冻结法施工用隔漏式冷冻装置制造方法及图纸

技术编号:23526033 阅读:91 留言:0更新日期:2020-03-18 10:04
本实用新型专利技术公开了一种冻结法施工用隔漏式冷冻装置,包括依次连接形成回路的冷冻器、供水管、串联冷冻管路及回水管,串联冷冻管路包括可插设于土体中以冷冻土体的多根冷冻管和用于串联各冷冻管的多根串联管,各冷冻管均两端封口且第一端的封口上开设有第一连接口和第二连接口,第一连接口连接有穿设于冷冻管内且延伸至冷冻管第二端的伸入管,串联管连接于前一冷冻管的第二连接口与后一冷冻管的第一连接口之间,首端冷冻管的第一连接口与供水管连接,尾端冷冻管的第二连接口与回水管连接,供水管和回水管之间设有能够隔断任一冷冻管且使其它冷冻管继续串联的旁通组件。该装置能够保持冻结管正常工作、延续施工进度、提高冻土强度及防止灾难性事故发生。

Leak proof freezing device for freezing construction

【技术实现步骤摘要】
冻结法施工用隔漏式冷冻装置
本技术涉及冻结施工
,尤其涉及一种冻结法施工用隔漏式冷冻装置。
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,在积极冻结和开挖期间均可能发生冻结管断裂和盐水漏失的现象。引起冻结管断裂或渗漏的原因有多种:一是开冻后管材发生冷缩变形,引起接头焊缝开裂渗漏;二是开挖后冻结壁变形引起冻结管弯曲、拉伸,导致冻结管接头断裂;三是冻结管螺纹连接补焊质量或冻结管端头丝堵安装质量存在缺陷,打压试漏不够严格,供水时冻结管接头或冻结管端头丝堵渗漏;四是钻孔和冻结时引起的地层扰动、隧道沉降等;五是在冻结孔施工后期,由于地层扰动加大、渗透性提高很容易引起塌孔抱钻,使得发生上述情况的可能性及其处理难度显著增加。冻结管断裂后盐水泄漏,一方面使冻结管不能再正常工作,另一方面会融化冻结壁,或使冻土强度降低。尤其是遇到地下水压力较大的含水砂层,施工近水平冻结孔发生钻孔漏水喷砂的情况非常频繁,处理不及时,可能引起严重地层沉降,造成隧道衬砌或管片、地面建筑变形损坏甚至酿成隧道垮塌的灾难性事故。供水时往往将多根冷冻管串联,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。冷冻管表面与岩土接触换热,换热系数较小;冷冻管内表面与冷水之间对流换热,冷水流速慢,换热面积有限,降温速度极慢。
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,提供一种能够保持冻结管正常工作、延续施工进度、提高冻土强度以及防止灾难性事故发生的冻结法施工用隔漏式冷冻装置。为解决上述技术问题,本技术采用以下技术方案:一种冻结法施工用隔漏式冷冻装置,包括依次连接形成回路的冷冻器、供水管、串联冷冻管路及回水管,所述串联冷冻管路包括可插设于土体中以冷冻土体的多根冷冻管和用于串联各冷冻管的多根串联管,各所述冷冻管均两端封口且第一端的封口上开设有第一连接口和第二连接口,所述第一连接口连接有穿设于所述冷冻管内且延伸至冷冻管第二端的伸入管,所述串联管连接于前一冷冻管的第二连接口与后一冷冻管的第一连接口之间,首端冷冻管的第一连接口与所述供水管连接,尾端冷冻管的第二连接口与所述回水管连接,所述供水管和回水管之间设有能够隔断任一冷冻管且使其它冷冻管继续串联的旁通组件。作为上述技术方案的进一步改进:所述旁通组件包括旁通管、连接管、第一阀门和第二阀门,所述旁通管的一端与所述供水管连接,另一端与所述回水管连接,各所述串联管分别通过一所述连接管与所述旁通管连接,所述旁通管上于各所述连接管的两侧均设有一所述第一阀门,各所述串联管上于与其相连的连接管的两侧、所述供水管上于所述旁通管与首端冷冻管之间以及所述回水管上于所述旁通管与所述尾端冷冻管之间均设有一所述第二阀门。所述第二阀门为三通阀。所述第一阀门为二通阀。所述伸入管的外壁与所述冷冻管的内壁之间设有螺旋肋片。所述螺旋肋片绕所述伸入管的外壁盘旋设置,且所述伸入管、冷冻管及螺旋肋片三者的中心轴重合。所述螺旋肋片固设在所述冷冻管上。所述螺旋肋片固设在所述伸入管上。所述伸入管靠近所述冷冻管第二端的一端设有倾斜口。与现有技术相比,本技术的优点在于:本技术冻结法施工用隔漏式冷冻装置包括依次连接形成回路的冷冻器、供水管、串联冷冻管路及回水管,串联冷冻管路包括可插设于土体中以冷冻土体的多根冷冻管和用于串联各冷冻管的多根串联管,各冷冻管均两端封口且第一端的封口上开设有第一连接口和第二连接口,第一连接口连接有穿设于冷冻管内且延伸至冷冻管第二端的伸入管,串联管连接于前一冷冻管的第二连接口与后一冷冻管的第一连接口之间,首端冷冻管的第一连接口与供水管连接,尾端冷冻管的第二连接口与回水管连接,供水管和回水管之间设有能够隔断任一冷冻管且使其它冷冻管继续串联的旁通组件。该冻结法施工用隔漏式冷冻装置能通过旁通组件,隔断泄漏的冷冻管,保持与泄漏的冷冻管同流程的其它冷冻管冷水供应,即使得其它冷冻管继续串联以至继续冷冻土体。使用时,所有冷冻管间隔埋设在土体中,前后相邻的冷冻管通过串联管连通以形成串联冷冻管路,冷冻器的出水端通过供水管与首端冷冻管的第一连接口连接,冷冻器的回水端通过回水管与尾端冷冻管的第二连接口连接,冷冻器中的冷水通过供水管进入冷冻管,其中冷水沿伸入管进入冷冻管,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,在串联冷冻管路中任一冷冻管出现泄漏的状况下,通过旁通组件隔断该泄漏的冷冻管,以至达如下效果:防止冷水继续从泄漏的冷冻管中排出进入土体,而引起已经冷冻的土体解冻、降低土体冻结凝固温度,即提高冻土强度;防止漏水喷砂、地层沉降、地面建筑变形、隧道垮塌等现象发生,即防止灾难性事故发生、提高使用安全性能。同时,使得其它冷冻管继续串联,以至保持或延续土体继续冷冻,即保持冷冻管正常工作、延续施工进度。进一步地,本技术冻结法施工用隔漏式冷冻装置在伸入管的外壁与冷冻管的内壁之间设置螺旋肋片,极大的增加了冷冻管内部与冷水的接触面积,即增大了换热面积,螺旋肋片将冷水沿管道轴线方向的流动,更改为绕轴线流动,极大的增加了流程长度,同时加剧了冷水流动过程的紊乱状态,极大提高了冷冻管换热系数,使得该冻结法施工用冷冻装置的冷却效率高、冷却效果好。附图说明图1是本技术冻结法施工用隔漏式冷冻装置实施例一的结构示意图。图2是本技术冻结法施工用隔漏式冷冻装置实施例一中冷冻管的断面结构示意图。图3是本技术冻结法施工用隔漏式冷冻装置实施例一中冷冻管的立体结构示意图。图4是本技术冻结法施工用隔漏式冷冻装置实施例二的结构示意图。图5是本技术冻结法施工用隔漏式冷冻装置实施例二中冷冻管的断面结构示意图。图6是本技术冻结法施工用隔漏式冷冻装置实施例三中螺旋肋片固定在伸入管上的立体结构示意图。图中各标号表示:1、冷冻器;2、供水管;3、串联冷冻管路;31、冷冻管;311、第一连接口;312、第二连接口;313、伸入管;314、倾斜口;32、串联管;33、螺旋肋片;34、封口块;4、回水管;5、土体;7、旁通组件;71、旁通管;72、连接管;73、第一阀门;74、第二阀门。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。实施例一:如图1至图3所示,本实施例的冻结法施工用隔漏式冷冻装置,包括依次连接形成回路的冷冻器1、供水管2、串联冷冻管路3及回水管4,串联冷冻管路3包括可插设于土体5中以冷冻土体5的多根冷冻管31和用于串联各冷冻管31的多根串联管32,各冷冻管31均两端封口且第一端的封口上开设有第一连接口31本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种冻结法施工用隔漏式冷冻装置,其特征在于:包括依次连接形成回路的冷冻器(1)、供水管(2)、串联冷冻管路(3)及回水管(4),所述串联冷冻管路(3)包括可插设于土体(5)中以冷冻土体(5)的多根冷冻管(31)和用于串联各冷冻管(31)的多根串联管(32),各所述冷冻管(31)均两端封口且第一端的封口上开设有第一连接口(311)和第二连接口(312),所述第一连接口(311)连接有穿设于所述冷冻管(31)内且延伸至冷冻管(31)第二端的伸入管(313),所述串联管(32)连接于前一冷冻管(31)的第二连接口(312)与后一冷冻管(31)的第一连接口(311)之间,首端冷冻管(31)的第一连接口(311)与所述供水管(2)连接,尾端冷冻管(31)的第二连接口(312)与所述回水管(4)连接,所述供水管(2)和回水管(4)之间设有能够隔断任一冷冻管(31)且使其它冷冻管(31)继续串联的旁通组件(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种冻结法施工用隔漏式冷冻装置,其特征在于:包括依次连接形成回路的冷冻器(1)、供水管(2)、串联冷冻管路(3)及回水管(4),所述串联冷冻管路(3)包括可插设于土体(5)中以冷冻土体(5)的多根冷冻管(31)和用于串联各冷冻管(31)的多根串联管(32),各所述冷冻管(31)均两端封口且第一端的封口上开设有第一连接口(311)和第二连接口(312),所述第一连接口(311)连接有穿设于所述冷冻管(31)内且延伸至冷冻管(31)第二端的伸入管(313),所述串联管(32)连接于前一冷冻管(31)的第二连接口(312)与后一冷冻管(31)的第一连接口(311)之间,首端冷冻管(31)的第一连接口(311)与所述供水管(2)连接,尾端冷冻管(31)的第二连接口(312)与所述回水管(4)连接,所述供水管(2)和回水管(4)之间设有能够隔断任一冷冻管(31)且使其它冷冻管(31)继续串联的旁通组件(7)。


2.根据权利要求1所述的冻结法施工用隔漏式冷冻装置,其特征在于:所述旁通组件(7)包括旁通管(71)、连接管(72)、第一阀门(73)和第二阀门(74),所述旁通管(71)的一端与所述供水管(2)连接,另一端与所述回水管(4)连接,各所述串联管(32)分别通过一所述连接管(72)与所述旁通管(71)连接,所述旁通管(71)上于各所述连接管(72)的两侧均设有一所述第一阀门(73),各所述串联管(32)上于与其相连的连接管...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈笠于永军曾凡杜涂怀健赵源卓振华
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

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