CN101696572A - 一种具有导气结构的冻结器 - Google Patents

Abstract

本发明的一种具有导气结构的冻结器，包括冻结管，冻结管内嵌套进液管，冻结管后端侧部设回液管，进液管上通过支撑件固定排气导管，排气导管后设有排气阀门、前端设隔水透气阀。本发明是通过排气导管将冻结管的前端部内的存气排出，使得低温盐水在冻结管正常循环流动，从而使冻结管周围的岩土体得到有效冻结，实施时，将若干个本发明按照施工要求分别插入到岩土体实施冻结，就能将需要冻结的岩土体部分实施冻结，以便工人安全施工。本发明结构简单、成本低廉、安全可靠。

Description

一种具有导气结构的冻结器

技术领域

本发明涉及一种冻结器，特别是涉及一种具有导气结构的冻结器，属于人工地层冻结技术领域。

背景技术

在城市地下工程如地铁隧道建设的过程中、在矿山开采过程中，施工时易发生流砂甚至塌方事件，造成安全事故。为了确保施工安全，减少对周边环境的影响，在施工前需要对地下岩土体进行预加固处理，也就是说需对地下岩土体进行冻结，这样才能避免塌方事故的发生。近年来，越来越广泛的将地层冻结技术应用于矿山、市政等地下工程项目，最为典型的是采用冻结器对岩土体进行冻结，冻结器一般采用正循环的方式进行盐水循环，如图2所示，当对地层实施冻结加固时，盐水在冻结器中循环，当-25～-40度的低温盐水通过冻结器时，即能对周围的岩土体实施冻结，然后施工人员在岩土体被冻结后形成的冻结壁的保护下进行施工。但是，在部分地下工程中，尤其是地铁旁通道工程中，常常会遇到将冻结器上仰使用，即冻结器的底部向上倾斜一定角度，在这种情况下，冻结器的底部即会出现存气现象，而且随着时间的延长存气量会不断地增加，存气会影响到临近区域冻结温度场的发展，如果不能将底部气体排出，就会降低冻土强度或者根本形不成冻土，起不到临时支护的作用，造成冻结工程的失败，施工中岩体十分容易产生塌方现象，进而造成重大工程事故，给工程安全带来重大隐患。现有技术中，一种名称为：“局部冻结器”、申请号为：“200720027516.0”的实用新型专利，它是由套管、保温材料、内置双供液管、上下焖板构成，供液管、回路供液管从套管中穿过，与套管之间充填保温材料，套管的上下端分别由上下焖板密封；两供液管的上、下端均伸出焖板，但长度不同，冻结加固时，它置于不需要冻结的岩体层中；施工过程中两供液管分别作为盐水循环的去、回路，供低温盐水循环流动，由保温材料阻止盐水与套管外岩体层的热交换实现保温，强制解冻时，它置于不需要解冻的冻土层中；两供液管供高温盐水循环流动。该实用新型虽然也是通过低温盐水对岩体的冻结，也能达到冻结效果，但当该冻结器的底部向上倾斜使用时，其底部也会产生存气现象，存气现象的存在同样也会对岩体冻结强度带来极大的负面影响，同样会产生严重的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种具有导气结构的冻结器。

本发明的一种具有导气结构的冻结器是通过以下技术方案实现的：

一种具有导气结构的冻结器，包括冻结管，所述冻结管内嵌套进液管，所述冻结管后端侧部设回液管，所述进液管上通过支撑件固定排气导管，所述排气导管后端设有排气阀门、前端设隔水透气阀。

设置在所述排气导管上的隔水透气阀为一个或多个，较佳地为三个。

所述排气导管上的隔水透气阀由开口的弯头代替。

冻结管用来密封循环的低温盐水并且实现低温盐水与岩土体的热交换，进液管为低温盐水进入冻结管提供通道，回液管为低温盐水流出冻结管提供通道；排气阀门在排气的时候打开，完成排气后关闭，能确保冻结管内的盐水不会泄漏，排气导管是将冻结管前端部内的存气引出冻结器的通道，隔水透气阀能够只允许气体通过而不允许液体通过，可以将冻结管前端部的存气引入排气导管，而因循环溅起的盐水不会进入排气导管，支撑件将排气导管固定于进液管之上，保证排气导管和隔水透气阀始终处于进液管上侧。

本发明的一种具有导气结构的冻结器相对于现有技术具有如下有益效果：

1、本发明的一种具有导气结构的冻结器能够可靠、有效的将冻结管前端部内的存气导出冻结管，确保冻结管内能够保持持续的低温盐水循环流动，为冻结管外部周围的岩土体提供足够的冷量，达到对岩土体的良好冻结效果，保证冻结工程安全可靠。

2、本发明的一种具有导气结构的冻结器结构简单、使用操作方便、制造成本低廉，适用于城市地下工程及矿山开采中的岩体冻结。

附图说明

图1为本发明的一种具有导气结构的冻结器结构示意图；

图2为相对于本发明的一种具有导气结构的冻结器的现有技术的冻结器示意图；

图3为若干个本发明的一种具有导气结构的冻结器上仰应用实施例图；

图4为本发明的一种具有导气结构的冻结器的排气导管上端带开口的弯头的结构图；

图5为本发明的一种具有导气结构的冻结器的排气导管上端设三个隔水透气阀的结构图。

具体实施方式

为了使本领域的一般技术人员能够清楚理解本发明的技术方案，现结合附图及实施例对本发明的一种具有导气结构的冻结器作进一步详尽地说明：

一种具有导气结构的冻结器，如图1所示，包括冻结管1，冻结管1内嵌套进液管2，冻结管1后端侧部设回液管3，进液管2上通过支撑件7固定排气导管5，排气导管5后端设排气阀门4、前端设隔水透气阀6。

进一步地，设置在排气导管5上的隔水透气阀6为一个或多个，较佳地设置三个。

进一步地，排气导管5上的隔水透气阀6由开口的弯头8代替。

实施例1：如图1及如图3所示，将排气导管5与一个隔水透气阀6通过丝扣加密封垫片连接，然后将连接后的排气导管5及隔水透气阀6通过焊接固定到进液管2上，将连接为一体的进液管2、排气导管5和隔水透气阀6装入冻结管1内，将冻结管1的前端部13用圆环形钢板焊接密封，将回液管3焊接到冻结管1后端的侧部上，最后在排气导管5的后端装上排气阀门4。以城市地铁隧道施工为例，当需要从上行隧道11到下行隧道12之间打通旁通道时，当需要本发明向上倾斜使用时，将若干个本发明按照需要冻结的岩土体需求，从上行隧道11的侧壁插向下行隧道12方向的待冻结的岩土体内，插入时，本发明与水平线具有一定的上仰角，将低温盐水从进液管2的进液口9注入进去，由于注入压力使得盐水从进液管2的出液口10流出并回流至冻结管1的内腔，由于在冻结管1的前端部13内常常会产生存气14，此时，存气14会通过设置在排气导管5前端的隔水透气阀6导出并通过排气阀门4排出，保证了冻结管1内的低温盐水能够完全充实在冻结管1内，从而确保了循环在冻结管1内的低温盐水对岩土体的冻结效果；当若干个本发明把待冻结的岩土体冻结完毕后，即可进行进一步施工。

实施例2：如图5所示，在排气导管5前端并排设置三个隔水透气阀6，以便达到更好的排气效果。将排气导管5和三个隔水透气阀6通过丝扣加密封垫片连接，然后将连接后的排气导管5和隔水透气阀6通过焊接固定到供液管2上，将连接为一体的供液管2、排气导管5和隔水透气阀6装入冻结管1内，将冻结管1前端部13用圆环形钢板焊接密封，将回液管3焊接到冻结管1后端侧部上，最后在排气导管5的后端侧部装上排气阀门4，排气方式与实施例1相同，在排气导管5上设置三个隔水透气阀6能够更好地起到排气效果，更好地使冻结管1内循环的低温盐水为岩土体的冻结起到良好作用。

实施例3：如图4所示，将带有开口的弯头8的排气导管5通过焊接固定到供液管2上，将连接为一体的供液管2和排气导管5装入冻结管1内，将冻结管1的前端部13用圆环形钢板焊接密封，将回液管3焊接到冻结管1上，最后在排气导管5的后端侧部装上排气阀门4，本实施例与前述两个实施例的工作方式大致相同，所不同的是本实施例中的存气是通过开口的弯头8流进排气导管5进而通过排气阀门4流出。

Claims (3)

1.一种具有导气结构的冻结器，包括冻结管(1)，所述冻结管(1)内嵌套进液管(2)，所述冻结管(1)后端侧部设回液管(3)，其特征在于，所述进液管(2)上通过支撑件(7)固定排气导管(5)，所述排气导管(5)后端设排气阀门(4)、前端设隔水透气阀(6)。

2.根据权利要求1所述的一种具有导气结构的冻结器，其特征在于，设置在所述排气导管(5)上的隔水透气阀(6)为一个或多个。

3.根据权利要求1所述的一种具有导气结构的冻结器，其特征在于，所述排气导管(5)上的隔水透气阀(6)由开口的弯头(8)代替。

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