冻结法施工用冷冻装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种冻结法施工用冷冻装置，包括冷冻器、供水管、回水管及埋设在土体中的多个冷冻管，前后相邻的冷冻管之间均连接有串联管以形成串联管路，供水管一端连接于冷冻器，其另一端伸入串联管路首端冷冻管的底部，回水管一端连接于冷冻器，其另一端与串联管路尾端冷冻管的顶部相连通，串联管的一端均连通于前一冷冻管的顶部，其另一端均伸入后一冷冻管的底部，供水管的伸入端和串联管的伸入端上均开设有多个调节孔。该冻结法施工用冷冻装置具有结构简单、冷冻速度快、冷冻均匀及能准确测温等优点。

Freezing device for freezing construction

The utility model discloses a freezing device for freezing construction, which comprises a freezer, a water supply pipe, a backwater pipe and a plurality of freezing pipes embedded in the soil. A series of pipes are connected between the adjacent freezing pipes to form a series pipeline. One end of the water supply pipe is connected to the freezer, the other end extends to the bottom of the freezing pipe at the first end of the series pipeline, and the one end of the backwater pipe is connected to the freezer. The other end is connected with the top of the refrigeration pipe at the end of the series pipeline. One end of the series pipeline is connected with the top of the former refrigeration pipe, the other end is extended into the bottom of the latter refrigeration pipe, and the extension end of the water supply pipe and the extension end of the series pipeline are provided with multiple adjustment holes. The freezing device for freezing method construction has the advantages of simple structure, fast freezing speed, uniform freezing and accurate temperature measurement.

【技术实现步骤摘要】
冻结法施工用冷冻装置
本技术涉及冻结施工
，尤其涉及一种冻结法施工用冷冻装置。
技术介绍
自冻结法施工技术诞生以来，因其有极强的抗渗透性、冻结土体强度高、环保无污染等突出优点，被广泛应用地铁、深基坑、矿井等工程建设中。目前，供水时往往将多根冷冻管串联，由于冷冻管长度较长，冷冻水自进入第一根冷冻管后，沿流程不断升温，导致吸热量慢慢减少，冷冻速度不断减慢；为保证沿程阻力损失较小，伸入冷冻管的管道管径较冷冻管管径小很多，很难保持在居中位置，当伸入管道（伸入冷冻管的管道）靠向冷冻管的某一侧，该侧冷冻水流量相对另一侧小很多，加剧了冷冻管径向平面内冷冻速度的不均匀；测量冻结情况的测温仪设置在冻结岩土表层，其测量结果不能完全客观反映深层冻结岩土的冻结情况，其测量数据很可能误导施工人员做出错误判断，增加了出现安全质量事故的风险。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、冷冻速度快、冷冻均匀及能准确测温的冻结法施工用冷冻装置。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种冻结法施工用冷冻装置，包括冷冻器、供水管、回水管及埋设在土体中的多个冷冻管，前后相邻的冷冻管之间均连接有串联管以形成串联管路，所述供水管一端连接于所述冷冻器，其另一端伸入所述串联管路首端冷冻管的底部，所述回水管一端连接于冷冻器，其另一端与所述串联管路尾端冷冻管的顶部相连通，所述串联管的一端均连通于前一冷冻管的顶部，其另一端均伸入后一冷冻管的底部，所述供水管的伸入端和所述串联管的伸入端上均开设有多个调节孔。作为上述技术方案的进一步改进：所述供水管上和所述串联管上的调节孔均沿管道的伸入方向分布逐渐稀疏。所述供水管上和所述串联管上的调节孔的孔径均沿管道的伸入方向逐渐变小。所述供水管的伸入端和各所述串联管的伸入端均设有用于保持其同轴于相应冷冻管的对中组件。所述对中组件包括对称设置的两个半球体或对称设置的两个半圆片，两个半球体或两个半圆片均固定于供水管的伸入端或所述串联管的伸入端，其弧顶均接触于相应的冷冻管。所述供水管的伸入端上和各所述串联管的伸入端上至少上下间隔设置两个对中组件。还包括埋设在土体中的测温仪。所述测温仪靠近所述串联管路尾端的冷冻管设置。与现有技术相比，本技术的优点在于：1、本技术冻结法施工用冷冻装置具有调节孔，调节孔能够调节冷冻管内不同深度的冷冻盐水流量，冷冻器中的冷冻盐水通过供水管进入冷冻管，其中大部分冷冻盐水沿供水管进入冷冻管，然后再沿着冷冻管和供水管之间的空间由冷冻管的底部向冷冻管的顶部流动，沿程吸收热量，温度不断升高；其中小部分冷冻盐水通过伸入管道的调节孔直接流入冷冻管和伸入管道之间的空间，与吸收了土体热量的大部分冷冻盐水混合，保持了冷冻盐水温度的恒定，保证了冷冻管沿程冷却速度的均匀性且提高了冷却速度；2、本技术冻结法施工用冷冻装置的调节孔的分布密度和孔径由冷冻管的底部向顶部逐步变大，即在由冷冻管的底部向顶部方向，从调节孔中流入冷冻管和伸入管道之间的空间的冷冻盐水逐渐变大，保证了同一冷冻管冻结速度的均匀性且进一步加快了冷却速度；3、本技术冻结法施工用冷冻装置具有对中组件，对中组件保持供水管的伸入端和串联管的伸入端同轴于冷冻管，即位于冷冻管正中心位置，使得了冷冻盐水在冷冻管径向平面流量保持均匀，保证了冷冻管径向平面冷却速度的均匀性；4、本技术冻结法施工用冷冻装置具有测温仪，特别是测温仪靠近串联管路尾端的冷冻管设置，能够测量出冷冻土体中的最高温度，更好的体现整体冷冻效果。附图说明图1是本技术冻结法施工用冷冻装置的结构示意图。图中各标号表示：1、冷冻器；2、供水管；3、回水管；4、冷冻管；5、串联管；6、土体；7、调节孔；8、对中组件；9、测温仪。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。图1示出了本实施例的冻结法施工用冷冻装置，包括冷冻器1、供水管2、回水管3及埋设在土体6中的多个冷冻管4，前后相邻的冷冻管4之间均连接有串联管5以形成串联管路，供水管2一端连接于冷冻器1，其另一端伸入串联管路首端冷冻管4的底部，回水管3一端连接于冷冻器1，其另一端与串联管路尾端冷冻管4的顶部相连通，串联管5的一端均连通于前一冷冻管4的顶部，其另一端均伸入后一冷冻管4的底部，供水管2的伸入端和串联管5的伸入端上均开设有多个调节孔7。该结构中，冻结法施工用冷冻装置包括冷冻器1、供水管2、回水管3及多个冷冻管4（根据实际需要布设），冷冻管4两端封闭，所有冷冻管4间隔埋设在土体6中，前后相邻的冷冻管4通过串联管5连通以形成串联管路，供水管2、回水管3及串联管5的管径均小于冷冻管4，串联管5的一端均连通于前一冷冻管4的顶部，其另一端均由后一冷冻管4的顶端伸入至后一冷冻管4的底部，冷冻器1的出水端和回水端通过供水管2和回水管3分别连通于串联管路首端的冷冻管4和串联管路尾端的冷冻管4，供水管2由串联管路首端冷冻管4的顶端伸入至串联管路首端冷冻管4的底部，回水管3连接于串联管路尾端冷冻管4的顶部，供水管2的伸入端和串联管5的伸入端上（伸入管道上）均开设有多个调节孔7（调节孔7的数量与伸入管道管径的大小和/伸入长度相适应，管径越大和/或伸入长度越长，调节孔7的数量可设置越多），供水管2的伸入端上的调节孔7沿着供水管2的伸入端的周向和轴向分布，串联管5的伸入端上的调节孔7沿串联管5的伸入端的周向和轴向分布，调节孔7能调节冷冻管4内不同深度的冷冻盐水流量，冷冻器1中的冷冻盐水通过供水管2进入冷冻管4，其中大部分冷冻盐水沿供水管2进入冷冻管4，然后再沿着冷冻管4和供水管2之间的空间由冷冻管4的底部向冷冻管4的顶部流动，沿程吸收热量，温度不断升高；其中小部分冷冻盐水由伸入管道的调节孔7直接流入冷冻管4和伸入管道之间的空间，与吸收了土体6热量的大部分冷冻盐水混合，保持了冷冻盐水温度的恒定，保证了冷冻管4沿程冷却速度的均匀性且提高了冷却速度。本实施例中，供水管2上和串联管5上的调节孔7均沿管道的伸入方向分布逐渐稀疏。该结构中，供水管2的伸入端上和串联管5的伸入端上的调节孔7均沿管道的伸入方向分布逐渐稀疏，即调节孔7的分布密度由冷冻管4的底部向顶部逐步变大，也就是说在由冷冻管4的底部向顶部方向，从调节孔7中流入冷冻管4和伸入管道之间的空间的冷冻盐水逐渐变大，由于大部分的冷冻盐水沿供水管2进入冷冻管4，然后再沿着冷冻管4和伸入管道之间的空间由冷冻管4的底部向冷冻管4的顶部流动，沿程吸收热量，温度不断升高，即由冷冻管4的底部向顶部，冷冻管4和伸入管道之间的大部分冷冻盐水的温度逐渐变高，在由冷冻管4的底部向冷冻管4的顶部逐步变大的小部分冷冻盐水中和作用下，保证了同一冷冻管4冻结速度的均匀性且进一步加快了冷却速度。本实施例中，供水管2上和串联管5上的调节孔7的孔径均沿管道的伸入方向逐渐变小。该结构中，供水管2的伸入端上和串联管5的伸入端上的调节孔7的孔径均沿管道的伸入方向逐渐变小，即调节孔7的孔径由冷冻管4的底部向顶部逐步变大，也就是说在由冷冻管4的底部向顶部方向，从调节孔7中流入冷冻管4和伸入管道之间的空间的冷冻盐水逐渐变大，由于大部分的冷冻盐水沿供水管2进入冷冻管4，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冻结法施工用冷冻装置，其特征在于：包括冷冻器（1）、供水管（2）、回水管（3）及埋设在土体（6）中的多个冷冻管（4），前后相邻的冷冻管（4）之间均连接有串联管（5）以形成串联管路，所述供水管（2）一端连接于所述冷冻器（1），其另一端伸入所述串联管路首端冷冻管（4）的底部，所述回水管（3）一端连接于冷冻器（1），其另一端与所述串联管路尾端冷冻管（4）的顶部相连通，所述串联管（5）的一端均连通于前一冷冻管（4）的顶部，其另一端均伸入后一冷冻管（4）的底部，所述供水管（2）的伸入端和所述串联管（5）的伸入端上均开设有多个调节孔（7）。

【技术特征摘要】
1.一种冻结法施工用冷冻装置，其特征在于：包括冷冻器（1）、供水管（2）、回水管（3）及埋设在土体（6）中的多个冷冻管（4），前后相邻的冷冻管（4）之间均连接有串联管（5）以形成串联管路，所述供水管（2）一端连接于所述冷冻器（1），其另一端伸入所述串联管路首端冷冻管（4）的底部，所述回水管（3）一端连接于冷冻器（1），其另一端与所述串联管路尾端冷冻管（4）的顶部相连通，所述串联管（5）的一端均连通于前一冷冻管（4）的顶部，其另一端均伸入后一冷冻管（4）的底部，所述供水管（2）的伸入端和所述串联管（5）的伸入端上均开设有多个调节孔（7）。2.根据权利要求1所述的冻结法施工用冷冻装置，其特征在于：所述供水管（2）上和所述串联管（5）上的调节孔（7）均沿管道的伸入方向分布逐渐稀疏。3.根据权利要求2所述的冻结法施工用冷冻装置，其特征在于：所述供水管（2）上和所述串联管（5）上的调节孔（7）的孔径均沿管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈笠，曾凡杜，于永军，涂怀健，
申请(专利权)人：中国水利水电第八工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43