【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及人工地層凍結法施工。具體地說是一種在凍結施工中避免管末端氣堵的凍結裝置。
技術介紹
1、人工地層凍結法是利用人工制冷技術，通過在凍結管內進行低溫鹽水循環的方式，將天然含水巖土轉化為人工凍土；從而大幅提高原有地層強度及穩定性，形成可抵抗巖土壓力和能有效隔絕地下水的連續凍結壁，以此為支撐來進行施工活動的一種特殊的地層加固技術。
2、在凍結施工中，經常出現凍結管設計角度為仰角的情況，而凍結管中低溫鹽水循環的方式是低溫鹽水從供液管流入，通過供液管和凍結管之間的環形空間流出，如圖1和圖2所示，由于實際施工中供液管長度略小于凍結管長度，在重力的影響下，凍結管末端的低溫鹽水并不能充滿整個凍結管而從環形空間循環流出，因此經常出現“氣堵”現象，并造成凍結管有效凍結距離減小，冷凍效果降低，甚至凍結管末端土體未凍結的施工風險。
技術實現思路
1、為此，本專利技術所要解決的技術問題在于提供一種在凍結施工中避免管末端氣堵的凍結裝置。本專利技術通過特定的結構設計，確保低溫鹽水能夠充分填充整個凍結管，特別是在管末端，避免了“氣堵”現象，保證了凍結管的有效凍結距離和冷凍效果。該凍結管設計簡單、易于安裝和維護，能夠顯著提高施工效率和安全性，降低施工風險和維護成本。
2、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種在凍結施工中避免管末端氣堵的凍結裝置，包括供液管和凍結管，所述供液管從所述凍結管的管口插入所述凍結管內并向所述凍結管的管底延伸，所述供液管與所
4、所述凍結裝置還包括末端隔板和鹽水通道管，所述末端隔板安裝在所述供液管插入所述凍結管內的部分上，所述末端隔板的外圓周面與所述凍結管的內壁密封配合；所述末端隔板將所述凍結管內空間分隔為兩個相互獨立的空間，所述凍結管的管底與所述末端隔板之間的空間為末端腔體，所述凍結管的管口與所述末端隔板之間的空間為環形空間；
5、所述末端隔板上開設有第一通孔和第二通孔，其中，所述供液管從所述第二通孔中穿過，且所述供液管的出水口位于所述末端腔體中且與所述末端腔體流體導通；所述鹽水通道管從所述第一通孔中穿過，所述鹽水通道管的兩端分別與所述環形空間和所述末端腔體流體導通。
6、上述的凍結裝置，所述鹽水通道管為可彎曲的軟管，所述鹽水通道管的長度大于所述供液管的出水口到所述凍結管的管底之間的距離；所述鹽水通道管與所述末端腔體流體導通的進水端管壁外粘接有泡沫塊；自低溫鹽水開始由所述供液管的出水口流入所述末端腔體時起，直至所述低溫鹽水充滿所述末端腔體前，所述泡沫塊帶動所述鹽水通道管的進水端管口在所述末端腔體中上浮，使得所述鹽水通道管的進水端管口保持在所述低溫鹽水的液面以上。當低溫鹽水從供液管流入末端腔體時，空氣可以通過鹽水通道管順利排出，從而避免了氣堵現象，保證了凍結管的有效凍結距離和冷凍效果。
7、上述的凍結裝置，所述末端隔板的外圓周面與所述凍結管的內壁之間設有密封圈。
8、上述的凍結裝置，所述密封圈為遇水膨脹橡膠圈。末端隔板與管體管腔內壁之間設置的遇水膨脹橡膠圈，能夠在低溫鹽水進入管腔后迅速膨脹，形成密封連接，有利于末端腔體中的氣體的排出，防止末端腔體中發生氣堵，影響凍結管末端的凍結效果。同時，當將末端隔板安裝入凍結管中時，遇水膨脹橡膠圈處于未膨脹狀態，方便了末端隔板在凍結管的管腔中移動到適宜的位置。
9、上述的凍結裝置，所述供液管出水口的為斜切口，所述供液管上的斜切口朝下設置。供液管為斜切口時，在組裝凍結裝置時能夠更方便地伸入末端隔板1上的第二通孔中。
10、上述的凍結裝置，所述鹽水通道管的數量大于或等于3個，且所述第一通孔均勻排布在所述第二通孔的外周。第一通孔均勻排布在第二通孔的外周時，則無論末端隔板在凍結管內部的安裝角度如何，末端腔體中的空氣均能被排出。
11、上述的凍結裝置，當所述凍結裝置呈仰角安裝在凍結孔中時，所述第一通孔布置在所述第二通孔上方。
12、上述的凍結裝置，所述第二通孔的數量為1個，所述第一通孔的截面積之和小于或等于所述第二通孔的截面積。第一通孔的截面積之和小于或等于第二通孔的截面積，這有利于末端腔體中氣體的排出。
13、上述的凍結裝置，所述凍結管的管壁上開有出水孔，所述出水孔鄰近所述凍結管的管口。
14、上述的凍結裝置，所述凍結裝置還包括去路接頭和回路接頭，所述去路接頭固定連接在所述凍結管管口處且與所述供液管的管腔流體導通，所述回路接頭固定連接在所述凍結管的出水孔處且與所述凍結管的管腔流體導通。
15、本專利技術的技術方案取得了如下有益的技術效果：
16、1、該凍結裝置通過供液管、末端隔板和鹽水通道管的協調設計，確保低溫鹽水能夠充分填充凍結管，特別是管末端區域。供液管將低溫鹽水直接送至凍結管底部的末端腔體，末端隔板將腔體分為兩個獨立的空間，保證末端腔體中的空氣通過鹽水通道管排出，避免了氣堵現象。這一設計解決了傳統凍結管中低溫鹽水無法充滿末端的難題，保證了整個凍結管的有效凍結長度，提高了施工效率和凍結效果。
17、2、供液管出水口的斜切設計有效減少了低溫鹽水流出的沖擊，避免末端腔體內形成紊流，從而防止泡沫塊漂浮時受擾，且斜切口朝下能夠在一定程度上防止鹽水通道管中形成栓塞，保障了排氣的效率。這種結構設計減少了因氣堵或施工中斷造成的重復作業，顯著提升了施工效率和安全性。
18、3、鹽水通道管鄰近凍結管的管壁設置，這種布局設計使得低溫鹽水能夠更加均勻地在凍結管內流動。通過供液管將低溫鹽水送至末端腔體后，鹽水會沿著鹽水通道管向環形空間中回流并與凍結管壁接觸，從而充分冷卻凍結管周圍的土體。這種均勻的環繞布局保證了凍結管的冷凍效果，尤其是對于需要形成完整凍結壁的場景，能夠提高凍結速度并保證凍結壁的連續性。
19、4、本專利技術的凍結管結構相對簡單，各部件之間的連接和安裝方便快捷。此外，通過合理的布局和設計，使得凍結管在使用過程中易于維護和檢修，降低了維護成本和時間。
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1.一種在凍結施工中避免管末端氣堵的凍結裝置，包括供液管(5)和凍結管(6)，所述供液管(5)從所述凍結管(6)的管口插入所述凍結管(6)內并向所述凍結管(6)的管底延伸，所述供液管(5)與所述凍結管(6)流體導通；
2.根據權利要求1所述的凍結裝置，其特征在于，所述鹽水通道管(3)為可彎曲的軟管，所述鹽水通道管(3)的長度大于所述供液管(5)的出水口到所述凍結管(6)的管底之間的距離；所述鹽水通道管(3)與所述末端腔體(603)流體導通的進水端管壁外粘接有泡沫塊(4)；自低溫鹽水開始由所述供液管(5)的出水口流入所述末端腔體(603)時起，直至所述低溫鹽水充滿所述末端腔體(603)前，所述泡沫塊(4)帶動所述鹽水通道管(3)的進水端管口在所述末端腔體(603)中上浮，使得所述鹽水通道管(3)的進水端管口保持在所述低溫鹽水的液面以上。
3.根據權利要求1所述的凍結裝置，其特征在于，所述末端隔板(1)的外圓周面與所述凍結管(6)的內壁之間設有密封圈。
4.根據權利要求3所述的凍結裝置，其特征在于，所述密封圈為遇水膨脹橡膠圈(2)。
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6.根據權利要求1所述的凍結裝置，其特征在于，所述鹽水通道管(3)的數量大于或等于3個，且所述第一通孔(101)均勻排布在所述第二通孔(102)的外周。
7.根據權利要求1所述的凍結裝置，其特征在于，當所述凍結裝置呈仰角安裝在凍結孔中時，所述第一通孔(101)布置在所述第二通孔(102)上方。
8.根據權利要求1-7任一所述的凍結裝置，其特征在于，所述第二通孔(102)的數量為1個，所述第一通孔(101)的截面積之和小于或等于所述第二通孔(102)的截面積。
9.根據權利要求8所述的凍結裝置，其特征在于，所述凍結管(6)的管壁上開有出水孔，所述出水孔鄰近所述凍結管的管口。
10.根據權利要求9所述的凍結裝置，其特征在于，所述凍結裝置還包括去路接頭(7)和回路接頭(8)，所述去路接頭(7)固定連接在所述凍結管(6)管口處且與所述供液管(5)的管腔流體導通，所述回路接頭(8)固定連接在所述凍結管(6)的出水孔處且與所述凍結管(6)的管腔流體導通。
...【技術特征摘要】
1.一種在凍結施工中避免管末端氣堵的凍結裝置，包括供液管(5)和凍結管(6)，所述供液管(5)從所述凍結管(6)的管口插入所述凍結管(6)內并向所述凍結管(6)的管底延伸，所述供液管(5)與所述凍結管(6)流體導通；
2.根據權利要求1所述的凍結裝置，其特征在于，所述鹽水通道管(3)為可彎曲的軟管，所述鹽水通道管(3)的長度大于所述供液管(5)的出水口到所述凍結管(6)的管底之間的距離；所述鹽水通道管(3)與所述末端腔體(603)流體導通的進水端管壁外粘接有泡沫塊(4)；自低溫鹽水開始由所述供液管(5)的出水口流入所述末端腔體(603)時起，直至所述低溫鹽水充滿所述末端腔體(603)前，所述泡沫塊(4)帶動所述鹽水通道管(3)的進水端管口在所述末端腔體(603)中上浮，使得所述鹽水通道管(3)的進水端管口保持在所述低溫鹽水的液面以上。
3.根據權利要求1所述的凍結裝置，其特征在于，所述末端隔板(1)的外圓周面與所述凍結管(6)的內壁之間設有密封圈。
4.根據權利要求3所述的凍結裝置，其特征在于，所述密封圈為遇水膨脹橡膠圈(2)。
5.根據權利要求1所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐郡偉，付財，高偉，彭飛，楊寧，王翔，王康，
申請(專利權)人：北京中煤礦山工程有限公司，
類型：發明
國別省市：
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