CN113957877A - 一种装配式冻结器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式冻结器，包括竖向插设在软土中的两条平行的导轨，在软土地中设置有用于放置冻结管的冻结孔，在导轨上设置有上中下三段冻结管A、冻结管B以及冻结管C，将上中下三段冻结管通过卡槽卡接在对应位置的导轨外壁上，每一段冻结管可独立进行冷媒循环，实现分段范围的冻结，如分别从第一进料管、第二进料管以及第三进料管灌入低温冷媒，冷媒与软土地层进行热交换，进而气化将软土地中的热量经过相应的螺旋管进而从第一出气管、第二出气管以及第三出气管流回地面系统，完成软土地的冻结。
Description
技术领域
本发明涉及人工冻结施工技术领域，更具体地说，它涉及一种装配式冻结器。
背景技术
在地下工程建设中，当遇到富水软土地层等复杂地质情况时，常常采用人工冻结技术对土层进行加固，来改良地层性能，以便在富水地层中完成开挖和结构构筑施工。对于目前的施工过程来说，一般是根据工程需求将提前加工好的冻结器布置在冻结孔内，通过冻结作用在冻结管长度方向形成冻结帷幕，用以承受土压力并阻隔地下水，创造良好的施工环境。所以在施工中使用的传统冻结器，都是在施工前预先加工好，当冻结管长度较大时，需要使用大型的起吊设备来完成冻结管的安装，且施工中无法调整冻结管的长度，加工好的冻结管仅能适应单一的冻结深度，重复利用性不好。由于低温冷媒在冻结管的全长范围内循环，所以在施工过程中不同冻结深度上的冻结时间是相同的，无法实现分段冻结，当上部的结构完成施工后不需要冻结时，也无法随时停止冻结。
针对以上存在的问题，现提出一种装配式冻结器，通过分段冻结管的现场装配，形成不同长度的冻结器，满足不同冻结深度的要求，而不同分段冻结管的差异化连接组合方式，可以实现分段冻结，实现不同深度地层的差异化冻结时间控制。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种装配式冻结器，其通过分段设置冻结管，能够实现对不同深度地层的软土进行分段冻结。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种装配式冻结器，包括竖向插设在软土中的两条平行的导轨，在软土地中设置有用于放置冻结管的冻结孔，在所述导轨上设置有上中下三段冻结管A、冻结管B以及冻结管C，所述冻结管A包括与导轨平行且位于两导轨之间的第一进料管和第一出气管，所述第一进料管以及第一出气管的上端均延伸至地面上，其下端通过第一螺旋管连通，且第一螺旋管螺旋缠绕在导轨的外侧；
所述冻结管B包括与导轨平行且位于两导轨之间的第二进料管和第二出气管，所述第二进料管以及第二出气管的上端均延伸至地面上，其下端通过第二螺旋管连通，且第二螺旋管螺旋缠绕在导轨的外侧；
所述冻结管C包括与导轨平行且位于两导轨之间的第三进料管和第三出气管，所述第三进料管以及第三出气管的上端均延伸至地面上，其下端通过第三螺旋管连通，且第三螺旋管螺旋缠绕在导轨的外侧；
在所述第一螺旋管、第二螺旋管、第三螺旋管与导轨对应的内侧安装有卡槽，所述卡槽卡接在相对应的导轨的外壁上，且所述第一螺旋管、第二螺旋管和第三螺旋管的外壁与冻结孔的内壁抵接。
本发明的进一步设置为：所述第一进料管、第一出气管、第二进料管、第二出气管、第三进料管以及第三出气管为隔热管。
本发明的进一步设置为：所述导轨以及竖直设置的第一进料管、第一出气管、第二进料管、第二出气管、第三进料管、第三出气管分段通过丝扣连接。
本发明的进一步设置为：所述第一出气管的上端口与第二进料管的上端口通过连接管连通，所述第二出气管的上端口与第三进料管的上端口通过连接管连通。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
通过设置分段的冻结管，并将冻结管通过卡槽卡接在对应位置的导轨上，能够实现对不同深度地层的软土进行分段冻结；
通过将导轨以及竖直设置的第一进料管、第一出气管、第二进料管、第二出气管、第三进料管、第三出气管分段通过丝扣连接，导轨上装配的分段冻结管数量可以根据冻结深度需求调整，而导轨和相应的进料管和出气管也可以通过丝扣连接相应接长；
通过将不同段进行组合，如将第一出气管以及第二进料管用连接管连通，此时可实现对冻结管A以及冻结管B的同时冻结，实现长距离地层同时冻结，依也可以同时将第二出气管与第三进料管连通，即可实现三个冻结分段的同时冻结，依次类推可以实现冻结孔全长的同时冻结，方便施工的组织。
附图说明
图1为本发明整体结构俯视图；
图2为本发明的俯视图。
附图标记： 1、导轨；2、第一进料管；3、第一出气管；4、第一螺旋管；5、第二进料管；6、第二出气管；7、第三进料管；8、第三出气管；9、卡槽；10、丝扣；11、第二螺旋管；12、第三螺旋管；13、连接管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述。
实施例：一种装配式冻结器，其通过分段设置冻结管，能够实现对不同深度地层的软土进行分段冻结。
参考图1、图2，包括竖向插设在软土中的两条平行的导轨1，在软土地中设置有用于放置冻结管的冻结孔，在导轨1上设置有上中下三段冻结管A、冻结管B以及冻结管C，冻结管A包括与导轨1平行且位于两导轨1之间的第一进料管2和第一出气管3，第一进料管2以及第一出气管3的上端均延伸至地面上，其下端通过第一螺旋管4连通，且第一螺旋管4螺旋缠绕在导轨1的外侧，冻结管B包括与导轨1平行且位于两导轨1之间的第二进料管5和第二出气管6，第二进料管5以及第二出气管6的上端均延伸至地面上，其下端通过第二螺旋管11连通，且第二螺旋管11螺旋缠绕在导轨1的外侧，冻结管C包括与导轨1平行且位于两导轨1之间的第三进料管7和第三出气管8，第三进料管7以及第三出气管8的上端均延伸至地面上，其下端通过第三螺旋管12连通，且第三螺旋管12螺旋缠绕在导轨1的外侧。
结合图2，在第一螺旋管4、第二螺旋管11、第三螺旋管12与导轨1对应的内侧均安装有卡槽9，卡槽9卡接在相对应的导轨1的外壁上以将冻结管固定在导轨1相应的位置，且第一螺旋管4、第二螺旋管11和第三螺旋管12的外壁与冻结孔的内壁抵接。实际施工时，每段冻结管的长度、螺旋间距以及装配段数、顺序等都可随时调整，满足不同工程的具体需求。
第一进料管2、第一出气管3、第二进料管5、第二出气管6、第三进料管7以及第三出气管8为隔热管。隔热管以高膨松性无碱玻璃纤维砂编织成管，并涂覆以厚实的硅橡胶，可连续暴露于260℃的高温中而不受损坏，最高1100℃的温度下可承受5－10分钟，在1650℃的高温下则可承受15~30秒，能有效阻挡熔铁、熔铜、熔铝等的喷溅，且不受高温和火焰所带来的损坏。
结合图1、图2，导轨1以及竖直设置的第一进料管2、第一出气管3、第二进料管5、第二出气管6、第三进料管7、第三出气管8分段通过丝扣10连接。导轨1上装配的分段冻结管数量可以根据冻结深度需求调整，而导轨1和相应的进料管和出气管也可以通过丝扣10连接相应接长。
将上中下三段冻结管通过卡槽9卡接在对应位置的导轨1外壁上，每一段冻结管可独立进行冷媒循环，实现分段范围的冻结，如分别从第一进料管2、第二进料管5以及第三进料管7灌入低温冷媒，冷媒经过第一螺旋管4、第二螺旋管11和第三螺旋管12与软土地层的冷却管接触并进行热交换，进而受热气化将软土地中的热量经过相应的螺旋管进而从第一出气管3、第二出气管6以及第三出气管8流回地面系统，完成软土地的冻结，在施工中根据实际需要，调整不同分段的冷媒温度和流量，可以调整不同分段之间的冻结效果，当某一分段位置不需要冻结时，即可停止冷媒循环，完成该分端的冻结施工，而其他分段继续进行冻结施工。
第一出气管3的上端口与第二进料管5的上端口通过连接管13连通，第二出气管6的上端口与第三进料管7的上端口通过连接管13连通。在施工后期，也可以将不同段进行组合，如将第一出气管3以及第二进料管5用连接管13连通，此时可实现对冻结管A以及冻结管B的同时冻结，实现长距离地层同时冻结，也可以同时将第二出气管6与第三进料管7连通，即可实现三个冻结分段的同时冻结，依次类推可以实现冻结孔全长的同时冻结，方便施工的组织。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种装配式冻结器，其特征在于，包括竖向插设在软土中的两条平行的导轨，在软土地中设置有用于放置冻结管的冻结孔，在所述导轨上设置有上中下三段冻结管A、冻结管B以及冻结管C，所述冻结管A包括与导轨平行且位于两导轨之间的第一进料管和第一出气管，所述第一进料管以及第一出气管的上端均延伸至地面上，其下端通过第一螺旋管连通，且第一螺旋管螺旋缠绕在导轨的外侧；
所述冻结管B包括与导轨平行且位于两导轨之间的第二进料管和第二出气管，所述第二进料管以及第二出气管的上端均延伸至地面上，其下端通过第二螺旋管连通，且第二螺旋管螺旋缠绕在导轨的外侧；
所述冻结管C包括与导轨平行且位于两导轨之间的第三进料管和第三出气管，所述第三进料管以及第三出气管的上端均延伸至地面上，其下端通过第三螺旋管连通，且第三螺旋管螺旋缠绕在导轨的外侧；
在所述第一螺旋管、第二螺旋管、第三螺旋管与导轨对应的内侧安装有卡槽，所述卡槽卡接在相对应的导轨的外壁上，且所述第一螺旋管、第二螺旋管和第三螺旋管的外壁与冻结孔的内壁抵接。
2.根据权利要求1所述的装配式冻结器，其特征在于，所述第一进料管、第一出气管、第二进料管、第二出气管、第三进料管以及第三出气管为隔热管。
3.根据权利要求1所述的装配式冻结器，其特征在于，所述导轨以及竖直设置的第一进料管、第一出气管、第二进料管、第二出气管、第三进料管、第三出气管分段通过丝扣连接。
4.根据权利要求1所述的装配式冻结器，其特征在于，所述第一出气管的上端口与第二进料管的上端口通过连接管连通，所述第二出气管的上端口与第三进料管的上端口通过连接管连通。
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