CN210597270U

CN210597270U - 一种处理岛状多年冻土的解冻装置

Info

Publication number: CN210597270U
Application number: CN201920871476.0U
Authority: CN
Inventors: 王多青; 李成; 张文忠; 李肖伦; 李响; 孟祥连; 高志伟; 王向阳; 张然; 于基宁; 王平
Original assignee: China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd
Current assignee: China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd
Priority date: 2019-06-11
Filing date: 2019-06-11
Publication date: 2020-05-22
Anticipated expiration: 2029-06-11

Abstract

本实用新型涉及一种处理岛状多年冻土的解冻装置，于岛状多年冻土区均匀布设的钻孔中设置解冻管，解冻管包括外管和内管，内管插入外管内，底部连通；外管顶端接入低温热盐水支管，内管顶端从外管管壁穿出并接入高温热盐水支管，通过外接供热系统将热盐水输入钻孔中，从而对冻土加温解冻。本实用新型利用供热系统和解冻管组成对冻土钻孔的加热设备，通过热交换的方式对岛状多年冻土进行解冻处理，提供了一种处理冻土的新思路。

Description

一种处理岛状多年冻土的解冻装置

技术领域

本发明涉及一种冻土处理方法，具体涉及一种处理岛状多年冻土的解冻装置。

背景技术

岛状冻土，又称不连续冻土，由于分布不连续性，冻土厚度不均匀，热稳定性极差，冻土处于退化状态，路基修筑后会发生融沉变形、不均匀沉降、开裂等现象，需采取工程处理措施。浅层岛状冻土采用挖除换填处理，埋深较大的岛状冻土可采用复合地基处理，困难条件下线路以桥通过。目前，注浆是处理岛状冻土地基的一种的有效方法，前提条件是岛状冻土完全融化。

发明内容

本发明的目的是提供一种处理岛状多年冻土的解冻装置，提供一种处理冻土的新思路。

本发明所采用的技术方案为：

一种处理岛状多年冻土的解冻装置，其特征在于：

于岛状多年冻土区均匀布设的钻孔中设置解冻管，解冻管包括外管和内管，内管插入外管内，底部连通；外管顶端接入低温热盐水支管，内管顶端从外管管壁穿出并接入高温热盐水支管。

外管包括上部的PPR上外管和下部的下端封闭无缝钢外管，二者通过丝扣或法兰连接。

各钻孔接出的低温热盐水支管汇入一个低温热盐水干管，从上部接入盐水箱；

各钻孔接出的高温热盐水支管汇入一个高温热盐水干管，从下部接入盐水箱。

高温热盐水干管上设置有盐水泵。

盐水箱内装满热盐水并设置有电热管。

本发明具有以下优点：

本发明利用供热系统和解冻管组成对冻土钻孔的加热设备，通过热交换的方式对岛状多年冻土进行解冻处理，提供了一种处理冻土的新思路。

附图说明

图1强制解冻供热系统示意图；

图2解冻管结构设计示意图。

图3为钻孔平面布置示意图。

图中，1-电热管，2-盐水箱，3-热盐水，4-盐水泵，5-高温热盐水干管，6-高温热盐水支管，7-低温热盐水干管，8-低温热盐水支管，9-钻孔，10-PPR上外管，11-PPR两端开口内管，12-下端封闭无缝钢外管。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及处理岛状多年冻土的解冻装置，于岛状多年冻土区均匀布设的钻孔9中设置解冻管，解冻管包括外管和内管，内管插入外管内，底部连通；外管顶端接入低温热盐水支管8，内管顶端从外管管壁穿出并接入高温热盐水支管6。外管包括上部的PPR上外管10和下部的下端封闭无缝钢外管12，二者通过丝扣或法兰连接。

各钻孔9接出的低温热盐水支管8汇入一个低温热盐水干管7，从上部接入盐水箱2；各钻孔9接出的高温热盐水支管6汇入一个高温热盐水干管5，从下部接入盐水箱2。高温热盐水干管5上设置有盐水泵4。盐水箱2内装满热盐水3并设置有电热管1。

上述处理岛状多年冻土的解冻装置的工艺方法，包括以下步骤：

步骤一：将解冻管吊入钻孔9内，将解冻管的外管顶端接入低温热盐水支管8，内管顶端从外管管壁穿出并接入高温热盐水支管6；

步骤二：将各钻孔9接出的低温热盐水支管8汇入一个低温热盐水干管7，从上部接入盐水箱2，将各钻孔9接出的高温热盐水支管6汇入一个高温热盐水干管5，从下部接入盐水箱2；

步骤三：启动电热管1对盐水箱2中的热盐水3加热；

步骤四：开启盐水泵4，盐水箱2内的热盐水3经高温热盐水干管5流入高温热盐水支管6并进入钻孔9内解冻管的内管中，再通过内管进入外管，热交换后热盐水3温度降低，经外管进入低温热盐水支管8，继而汇入低温热盐水干管7并回流到盐水箱2中。

于钻孔9周围打设测温孔，测温孔中地温＞1℃且地温曲线由线形上升变平缓时，即认为解冻完成。

实施例：

本发明的解冻装置由供热系统和解冻管两部分组成。

1、供热系统由电热水箱、盐水泵、PPR热盐水干管、PPR热盐水支管等组成。出水口水温70±5℃，流量60m³/h。

（1）电热水箱体积2m³，水箱与外壳之间填充有保温材料，水箱内装有盐水，盐水温度控制在70±5℃。技术参数：水容积>2000升，加热功率>100KW，具有定时加热、定时供水、超温报警(75℃超温报警)、缺水报警(出现极低水位自动切断电加热管电源并报警)等功能。

（2）水泵采用IS-80-65-160型号，性能参数：功率7.5KW，流量60m³/h,扬程32m，吸程7m，效率73％。

（3）水箱进出口连接PPR热水干管，包括高温盐水干管、低温盐水干管，管内径180mm，壁厚2.5mm，耐受温度95℃，耐受压力1.6MPa。

高、低温热水干管上各设置6个PPR热水支管，包括高温盐水支管、低温盐水支管。高温盐水支管连接解冻管内管，低温盐水支管连接解冻管外管。支管内径70mm，壁厚2.5mm，耐受温度95℃，耐受压力1.6MPa。

（4）水箱出水口PPR热水干管上可安装智能热水表，具有进行记录和电子显示用水量、控制用水量、存储用水数据等功能。

智能热水表技术性能：被测水温0～90℃，工作压力0.02MPa～1MPa ，工作环境温度0～60℃。技术参数：口径80mm，常用流量63m³/h，最小流量1.26m³/h，最大读数999999m³，最小读数0.001m³，电池寿命>6年。

水表安装时表壳上的箭头方向必须与水流方向一致，安装必须水平。水表安装位置应避免暴晒，且便于拆卸和观察，必要时应采取保温措施。水表上方严禁搁置任何物品。注意防潮、防湿、严禁水滴渗入水表控制器内，以防损坏其控制系统。

2、解冻管由外管和内管两部分组成，外管、内管顶端分别与低、高温热盐水支管连接，管内循环热盐水解冻冻土。解冻管置于Ф110钻孔内，并高出地面50cm左右，外管由上部Ф100PPR热水管与下部Ф100无缝钢管通过丝扣或法兰连接而成。PPR热水管壁厚2.5mm，耐受温度95℃，耐受压力1.6MPa。无缝钢管壁厚2mm，长度5m，底部封闭。

内管采用Ф70PPR热水管，壁厚2.5mm，耐受温度95℃，耐受压力1.6MPa，其底端高出外管底端20cm，与外管形成连通管。

工艺流程：

（1）组装：分别组装供热系统、解冻管。

（2）气密性检查：确定解冻管没有渗漏现象后，将解冻管吊入钻孔内，并与供热系统连接起来。检查解冻装置的气密性，确认无漏气现象后启动水箱电源加热。

（3）解冻：启动水箱电源，盐水加热至预定温度后，启动盐水泵解冻系统开始工作。

（4）测地温：观测地面沉降及测温孔中地温变化情况。当地温>1℃且地温曲线由线形上升变平缓时，即认为解冻完成。

（5）下一组孔解冻：本组孔解冻完成后，关闭电源（水箱、水泵），移出解冻管开始下一组孔解冻。

（6）解冻完成：解冻完成后，拆解解冻装置。拆解解冻装置前应关闭电源。

（7）注意事项：

1）应由专业技术人员负责解冻系统安装、调试及运行。

2）操作期间，应注意防止烫伤、触电。

3）盐水溶液中严禁混入泥沙或其它杂物。

4）休息期间应停止装置系统工作。冬季长时间不工作时应移出解冻管，箱内、管内不得留水。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种处理岛状多年冻土的解冻装置，其特征在于：

于岛状多年冻土区均匀布设的钻孔（9）中设置解冻管，解冻管包括外管和内管，内管插入外管内，底部连通；外管顶端接入低温热盐水支管（8），内管顶端从外管管壁穿出并接入高温热盐水支管（6）。

2.根据权利要求1所述的一种处理岛状多年冻土的解冻装置，其特征在于：

外管包括上部的PPR上外管（10）和下部的下端封闭无缝钢外管（12），二者通过丝扣或法兰连接。

3.根据权利要求2所述的一种处理岛状多年冻土的解冻装置，其特征在于：

各钻孔（9）接出的低温热盐水支管（8）汇入一个低温热盐水干管（7），从上部接入盐水箱（2）；

各钻孔（9）接出的高温热盐水支管（6）汇入一个高温热盐水干管（5），从下部接入盐水箱（2）。

4.根据权利要求3所述的一种处理岛状多年冻土的解冻装置，其特征在于：

高温热盐水干管（5）上设置有盐水泵（4）。

5.根据权利要求4所述的一种处理岛状多年冻土的解冻装置，其特征在于：

盐水箱（2）内装满热盐水（3）并设置有电热管（1）。