CN201093792Y - 地下工程隧道冻结系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种地下工程隧道冻结系统，包括制冷系统、清水循环系统、盐水循环系统，所述清水循环系统、盐水循环系统分别通过管路与制冷系统相连。所述盐水循环系统是由盐水循环池、盐水泵、盐水去水管路、配液器、沿隧道周围水平布置的冻结器、集液器和盐水回水管路组成，所述盐水循环池依次与盐水泵、盐水去水管路、配液器、冻结器、集液器、盐水回水管路和冷冻机组连通，按照上述连接方式，盐水循环池中的盐水依次通过盐水泵、盐水去水管路、配液器进入冻结器中吸热，又依次通过集液器、盐水回水管路进入冷冻机组冷却放热，再次进入盐水循环池。由于本实用新型提供了一整套完整的冻结系统与隧道施工配合，冻结系统可以连续工作，保证了施工过程中冻结壁的稳定，有利于隧道安全施工。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地下工程隧道冻结系统，尤其涉及一种可以对地下工程施工过程中的岩土进行冻结以达到预加固岩土的冻结系统。
背景技术
在城市地下工程如地铁隧道建设的过程中，隧道中的岩土遇水极易软化崩解，自稳性差，施工中易发生流砂甚至塌方事件，造成安全事故，同时影响地面交通和建筑。为了确保施工安全，减少对周边环境的影响，需要在施工前对隧道中的岩土进行预加固处理，避免塌方。目前，通常采用的预加固方法是采用水平冻结施工，即先在隧道周围布置水平冻结孔，并在孔中循环低温盐水，使冻结孔附近的含水地层结冰，形成强度高、封闭性好的冻结壁即冻土帷幕，然后在冻结壁的保护下进行隧道开挖。但是由于该方法最近十几年才开始在我国城市地下工程中得到应用，没有一套成熟的冷冻系统与该施工方法配合，所以常常因为冷冻系统的运行不稳定使冻结壁不稳定，引发工程事故，造成重大经济损失和不良社会影响。
实用新型内容
为了克服现有技术中的上述缺点，提高冷冻系统的稳定性，本实用新型提供了一种地下工程隧道冻结系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：地下工程隧道冻结系统，包括制冷系统、清水循环系统、盐水循环系统，所述清水循环系统、盐水循环系统分别通过管路与制冷系统相连。所述制冷系统是由冷冻机组及控制电柜组成。所述清水循环系统是由冷却塔、清水循环池、清水泵、清水去水管路和清水回水管路组成，所述冷却塔通过清水回水管路与冷冻机组连通，所述冷却塔通过管路与清水循环池连通，所述清水循环池通过清水泵和清水去水管路与冷冻机组连通，按照上述连接方式，冷冻机组中清水吸热后依次进入冷却塔冷却放热，回到清水循环池，再次进入冷冻机组中吸热。所述盐水循环系统是由盐水循环池、盐水泵、盐水去水管路、配液器、沿隧道周围水平布置的冻结器、集液器和盐水回水管路组成，所述盐水循环池依次与盐水泵、盐水去水管路、配液器、冻结器、集液器、盐水回水管路和冷冻机组连通，按照上述连接方式，盐水循环池中的盐水依次通过盐水泵、盐水去水管路、配液器进入冻结器中吸热，又依次通过集液器、盐水回水管路进入冷冻机组冷却放热，再次进入盐水循环池。
为了进一步增加系统的稳定性，冷却塔、清水泵、冷冻机组、盐水泵均至少有两台，并可独立工作。同样的，所述盐水去水管路、盐水回水管路分别至少有两条管道与冻结器并联相通。
由于本实用新型提供了一整套完整的冻结系统与隧道施工配合，冻结系统可以连续工作，保证了施工过程中冻结壁的稳定，有利于隧道安全施工。又由于冷却塔、清水泵、冷冻机组、盐水泵、去路干管、回路干管均至少有两台，均可独立工作，进一步保证了冷冻系统工作的稳定性。
附图说明
图1是本实用新型的整体布置示意图；
图2是本实用新型的组建流程图。
附图标记说明：制冷系统1、冷冻机组11、清水循环系统2、冷却塔21、清水循环池22、清水泵23、清水去水管路24、清水回水管路25、盐水循环系统3、冻结器31、盐水循环池32、盐水泵33、盐水去水管路34、盐水回水管路35、配液圈36、集液圈37。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，地下工程隧道冻结系统，包括制冷系统1、清水循环系统2、盐水循环系统3，所述清水循环系统2、盐水循环系统3分别通过管路与制冷系统1相连。所述制冷系统1是由冷冻机组11及控制电柜组成。所述清水循环系统2是由冷却塔21、清水循环池22、清水泵23、清水去水管路24和清水回水管路25组成，所述冷却塔21通过清水回水管路24与冷冻机组11连通，所述冷却塔21通过管路与清水循环池22连通，所述清水循环池22通过清水泵23和清水去水管路24与冷冻机组11连通，按照上述连接方式，冷冻机组11中清水吸热后依次进入冷却塔21冷却放热，回到清水循环池32，再次进入冷冻机组11中吸热。所述盐水循环系统3是由盐水循环池32、盐水泵33、盐水去水管路34、配液器36、沿隧道周围水平布置的冻结器31、集液器37和盐水回水管路35组成，所述盐水循环池32通过盐水泵33和盐水去水管路35与配液器36连通，所述配液器36与冻结器31连通，所述冻结器31与集液器37连通，所述集液器37通过盐水回水管路35与冷冻机组11连通，按照上述连接方式，盐水循环池32中的盐水依次通过盐水泵33、盐水去水管路34、配液器36进入冻结器31中吸热，又依次通过集液器37、盐水回水管路35进入冷冻机组11冷却放热，再次进入盐水循环池32。
下面结合图2中的本实用新型的组建流程图进一步说明本冷冻系统的组成方案：
首先，组建地下工程隧道冻结系统前进行选址，冷冻系统的位置以供冷、供电、供水、排水方便为原则，同时兼顾施工场地布置。冷冻系统离隧道开挖场地越远，所需盐水管路就越长，途中冷量损失越大，故通常把冷冻站建在离开挖区30～50m位置较为适宜。
选址确定后，参照图2中所述流程开始组建冷冻系统：
①.制冷系统的安装和调试
根据冷量需求设计，结合各地区施工经验，选择国内新型氟利昂螺杆式冷冻机组11，确保冻结连续运转和快速降温。冷冻机组的一般配置为W-YSLGF600II(D)(大功率)型冷冻机组和W-YSLGF300II(D)型(小功率)冷冻机组，机组数量至少为两台，制冷剂选用氟利昂(R-22)制冷剂。冷冻机组中至少有一台机组作为初始状态冷冻机组，其他机组作为维持状态冷冻机组，由于初始状态冷冻机组和维持状态冷冻机组在不同时间、温度工况下致冷效率不同，采用初始状态冷冻机组和维持状态冷冻机组组合的方式进行冻结。冻结前期高温工况条件下，初始状态冷冻机组工效高于维持状态冷冻机组，此阶段开启初始状态冷冻机组；冻结后期低温工况条件下，维持状态冷冻机组的工效高于初始状态冷冻机组，此阶段开启维持状态冷冻机组。每站的四台冷冻机组中，均各配置一台大功率冷水机组。
②.清水循环系统的安装调试
清水去水管路24、清水回水管路25的总管和支管分别选用φ325mm和φ159mm螺旋焊管。根据制冷机和制冷量要求，每个冻结系统冷却水循环量约380m3/h，冷却水进水温度设计为27～30℃，回水温度设计为31～34℃。为节约用水，每站安装6台SR-100冷却塔21，3台IS200-150-250A型清水泵23，对回水进行冷却，保证循环水利用率80％以上。
③.盐水循环系统的安装调试
盐水循环系统的安装包括盐水去水管路34、盐水回水管路35和沿隧道周围水平布置的冻结器31、集液圈351、配液圈341的安装，盐水配制，盐水循环池32和盐水泵33的安装，隔温保护层安装。具体安装过程如下：
冻结器31安装：在冻结器内安装φ50×3.5mm供液管，下入深度以距冻结器底20～30cm为宜，然后焊接冻结器端盖、羊角和安装去、回路闸阀。
为了增加系统的稳定性，盐水去/回水管路和集、配液圈的安装还可以采用采用双去、双回管路系统，盐水去水管路和配液圈连通，盐水回水管路和集液圈连通，集液圈布置在配液圈外，二者均不允许侵入隧道开挖断面内。盐水去/回水管路和集、配液圈均选用Φ219×8mm钢管，接点全部采用焊接连接，集\配液圈与羊角连接选用2″高压胶管。
盐水循环池和盐水泵的安装：盐水循环池用于配制和临时储备冷却盐水用，用钢板和型钢焊制，容积10～15m3，盐水循环池与盐水去水管路用3台IS150-125-135盐水泵连接。
盐水配制：选用工业CaCl2配制盐水溶液作为冷媒剂，根据积极冻结期盐水温度为-25～-30℃，溶液比重控制在1260kg/m3范围。盐水直接在盐水循环池内分批配制，再由盐水泵送入并充满每个循环系统管道内。
隔温保护层安装：在某些地区常年平均气温较高，为减少冷量损失，必须对曝露的盐水管道进行保温隔热处理。为此，用一层3cm厚聚氯乙烯泡沫板将所有曝露的盐水管道包裹作为隔温层，以减少冷量损失。
使用本冷冻系统进行的水平冻结施工，冻结质量好，冻结壁强度高，能有效的加固地层，确保了隧道开挖过程中的绝对安全及地下管线、周边建筑物和道路交通的安全。隧道开挖过程中隧顶沉降变形和水平收敛变形均小，隧道施工完成后，冻土自然解冻能绝结恢复到原始状态。
Claims (4)
1.一种地下工程隧道冻结系统，包括制冷系统、清水循环系统、盐水循环系统，所述清水循环系统、盐水循环系统分别通过管路与制冷系统相连，其特征在于，
所述制冷系统是由冷冻机组及控制电柜组成；
所述清水循环系统是由冷却塔、清水循环池、清水泵、清水去水管路和清水回水管路组成，所述冷却塔通过清水回水管路与冷冻机组连通，所述冷却塔通过管路与清水循环池连通，所述清水循环池通过清水泵和清水去水管路与冷冻机组连通，按照上述连接方式，冷冻机组中清水吸热后依次进入冷却塔冷却放热，回到清水循环池，再次进入冷冻机组中吸热；
所述盐水循环系统是由盐水循环池、盐水泵、盐水去水管路、配液器、沿隧道周围水平布置的冻结器、集液器和盐水回水管路组成，所述盐水循环池依次和盐水泵、盐水去水管路、配液器、冻结器、集液器连通、盐水回水管路和冷冻机组连通，按照上述连接方式，盐水循环池中的盐水依次通过盐水泵、盐水去水管路、配液器进入冻结器中吸热，又依次通过集液器、盐水回水管路进入冷冻机组冷却放热，再次进入盐水循环池。
2.根据权利要求1所述的冷冻系统，其特征在于，所述冷却塔、清水泵、冷冻机组、盐水泵均至少有两台。
3.根据权利要求2所述的冷冻系统，其特征在于，所述盐水去水管路至少有两条管路与配液器相通，所述盐水回水管路至少有两条管路与集液器相通。
4.根据权利要求3所述的冷冻系统，其特征在于，所述盐水去水管路、盐水去水管路安装有隔热保护层。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN102230379A (zh) * | 2011-04-13 | 2011-11-02 | 中煤邯郸特殊凿井有限公司 | 冻结器盐水流量检测装置 |
| CN102720465A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 中煤第五建设有限公司 | 冻结孔强制解冻方法 |
| CN103235110A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-08-07 | 上海隧道工程股份有限公司 | 适用于盾构地中对接的冻结加固模拟试验方法及装置 |
| CN105569661A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-05-11 | 上海勘测设计研究院有限公司 | 越江地下广场的布置结构和施工方法 |
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- 2007-09-17 CN CNU2007200811026U patent/CN201093792Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102230379A (zh) * | 2011-04-13 | 2011-11-02 | 中煤邯郸特殊凿井有限公司 | 冻结器盐水流量检测装置 |
| CN102230379B (zh) * | 2011-04-13 | 2013-04-24 | 中煤邯郸特殊凿井有限公司 | 冻结器盐水流量检测装置 |
| CN102720465A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 中煤第五建设有限公司 | 冻结孔强制解冻方法 |
| CN102720465B (zh) * | 2012-06-29 | 2015-06-24 | 中煤第五建设有限公司 | 冻结孔强制解冻方法 |
| CN103235110A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-08-07 | 上海隧道工程股份有限公司 | 适用于盾构地中对接的冻结加固模拟试验方法及装置 |
| CN103235110B (zh) * | 2013-05-17 | 2015-05-20 | 上海隧道工程股份有限公司 | 适用于盾构地中对接的冻结加固模拟试验方法及装置 |
| CN105569661A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-05-11 | 上海勘测设计研究院有限公司 | 越江地下广场的布置结构和施工方法 |
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Owner name: CHINA RAILWAY ERJU CO., LTD.; PATENTEE Free format text: FORMER OWNER: CHINA RAILWAY ERJU CO., LTD. Effective date: 20080829 |
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Effective date of registration: 20080829 Address after: High building, No. nine Xing Xing Road, Chengdu hi tech Zone, Sichuan 6, China: 610041 Co-patentee after: China Railway No. 2 Engineering Group Co., Ltd. Patentee after: China Railway two Bureau Co., Ltd. Address before: High building, No. nine Xing Xing Road, Chengdu hi tech Zone, Sichuan 6, China: 610041 Patentee before: China Railway Erju Co., Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160104 Address after: Jinniu District Kam Tong Road Chengdu city Sichuan province 610031 No. 16 Patentee after: CHINA RAILWAY NO.2 BUREAU ENGINEERING CO., LTD. Patentee after: China Railway No. 2 Engineering Group Co., Ltd. Address before: 610041 high building, No. nine Hing Road, Chengdu hi tech Development Zone, Sichuan, 6 Patentee before: China Railway Erju Co., Ltd. Patentee before: China Railway No. 2 Engineering Group Co., Ltd. |
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