[發明專利]市政聯絡通道排水管管口壓蓋修復液氮凍結裝置及壓蓋修復方法

有效

• 申請號: 202110539742.1
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113235563B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 孔令輝;高偉;許舒榮;董世卓;付財;陳紅蕾;王磊;楊志剛;張洪波
• 申請（專利權）人: 北京中煤礦山工程有限公司
• 主分類號: E02D3/115
• 分類號: E02D3/115;E01C11/22;E03F3/04;G01K13/024;F16L59/02
• 代理公司: 北京冠榆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11666
• 代理人: 朱亞琦

1.市政聯絡通道排水管管口壓蓋修復液氮凍結裝置，其特征在于，包括用于凍結排水管（6）周圍地層的凍結機構和用于監控液氮供液量的監控機構；所述凍結機構的本體固定安裝在所述排水管（6）內部且緊貼所述排水管（6）內壁，所述凍結機構的第一端穿過所述排水管（6）管口并沿伸到所述排水管（6）外，所述凍結機構的第二端臨近排水井（14）；所述監控機構固定安裝在所述凍結機構的第一端；

將裝有所述監控機構和所述凍結機構的市政聯絡通道排水管管口壓蓋修復液氮凍結裝置從排水井（14）傳送到所述排水管（6）中；

所述凍結機構包括冷凍排管（7）、氮氣出口（2）和液氮進口（4）；所述冷凍排管（7）的排管沿所述排水管（6）內壁緊密排列，所述冷凍排管（7）的外徑小于所述排水管（6）的內徑；所述冷凍排管（7）的第一端穿過所述排水管（6）管口并沿伸到所述排水管（6）外，所述冷凍排管（7）的第二端臨近所述排水井（14）；所述氮氣出口（2）開設在所述冷凍排管（7）的第一端；所述液氮進口（4）開設在所述冷凍排管（7）的第二端；所述監控機構固定安裝在臨近所述氮氣出口（2）的所述冷凍排管（7）的第一端上；將監控機構固定安裝在臨近所述氮氣出口（2）處可以通過監測氮氣溫度來判斷凍結情況；

所述監控機構包括測溫探頭（1）、出口控制閥門（3）和進口控制閥門（13）；所述出口控制閥門（3）固定安裝在所述凍結機構的第一端的氮氣出口（2）處，所述測溫探頭（1）固定安裝在臨近所述出口控制閥門（3）的所述凍結機構的第一端上；所述進口控制閥門（13）固定安裝在所述凍結機構的第二端的液氮進口（4）處；通過設置監控機構可以實時監測凍結情況，并根據實際凍結需要，通過調整液氮供液量來調整凍結速度。

2.根據權利要求1所述的市政聯絡通道排水管管口壓蓋修復液氮凍結裝置，其特征在于，還包括隔冷節能機構，所述隔冷節能機構固定安裝在所述排水管（6）內部；所述隔冷節能機構的外徑小于所述凍結機構的內徑，所述凍結機構的外徑小于所述排水管（6）的內徑，且所述凍結機構位于所述隔冷節能機構與所述排水管（6）內壁之間。

3.根據權利要求2所述的市政聯絡通道排水管管口壓蓋修復液氮凍結裝置，其特征在于，所述隔冷節能機構是由保溫材料（5）組成的隔冷層，所述保溫材料（5）填充在所述排水管（6）的內部，且所述凍結機構位于所述保溫材料（5）與所述排水管（6）內壁之間。

4.根據權利要求2所述的市政聯絡通道排水管管口壓蓋修復液氮凍結裝置，其特征在于，所述冷凍排管（7）為螺旋型銅管或回折型銅管。

5.根據權利要求4所述的市政聯絡通道排水管管口壓蓋修復液氮凍結裝置，其特征在于，所述冷凍排管（7）的外螺旋面或外回折面與所述排水管（6）的內壁緊貼，所述冷凍排管（7）的內螺旋面或內回折面與所述隔冷節能機構緊貼；所述隔冷節能機構、所述冷凍排管（7）和所述排水管（6）在水平方向上同軸。

6.采用權利要求1-5任一所述的市政聯絡通道排水管管口壓蓋修復液氮凍結裝置的壓蓋修復方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟 A：將用于監控凍結機構液氮供液量的監控機構固定安裝在凍結機構的第一端上；

步驟B：將裝有所述監控機構和所述凍結機構的市政聯絡通道排水管管口壓蓋修復液氮凍結裝置從排水井（14）傳送到所述排水管（6）中，并使所述凍結機構的第一端從所述排水管（6）管口伸出；

步驟C：向所述凍結機構的第二端供給液氮，經過與地層的熱交換后，液氮以氮氣的形式從所述凍結機構的第一端溢出，通過安裝在所述凍結機構的第一端上的所述監控機構監測氮氣的溫度；

步驟D：根據監測機構監測到的氮氣溫度調節液氮的供液量，使氮氣溫度控制在-60℃-90℃范圍內；

步驟E：當所述排水管（6）管口周圍形成堅固的凍結體（9）時，停止凍結作業；

步驟F：從所述排水管（6）管口拆卸銹蝕的壓蓋（12），進行修復或替換；步驟G：將修復或替換好的壓蓋（12）重新壓入套管（10）和所述排水管（6）之間的縫隙，并用O型密封圈進行密封；

步驟H：將市政聯絡通道排水管管口壓蓋修復液氮凍結裝置從排水井（14）取出，排水管壓蓋修復完成。

7.根據權利要求6所述的市政聯絡通道排水管管口壓蓋修復液氮凍結裝置的 壓蓋修復方法，其特征在于，在步驟B中，還包括向所述排水管（6）的空腔中填充保溫材料（5）。