專利名稱：一種具有導氣結構的凍結器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種凍結器，特別是涉及一種具有導氣結構的凍結器，屬于人工
地層凍結技術領域。
背景技術：
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，這樣才能避免塌方事故的發生。近年來，越來越廣泛的將地層凍結技術應用于礦山、市政等地下工程項目，最為典型的是采用凍結器對巖土體進行凍結，凍結器一般采用正循環的方式進行鹽水循環，如圖2所示，當對地層實施凍結加固時，鹽水在凍結器中循環，當-25 -40度的低溫鹽水通過凍結器時，即能對周圍的巖土體實施凍結，然后施工人員在巖土體被凍結后形成的凍結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，常常會遇到將凍結器上仰使用，即凍結器的底部向上傾斜一定角度，在這種情況下，凍結器的底部即會出現存氣現象，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域凍結溫度場的發展，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，造成凍結工程的失敗，施工中巖體十分容易產生塌方現象，進而造成重大工程事故，給工程安全帶來重大隱患。現有技術中，一種名稱為"局部凍結器"、申請號為"200720027516. 0"的賣用新型專利，它是由套管、保溫材料、內置雙供液管、上下燜板構成，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，凍結加固時，它置于不需要凍結的巖體層中；施工過程中兩供液管分別作為鹽水循環的去、回路，供低溫鹽水循環流動，由保溫材料阻止鹽水與套管外巖體層的熱交換實現保溫，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流動。該實用新型雖然也是通過低溫鹽水對巖體的凍結，也能達到凍結效果，但當該凍結器的底部向上傾斜使用時，其底部也會產生存氣現象，存氣現象的存在同樣也會對巖體凍結強度帶來極大的負面影響，同樣會產生嚴重的安全隱患。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的缺陷，提供一種具有導氣結構的凍結器。
本實用新型的一種具有導氣結構的凍結器是通過以下技術方案實現的 —種具有導氣結構的凍結器，包括凍結管，所述凍結管內嵌套進液管，所述凍結管
后端側部設回液管，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。[0007] 所述排氣導管上的隔水透氣閥由開口的彎頭代替。
3[0008] 凍結管用來密封循環的低溫鹽水并且實現低溫鹽水與巖土體的熱交換，進液管為
低溫鹽水進入凍結管提供通道，回液管為低溫鹽水流出凍結管提供通道；排氣閥門在排氣
的時候打開，完成排氣后關閉，能確保凍結管內的鹽水不會泄漏，排氣導管是將凍結管前端
部內的存氣引出凍結器的通道，隔水透氣閥能夠只允許氣體通過而不允許液體通過，可以
將凍結管前端部的存氣引入排氣導管，而因循環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。 本實用新型的一種具有導氣結構的凍結器相對于現有技術具有如下有益效果 1、本實用新型的一種具有導氣結構的凍結器能夠可靠、有效的將凍結管前端部內
的存氣導出凍結管，確保凍結管內能夠保持持續的低溫鹽水循環流動，為凍結管外部周圍
的巖土體提供足夠的冷量，達到對巖土體的良好凍結效果，保證凍結工程安全可靠。 2、本實用新型的一種具有導氣結構的凍結器結構簡單、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。
圖1為本實用新型的一種具有導氣結構的凍結器結構示意圖； 圖2為相對于本實用新型的一種具有導氣結構的凍結器的現有技術的凍結器示
意圖； 圖3為若干個本實用新型的一種具有導氣結構的凍結器上仰應用實施例圖；[0015] 圖4為本實用新型的一種具有導氣結構的凍結器的排氣導管上端帶開口的彎頭的結構圖； 圖5為本實用新型的一種具有導氣結構的凍結器的排氣導管上端設三個隔水透氣閥的結構圖。
具體實施方式為了使本領域的一般技術人員能夠清楚理解本實用新型的技術方案，現結合附圖及實施例對本實用新型的一種具有導氣結構的凍結器作進一步詳盡地說明[0018] —種具有導氣結構的凍結器，如圖1所示，包括凍結管l，凍結管1內嵌套進液管2，凍結管1后端側部設回液管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。[0020] 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。[0021] 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裝入凍結管1內，將凍結管1的前端部13用圓環形鋼板焊接密封，將回液管3焊接到凍結管1后端的側部上，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，當需要本實用新型向上傾斜使用時，將若干個本實用新型按照需要凍結的巖土體需求，從上行隧道ll的側壁插向下行隧道12方向的待凍結的巖土體內，插入時，本實用新型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流出并回流至凍結管1的內腔，由于在凍結管1的前端部13內常常會產生存氣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，保證了凍結管1內的低溫鹽水能夠完全充實在凍結管1內，從而確保了循環在凍結管1內的低溫鹽水對巖土體的凍結效果；當若干個本實用新型把待凍結的巖土體凍結完畢后，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裝入凍結管1內，將凍結管1前端部13用圓環形鋼板焊接密封，將回液管3焊接到凍結管1后端側部上，最后在排氣導管5的后端側部裝上排氣閥門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，更好地使凍結管1內循環的低溫鹽水為巖土體的凍結起到良好作用。 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裝入凍結管1內，將凍結管1的前端部13用圓環形鋼板焊接密封，將回液管3焊接到凍結管1上，最后在排氣導管5的后端側部裝上排氣閥門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。
權利要求一種具有導氣結構的凍結器，包括凍結管(1)，所述凍結管(1)內嵌套進液管(2)，所述凍結管(1)后端側部設回液管(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. 根據權利要求1所述的一種具有導氣結構的凍結器，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. 根據權利要求l所述的一種具有導氣結構的凍結器，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。
專利摘要本實用新型的一種具有導氣結構的凍結器，包括凍結管，凍結管內嵌套進液管，凍結管后端側部設回液管，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。本實用新型是通過排氣導管將凍結管的前端部內的存氣排出，使得低溫鹽水在凍結管正常循環流動，從而使凍結管周圍的巖土體得到有效凍結，實施時，將若干個本實用新型按照施工要求分別插入到巖土體實施凍結，就能將需要凍結的巖土體部分實施凍結，以便工人安全施工。本實用新型結構簡單、成本低廉、安全可靠。
文檔編號E02D3/115GK201495537SQ20092024605
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月27日 優先權日2009年9月27日
發明者崔建軍, 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