热电动势。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T，T0)是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。

工作时，将自限温电伴热带缠绕在铁路隧道的排水暗槽外部。如图2所示，由温度传感器送来的电信号在测量桥路中进行冷端自动补偿后，送入放大器把信号进行放大，放大后的信号经A/D转换成频率并送入单片机，经信号数字处理，一路数字显示，另一路接收到调节网络信号，进行规定的比较运算，同时输出一个需要的控制信号和工作状态指示，进而控制电伴热带的加热与否。

为了保证隧道电热融冰装置的顺畅运行，安装时应根据隧道的限界要求结合实际情况选择合适的安装高度位置，并对主装置进行防水保护处理。进入冬季后开启保证隧道渗漏水排水暗槽不结冰，管理人员应有周期性的检测装置的工作状态，并在冬季结束后关闭该装置，内部进行除尘和电路检测，防止电器设备老化出现短路。

本申请的试验如下：

1、试验条件

（1）、环境温度：-10±1℃。

（2）、电源电压：220VAC±10%。

2、试验设备

（1）、智能电加热融冰控制装置样机2套（电伴热带长1.5m）。

（2）、电子温度计（工作范围-60℃-300℃，精度0.1℃）。

（3）、Φ10cm、长度1米的PVC管3根，分别编号A、B、C。

（4）、万用表一台。

（5）、时间记录器。

（6）、家用电度表。   

3、试验方法