一种盾构区间冷冻施工用冻结土层内部温度测量装置的制作方法

本发明涉及温度测量，具体涉及一种盾构区间冷冻施工用冻结土层内部温度测量装置。

背景技术：

1、在轨道挖掘过程中，利用盾构施工是一种常见的隧道掘进方式，而在盾构过程中，可能会遇到复杂的地下结构环境，面临一些原有地下结构时，盾构穿越时，由于震动较大，可能会对原有地下结构造成损伤，因此在施工过程中就需要对盾构区间进行加固，传统的方式是通过注浆加固，而在施工难度、成本效益等综合考量对比下，采用冷冻法加固更为合适，通过对盾构区间土层进行冻结来实现加固，而在冻结施工过程中，为了达到理想的冷却状态，就需要对冻结土层的内部温度进行测量。

2、而在温度测量过程中，先需要对冻结土层进行钻孔，然后将温度感应装置送达至指定深度来完成温度测量，而现有的冻结土层内部温度测量装置在使用过程中还存在以下缺陷：

3、1、冻结土层在钻孔后内壁的光滑度相对松软土质虽然会更好，但内部仍会存在凹凸不平和一些坚固的凸起，而传统的温度探头送达驱动设备无法有效适用，且传统的孔道内送达驱动设备的驱动轮均是在孔道内呈竖直状态，竖直分布的驱动轮虽然能够实现快速的升降，但难以对到达的深度进行精准控制，同时驱动轮上下移动的轨迹无法改变，当其中一个驱动轮处遭遇凸起等阻碍无法越过时，就无法继续行进，进而无法到达指定深度。

4、2、传统温度测量装置只能通过送达驱动设备的移动来实现不同深度的调节，反复操作驱动轮转动不仅繁琐且难度大，而在达到指定深度后，无法对测量深度进行更精准的调节，同时不利于在指定深度范围内进行多组数据的收集，使得测量的精准度有待进一步提高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为解决上述传统的温度探头送达驱动设备无法有效适用，难以对到达的深度进行精准控制，以及在指定深度范围内的深度调节操作繁琐且难度大，不利于收集多组数据，测量的精准度有待进一步提高的问题，本发明提供了一种盾构区间冷冻施工用冻结土层内部温度测量装置。

2、本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

3、一种盾构区间冷冻施工用冻结土层内部温度测量装置，包括连接筒，所述连接筒的底部设置有驱动组件，所述驱动组件用于驱动连接筒进行上下移动，所述连接筒的顶端固定安装有调节筒，所述调节筒的内部设置有精调组件，所述连接筒内部与外侧之间限位滑动连接有套环，所述套环的外围均匀固定安装有温度探头，所述套环顶端的中央固定安装有连接柱；

4、其中，所述驱动组件包括驱动柱，所述连接筒的底部限位转动连接有驱动柱，所述驱动柱的底端均匀固定安装有套筒，所述套筒的数量为四个，所述套筒的内部活动连接有滑筒，所述滑筒开口朝向远离驱动柱中心的一侧，所述滑筒远离驱动柱中心一侧的内部限位滑动连接有安装杆，所述安装杆位于滑筒内部一端与滑筒内壁之间固定连接有弹簧二，使得安装杆和滚轮能够进行弹性伸缩，来适应凹凸不平的区域，所述安装杆远离滑筒一侧限位转动连接有滚轮，所述安装杆远离滑筒一侧的一端固定安装有马达一，所述马达一与滚轮传动连接，用于驱动滚轮进行旋转，所述驱动柱的下方设置有伸缩调节组件，所述伸缩调节组件用于同步调节滚轮进行伸缩移动，进而能够根据孔道的大小来对滚轮进行伸缩调节，所述驱动柱的内部设置有转向调节组件，所述转向调节组件用于同步调节滚轮进行转动，使得滚轮能够螺旋进入，并改变滚轮原有的移动轨迹。

5、进一步地，所述连接柱向上贯穿连接筒的顶部和调节筒，顶端向上延伸至调节筒的上方，且所述连接筒顶部内侧和调节筒内侧与连接柱的相对滑动处设置有摩擦面，用于增大连接柱上下滑动时摩擦力，使得连接柱和套环不会在自身重力的作用下向下滑动，使得在调节过程中，利用连接柱与连接筒和调节筒内侧的摩擦力，套环和温度探头能够稳定停留。

6、进一步地，所述伸缩调节组件包括螺纹杆一，所述驱动柱的底端限位转动连接有螺纹杆一，所述螺纹杆一的底端固定安装有转把，用于驱动螺纹杆一进行转动，所述螺纹杆一的外侧螺纹连接有螺纹套，所述滑筒的外侧均限位转动连接有转套，所述转套的底部向下延伸至套筒的下方，且所述套筒的底部开设有供转套伸缩移动的滑槽，使得转套的伸缩移动能够带动滑筒进行伸缩移动，同时滑筒也能够在转套内侧进行转动，所述螺纹套与转套之间传动连接有传动杆，所述传动杆的数量共有四根，一端均与螺纹套的边缘相铰接，另一端与四个套筒内转套的底部相铰接，因此在螺纹套上下移动过程中，能够同步带动转套进行伸缩移动。

7、进一步地，所述转向调节组件包括转盘，所述套筒内部靠近驱动柱中心的一侧限位转动连接有转盘，所述转盘远离驱动柱中心的一端固定安装有固定杆，所述转盘远离固定杆的一端固定安装有齿轮，所述驱动柱内部的底部限位转动连接有齿筒，所述齿筒的齿牙朝下，所述齿筒的底端固定安装有齿环，所述驱动柱内部齿环的侧面限位转动连接有螺纹杆二，所述螺纹杆二与齿环相啮合，使得螺纹杆二的转动能够带动齿环和齿筒进行转动，所述驱动柱的侧端固定安装有马达二，所述马达二与螺纹杆二传动连接，用于驱动螺纹杆二进行转动。

8、进一步地，单个所述转盘侧端固定安装固定杆的数量为三根，且均匀分布在转盘侧边的上半区域，所述固定杆贯穿滑筒的侧壁，与滑筒相对滑动连接，使得在转盘转动过程中，能够通过固定杆带动滑筒进行两侧共一百八十度的转动。

9、进一步地，所述齿轮位于套筒外靠近驱动柱中心的一侧，且所述齿轮边缘向上延伸至驱动柱的内部，所述齿轮均与齿筒底部的齿牙相啮合，使得在齿筒转动过程中，能够同步带动齿轮进行转动。

10、进一步地，所述精调组件包括锥筒，所述调节筒的内部滑动连接有锥筒，所述锥筒的内部滑动连接有锥块，所述锥筒内部的上方传动连接有支撑板，所述锥块顶端与支撑板之间固定连接有弹簧三，所述锥块底部的内部活动连接有挤压球。

11、进一步地，所述支撑板顶端与锥筒底部之间设置有传动组件，用于对支撑板在锥筒内进行上下调节，通过支撑板的上下调节，来改变弹簧三对于锥块的挤压力度。

12、进一步地，所述锥筒底部内壁和锥块底部边缘为从上至下直径逐渐减小的锥面状，当锥块在锥筒内向下移动时，通过锥面的设计，能够推动挤压球向内侧移动，且所述连接柱的侧面与挤压球相对齐处开设有与挤压球相适配的圆弧槽，因此当锥块在锥筒向下移动时，挤压球相对连接柱的挤压摩擦力就会增大，反之，当锥块在锥筒向上移动时，挤压球相对连接柱的挤压摩擦力就会减小。

13、进一步地，所述锥筒边缘的底端与调节筒内腔底端之间固定连接有弹簧一，所述锥筒边缘的顶端固定安装有连接杆，所述连接杆向上贯穿调节筒，且所述连接杆的底端固定连接有牵拉绳，通过牵拉绳来拉动锥筒向上移动，并在释放后，通过弹簧一拉动锥筒向下移动。

14、本发明的有益效果如下：

15、1、本发明，通过连接筒和驱动组件的配合设计，能够驱动连接筒上温度探头到达指定测量深度区域，并克服孔道内凹凸不平的同时，利用伸缩调节组件的设计，能够使滚轮进行同步伸缩移动，来适用于不同孔径大小的孔道，同时利用转向调节组件的设计，能够使滚轮进行同步转动，来实现螺旋进入，便于掌控到达深度的同时，也能够改变滚轮原有的移动轨迹，便于躲避障碍，使得带动温度探头在孔道内更好地移动，提高对于冻结土层内部温度测量的适用性。

16、2、本发明，通过精调组件与连接柱的配合，在连接筒到达指定深度区域后，利用拉动牵拉绳就能够对温度探头的深度进行再一步的调节，来使温度探头到达更精准的测量深度，并在完成一次测量后，能够通过反复驱动上移温度探头，来在指定测量深度范围内进行多组数据的采集，再通过取平均值的方式来得到精准度更高的数值，提高温度测量的精准度。