[發(fā)明專利]液態(tài)氣體地層凍結(jié)工法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810932359.0
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN109083646A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 解萍;楊旭明
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇格睿特管網(wǎng)工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00
• 代理公司: 常州知融專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32302
• 代理人: 路接洲

1.一種液態(tài)氣體地層凍結(jié)工法，其特征在于包括以下步驟：

1)從擋土壁體外側(cè)插入多個導(dǎo)熱棒至凍土施作區(qū)域中，且各導(dǎo)熱棒的外端裸露在擋土壁體外側(cè)；

2)在凍土范圍的擋土壁體外側(cè)固定冷凍裝置；冷凍裝置的冷凍盒與擋土壁體緊密貼合；

3)將液態(tài)氣體導(dǎo)入冷凍盒中；

4)液態(tài)氣體在冷凍盒中通過導(dǎo)熱棒吸收地層土壤中的熱量并汽化，使鄰近范圍的地層凍結(jié)產(chǎn)生凍土結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的液態(tài)氣體地層凍結(jié)工法，其特征在于：所述的液態(tài)氣體為氮氣；液態(tài)氣體在冷凍盒內(nèi)具有留滯時間。

3.如權(quán)利要求1所述的液態(tài)氣體地層凍結(jié)工法，其特征在于：所述的步驟4)中，當(dāng)土壤的溫度降至0℃以下時，凍土結(jié)構(gòu)形成。

4.如權(quán)利要求1所述的液態(tài)氣體地層凍結(jié)工法，其特征在于：所述的步驟3)中，當(dāng)冷凍盒氣體排出孔的溫度低于設(shè)定溫度值時，即表示液態(tài)氣體未完全汽化即排出該冷凍盒外，則中斷液態(tài)氣體的輸送；當(dāng)冷凍盒氣體排出孔的溫度高于設(shè)定溫度值時，液態(tài)氣體保持輸送狀態(tài)至凍土結(jié)構(gòu)形成。

5.一種液態(tài)氣體地層凍結(jié)裝置，其特征在于：包括從擋土壁體外側(cè)插入凍土施作區(qū)域中的導(dǎo)熱棒、固定在凍土范圍的擋土壁體外側(cè)的冷凍盒、埋設(shè)在凍土范圍外圍的第一溫度感測裝置、設(shè)置在冷凍盒內(nèi)的第二溫度感測裝置、液態(tài)氣體輸出裝置以及控制控制裝置；所述的導(dǎo)熱棒的一端裸露于擋土壁體外并被罩于冷凍盒內(nèi)；所述的液態(tài)氣體輸出裝置通過管路與冷凍盒連通；所述的控制裝置通過線纜分別與液態(tài)氣體輸出裝置、第一溫度感測裝置以及第二溫度感測裝置連接。

6.如權(quán)利要求5所述的液態(tài)氣體地層凍結(jié)裝置，其特征在于：所述的冷凍盒的內(nèi)側(cè)端為開口狀，內(nèi)側(cè)端與擋土壁面緊密貼合；冷凍盒上設(shè)置有液態(tài)氣體導(dǎo)入口和氣體排出孔；所述的第二溫度感測裝置設(shè)置在氣體排出孔處；冷凍盒與擋土壁體之間設(shè)置防漏結(jié)構(gòu)；所述的冷凍盒通過夾固裝置固定在擋土壁面上。

7.如權(quán)利要求5所述的液態(tài)氣體地層凍結(jié)裝置，其特征在于：所述的液態(tài)氣體輸出裝置包括液態(tài)氣體儲存裝置、輸出管路及設(shè)置在輸出管路上的電磁閥；所述的輸出管路的兩端分別與冷凍盒的液態(tài)氣體導(dǎo)入口以及液態(tài)氣體輸出裝置連通；所述的電磁閥控制液態(tài)氣體的輸出速率。

8.如權(quán)利要求6所述的液態(tài)氣體地層凍結(jié)裝置，其特征在于：所述的防漏結(jié)構(gòu)為設(shè)置于冷凍盒與擋土壁面之間的環(huán)形密封圈或設(shè)置于冷凍盒與擋土壁面的接縫處防漏膠層。

9.如權(quán)利要求5所述的液態(tài)氣體地層凍結(jié)裝置，其特征在于：所述的第一溫度感測裝置和第二溫度感測裝置均為鉑金溫度計。

10.如權(quán)利要求5所述的液態(tài)氣體地層凍結(jié)裝置，其特征在于：所述的控制裝置通過測量冷凍盒氣體排出孔的溫度控制電磁閥的啟閉；當(dāng)測量土壤的溫度到達(dá)0℃以下時，控制裝置自動切斷電磁閥控制電路的電源。