專利名稱：一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種凍結(jié)器，特別是涉及一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器，屬于人工地層
凍結(jié)技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
在城市地下工程如地鐵隧道建設的過程中、在礦山開采過程中，施工時易發(fā)生流 砂甚至塌方事件，造成安全事故。為了確保施工安全，減少對周邊環(huán)境的影響，在施工前需 要對地下巖土體進行預加固處理，也就是說需對地下巖土體進行凍結(jié)，這樣才能避免塌方 事故的發(fā)生。近年來，越來越廣泛的將地層凍結(jié)技術(shù)應用于礦山、市政等地下工程項目，最 為典型的是采用凍結(jié)器對巖土體進行凍結(jié)，凍結(jié)器一般采用正循環(huán)的方式進行鹽水循環(huán)， 如圖2所示，當對地層實施凍結(jié)加固時，鹽水在凍結(jié)器中循環(huán)，當-25 -40度的低溫鹽水 通過凍結(jié)器時，即能對周圍的巖土體實施凍結(jié)，然后施工人員在巖土體被凍結(jié)后形成的凍 結(jié)壁的保護下進行施工。但是，在部分地下工程中，尤其是地鐵旁通道工程中，常常會遇到 將凍結(jié)器上仰使用，即凍結(jié)器的底部向上傾斜一定角度，在這種情況下，凍結(jié)器的底部即會 出現(xiàn)存氣現(xiàn)象，而且隨著時間的延長存氣量會不斷地增加，存氣會影響到臨近區(qū)域凍結(jié)溫 度場的發(fā)展，如果不能將底部氣體排出，就會降低凍土強度或者根本形不成凍土，起不到臨 時支護的作用，造成凍結(jié)工程的失敗，施工中巖體十分容易產(chǎn)生塌方現(xiàn)象，進而造成重大工 程事故，給工程安全帶來重大隱患?，F(xiàn)有技術(shù)中，一種名稱為"局部凍結(jié)器"、申請?zhí)枮?"200720027516. 0"的賣用新型專利，它是由套管、保溫材料、內(nèi)置雙供液管、上下燜板構(gòu)成， 供液管、回路供液管從套管中穿過，與套管之間充填保溫材料，套管的上下端分別由上下燜 板密封；兩供液管的上、下端均伸出燜板，但長度不同，凍結(jié)加固時，它置于不需要凍結(jié)的巖 體層中；施工過程中兩供液管分別作為鹽水循環(huán)的去、回路，供低溫鹽水循環(huán)流動，由保溫 材料阻止鹽水與套管外巖體層的熱交換實現(xiàn)保溫，強制解凍時，它置于不需要解凍的凍土 層中；兩供液管供高溫鹽水循環(huán)流動。該實用新型雖然也是通過低溫鹽水對巖體的凍結(jié)，也 能達到凍結(jié)效果，但當該凍結(jié)器的底部向上傾斜使用時，其底部也會產(chǎn)生存氣現(xiàn)象，存氣現(xiàn) 象的存在同樣也會對巖體凍結(jié)強度帶來極大的負面影響，同樣會產(chǎn)生嚴重的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié) 器。
本發(fā)明的一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 —種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器，包括凍結(jié)管，所述凍結(jié)管內(nèi)嵌套進液管，所述凍結(jié)管
后端側(cè)部設回液管，所述進液管上通過支撐件固定排氣導管，所述排氣導管后端設有排氣
閥門、前端設隔水透氣閥。 設置在所述排氣導管上的隔水透氣閥為一個或多個，較佳地為三個。
所述排氣導管上的隔水透氣閥由開口的彎頭代替。
凍結(jié)管用來密封循環(huán)的低溫鹽水并且實現(xiàn)低溫鹽水與巖土體的熱交換，進液管為
低溫鹽水進入凍結(jié)管提供通道，回液管為低溫鹽水流出凍結(jié)管提供通道；排氣閥門在排氣
的時候打開，完成排氣后關(guān)閉，能確保凍結(jié)管內(nèi)的鹽水不會泄漏，排氣導管是將凍結(jié)管前端
部內(nèi)的存氣引出凍結(jié)器的通道，隔水透氣閥能夠只允許氣體通過而不允許液體通過，可以
將凍結(jié)管前端部的存氣引入排氣導管，而因循環(huán)濺起的鹽水不會進入排氣導管，支撐件將
排氣導管固定于進液管之上，保證排氣導管和隔水透氣閥始終處于進液管上側(cè)。 本發(fā)明的一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果 1、本發(fā)明的一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器能夠可靠、有效的將凍結(jié)管前端部內(nèi)的存
氣導出凍結(jié)管，確保凍結(jié)管內(nèi)能夠保持持續(xù)的低溫鹽水循環(huán)流動，為凍結(jié)管外部周圍的巖
土體提供足夠的冷量，達到對巖土體的良好凍結(jié)效果，保證凍結(jié)工程安全可靠。 2、本發(fā)明的一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器結(jié)構(gòu)簡單、使用操作方便、制造成本低廉，
適用于城市地下工程及礦山開采中的巖體凍結(jié)。


圖1為本發(fā)明的一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為相對于本發(fā)明的一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器的現(xiàn)有技術(shù)的凍結(jié)器示意圖；
圖3為若干個本發(fā)明的一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器上仰應用實施例圖；
圖4為本發(fā)明的一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器的排氣導管上端帶開口的彎頭的結(jié) 構(gòu)圖； 圖5為本發(fā)明的一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器的排氣導管上端設三個隔水透氣閥 的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
為了使本領域的一般技術(shù)人員能夠清楚理解本發(fā)明的技術(shù)方案，現(xiàn)結(jié)合附圖及實 施例對本發(fā)明的一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器作進一步詳盡地說明 —種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器，如圖l所示，包括凍結(jié)管l，凍結(jié)管1內(nèi)嵌套進液管 2，凍結(jié)管1后端側(cè)部設回液管3，進液管2上通過支撐件7固定排氣導管5，排氣導管5后 端設排氣閥門4、前端設隔水透氣閥6。 進一步地，設置在排氣導管5上的隔水透氣閥6為一個或多個，較佳地設置三個。
進一步地，排氣導管5上的隔水透氣閥6由開口的彎頭8代替。
實施例1 :如圖1及如圖3所示，將排氣導管5與一個隔水透氣閥6通過絲扣加密 封墊片連接，然后將連接后的排氣導管5及隔水透氣閥6通過焊接固定到進液管2上，將連 接為一體的進液管2、排氣導管5和隔水透氣閥6裝入凍結(jié)管1內(nèi)，將凍結(jié)管1的前端部13 用圓環(huán)形鋼板焊接密封，將回液管3焊接到凍結(jié)管1后端的側(cè)部上，最后在排氣導管5的后 端裝上排氣閥門4。以城市地鐵隧道施工為例，當需要從上行隧道11到下行隧道12之間打 通旁通道時，當需要本發(fā)明向上傾斜使用時，將若干個本發(fā)明按照需要凍結(jié)的巖土體需求， 從上行隧道11的側(cè)壁插向下行隧道12方向的待凍結(jié)的巖土體內(nèi)，插入時，本發(fā)明與水平線 具有一定的上仰角，將低溫鹽水從進液管2的進液口 9注入進去，由于注入壓力使得鹽水從 進液管2的出液口 10流出并回流至凍結(jié)管1的內(nèi)腔，由于在凍結(jié)管1的前端部13內(nèi)常常
4會產(chǎn)生存氣14，此時，存氣14會通過設置在排氣導管5前端的隔水透氣閥6導出并通過排 氣閥門4排出，保證了凍結(jié)管1內(nèi)的低溫鹽水能夠完全充實在凍結(jié)管l內(nèi)，從而確保了循環(huán) 在凍結(jié)管1內(nèi)的低溫鹽水對巖土體的凍結(jié)效果；當若干個本發(fā)明把待凍結(jié)的巖土體凍結(jié)完 畢后，即可進行進一步施工。 實施例2 :如圖5所示，在排氣導管5前端并排設置三個隔水透氣閥6，以便達到更 好的排氣效果。將排氣導管5和三個隔水透氣閥6通過絲扣加密封墊片連接，然后將連接 后的排氣導管5和隔水透氣閥6通過焊接固定到供液管2上，將連接為一體的供液管2、排 氣導管5和隔水透氣閥6裝入凍結(jié)管1內(nèi)，將凍結(jié)管1前端部13用圓環(huán)形鋼板焊接密封， 將回液管3焊接到凍結(jié)管1后端側(cè)部上，最后在排氣導管5的后端側(cè)部裝上排氣閥門4，排 氣方式與實施例1相同，在排氣導管5上設置三個隔水透氣閥6能夠更好地起到排氣效果， 更好地使凍結(jié)管1內(nèi)循環(huán)的低溫鹽水為巖土體的凍結(jié)起到良好作用。 實施例3 :如圖4所示，將帶有開口的彎頭8的排氣導管5通過焊接固定到供液管 2上，將連接為一體的供液管2和排氣導管5裝入凍結(jié)管1內(nèi)，將凍結(jié)管1的前端部13用圓 環(huán)形鋼板焊接密封，將回液管3焊接到凍結(jié)管1上，最后在排氣導管5的后端側(cè)部裝上排氣 閥門4，本實施例與前述兩個實施例的工作方式大致相同，所不同的是本實施例中的存氣是 通過開口的彎頭8流進排氣導管5進而通過排氣閥門4流出。
權(quán)利要求
一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器，包括凍結(jié)管(1)，所述凍結(jié)管(1)內(nèi)嵌套進液管(2)，所述凍結(jié)管(1)后端側(cè)部設回液管(3)，其特征在于，所述進液管(2)上通過支撐件(7)固定排氣導管(5)，所述排氣導管(5)后端設排氣閥門(4)、前端設隔水透氣閥(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器，其特征在于，設置在所述排氣 導管(5)上的隔水透氣閥(6)為一個或多個。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器，其特征在于，所述排氣導管(5) 上的隔水透氣閥(6)由開口的彎頭(8)代替。
全文摘要
本發(fā)明的一種具有導氣結(jié)構(gòu)的凍結(jié)器，包括凍結(jié)管，凍結(jié)管內(nèi)嵌套進液管，凍結(jié)管后端側(cè)部設回液管，進液管上通過支撐件固定排氣導管，排氣導管后設有排氣閥門、前端設隔水透氣閥。本發(fā)明是通過排氣導管將凍結(jié)管的前端部內(nèi)的存氣排出，使得低溫鹽水在凍結(jié)管正常循環(huán)流動，從而使凍結(jié)管周圍的巖土體得到有效凍結(jié)，實施時，將若干個本發(fā)明按照施工要求分別插入到巖土體實施凍結(jié)，就能將需要凍結(jié)的巖土體部分實施凍結(jié)，以便工人安全施工。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、安全可靠。
文檔編號E02D3/115GK101696572SQ20091009368
公開日2010年4月21日 申請日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者崔建軍, 李寧, 李長忠, 王建平, 王勝利, 許舒榮, 趙根全 申請人:北京中煤礦山工程有限公司;