[發(fā)明專利]一種具有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910093687.7
• 申請日: 2009-09-27
• 公開（公告）號: CN101696572A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李長忠;李寧;趙根全;王建平;崔建軍;許舒榮;王勝利
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中煤礦山工程有限公司
• 主分類號: E02D3/115
• 分類號: E02D3/115
• 代理公司: 北京中海智圣知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11282
• 代理人: 楊樹芬;吳紅飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種凍結(jié)器，特別是涉及一種具有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器，屬于人工地層凍結(jié)技 術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在城市地下工程如地鐵隧道建設(shè)的過程中、在礦山開采過程中，施工時(shí)易發(fā)生流砂甚至 塌方事件，造成安全事故。為了確保施工安全，減少對周邊環(huán)境的影響，在施工前需要對地 下巖土體進(jìn)行預(yù)加固處理，也就是說需對地下巖土體進(jìn)行凍結(jié)，這樣才能避免塌方事故的發(fā) 生。近年來，越來越廣泛的將地層凍結(jié)技術(shù)應(yīng)用于礦山、市政等地下工程項(xiàng)目，最為典型的 是采用凍結(jié)器對巖土體進(jìn)行凍結(jié)，凍結(jié)器一般采用正循環(huán)的方式進(jìn)行鹽水循環(huán)，如圖2所示， 當(dāng)對地層實(shí)施凍結(jié)加固時(shí)，鹽水在凍結(jié)器中循環(huán)，當(dāng)-25～-40度的低溫鹽水通過凍結(jié)器時(shí)， 即能對周圍的巖土體實(shí)施凍結(jié)，然后施工人員在巖土體被凍結(jié)后形成的凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行 施工。但是，在部分地下工程中，尤其是地鐵旁通道工程中，常常會遇到將凍結(jié)器上仰使用， 即凍結(jié)器的底部向上傾斜一定角度，在這種情況下，凍結(jié)器的底部即會出現(xiàn)存氣現(xiàn)象，而且 隨著時(shí)間的延長存氣量會不斷地增加，存氣會影響到臨近區(qū)域凍結(jié)溫度場的發(fā)展，如果不能 將底部氣體排出，就會降低凍土強(qiáng)度或者根本形不成凍土，起不到臨時(shí)支護(hù)的作用，造成凍 結(jié)工程的失敗，施工中巖體十分容易產(chǎn)生塌方現(xiàn)象，進(jìn)而造成重大工程事故，給工程安全帶 來重大隱患。現(xiàn)有技術(shù)中，一種名稱為：“局部凍結(jié)器”、申請?zhí)枮椋骸?00720027516.0”的實(shí) 用新型專利，它是由套管、保溫材料、內(nèi)置雙供液管、上下燜板構(gòu)成，供液管、回路供液管 從套管中穿過，與套管之間充填保溫材料，套管的上下端分別由上下燜板密封；兩供液管的 上、下端均伸出燜板，但長度不同，凍結(jié)加固時(shí)，它置于不需要凍結(jié)的巖體層中；施工過程 中兩供液管分別作為鹽水循環(huán)的去、回路，供低溫鹽水循環(huán)流動，由保溫材料阻止鹽水與套 管外巖體層的熱交換實(shí)現(xiàn)保溫，強(qiáng)制解凍時(shí)，它置于不需要解凍的凍土層中；兩供液管供高 溫鹽水循環(huán)流動。該實(shí)用新型雖然也是通過低溫鹽水對巖體的凍結(jié)，也能達(dá)到凍結(jié)效果，但 當(dāng)該凍結(jié)器的底部向上傾斜使用時(shí)，其底部也會產(chǎn)生存氣現(xiàn)象，存氣現(xiàn)象的存在同樣也會對 巖體凍結(jié)強(qiáng)度帶來極大的負(fù)面影響，同樣會產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種具有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器。

本發(fā)明的一種具有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種具有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器，包括凍結(jié)管，所述凍結(jié)管內(nèi)嵌套進(jìn)液管，所述凍結(jié)管后端 側(cè)部設(shè)回液管，所述進(jìn)液管上通過支撐件固定排氣導(dǎo)管，所述排氣導(dǎo)管后端設(shè)有排氣閥門、 前端設(shè)隔水透氣閥。

設(shè)置在所述排氣導(dǎo)管上的隔水透氣閥為一個(gè)或多個(gè)，較佳地為三個(gè)。

所述排氣導(dǎo)管上的隔水透氣閥由開口的彎頭代替。

凍結(jié)管用來密封循環(huán)的低溫鹽水并且實(shí)現(xiàn)低溫鹽水與巖土體的熱交換，進(jìn)液管為低溫鹽 水進(jìn)入凍結(jié)管提供通道，回液管為低溫鹽水流出凍結(jié)管提供通道；排氣閥門在排氣的時(shí)候打 開，完成排氣后關(guān)閉，能確保凍結(jié)管內(nèi)的鹽水不會泄漏，排氣導(dǎo)管是將凍結(jié)管前端部內(nèi)的存 氣引出凍結(jié)器的通道，隔水透氣閥能夠只允許氣體通過而不允許液體通過，可以將凍結(jié)管前 端部的存氣引入排氣導(dǎo)管，而因循環(huán)濺起的鹽水不會進(jìn)入排氣導(dǎo)管，支撐件將排氣導(dǎo)管固定 于進(jìn)液管之上，保證排氣導(dǎo)管和隔水透氣閥始終處于進(jìn)液管上側(cè)。

本發(fā)明的一種具有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：

1、本發(fā)明的一種具有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器能夠可靠、有效的將凍結(jié)管前端部內(nèi)的存氣導(dǎo)出 凍結(jié)管，確保凍結(jié)管內(nèi)能夠保持持續(xù)的低溫鹽水循環(huán)流動，為凍結(jié)管外部周圍的巖土體提供 足夠的冷量，達(dá)到對巖土體的良好凍結(jié)效果，保證凍結(jié)工程安全可靠。

2、本發(fā)明的一種具有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器結(jié)構(gòu)簡單、使用操作方便、制造成本低廉，適用 于城市地下工程及礦山開采中的巖體凍結(jié)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種具有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為相對于本發(fā)明的一種具有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器的現(xiàn)有技術(shù)的凍結(jié)器示意圖；

圖3為若干個(gè)本發(fā)明的一種具有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器上仰應(yīng)用實(shí)施例圖；

圖4為本發(fā)明的一種具有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器的排氣導(dǎo)管上端帶開口的彎頭的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明的一種具有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器的排氣導(dǎo)管上端設(shè)三個(gè)隔水透氣閥的結(jié)構(gòu) 圖。

具體實(shí)施方式