本技术属于冻结法施工装置,涉及一种冻结法施工用冻结和解冻一体化循环装置。
背景技术:
1、冻结法施工可以适应对各种复杂的地层条件和水文条件,可提高土质的强度和稳定性,减小土体变形,起到临时支护的作用,并具有良好的封水效果,防止地下水渗流问题,在矿井建设,城市地铁,穿山、过江、过海隧道等工程的施工中被广泛应用。分流器是人工冻结法施工中重要的施工设备之一,其主要作用是分流盐水或者汇合盐水。
2、冻结法施工是指在含水土层内先钻孔打入钢管,导入循环的冷却水,使周边的地层冻结,形成坚硬的冻土壳。目前冻结施工领域主要存在盐水管循环利用率较低,冻结效果较差,能源消耗较高等问题。并且冻结施工解冻领域大多使用自然解冻,一般需要4~6个月。由于冻结壁自然解冻时间较长,后期的地层稳定性难以得到保证,对施工管线及地面周边环境造成严重影响。因此,亟待发明一套可以实现冷却水循环利用及加速冻土层解冻的节能、低成本的冻结和解冻装置。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种冻结法施工用冻结和解冻一体化循环装置。
2、本实用新型的一种冻结法施工用冻结和解冻一体化循环装置的技术方案是:
3、一种冻结法施工用冻结和解冻一体化循环装置,包括一体化冷热水池、分流器组件、冷冻机、增压泵以及一体化冻结解冻管,所述一体化冷热水池内具有从上至下依次间隔布置的节能冷水池、常规冷水池以及热水池,所述一体化冷热水池上设有与所述节能冷水池连通的节能冷却盐水回路管、节能冷却盐水去路管以及补水管,所述一体化冷热水池上设有与所述常规冷水池连通的常规冷却盐水回路管、常规冷却盐水去路管以及补水管,所述一体化冷热水池上设有与所述热水池连通的热盐水回路管、热盐水去路管、补水管,所述热盐水去路管上设有所述增压泵,所述节能冷却盐水回路管以及常规冷却盐水回路管均与冷却盐水总回管路连通,所述节能冷却盐水去路管以及常规冷却盐水去路管均与冷却盐水总去路管连通,所述冷冻机与增压泵沿水流方向依次设置在所述冷却盐水总去路管上,所述分流器组件包括冷却盐水去路分流器、冷却盐水回路分流器、热盐水去路分流器以及热盐水回路分流器,所述冷却盐水总回管路与所述冷却盐水回路分流器的进口连通,所述冷却盐水总去路管与所述冷却盐水去路分流器的进口连通,所述热盐水回路管与所述热盐水回路分流器的进口连通,所述热盐水去路管与所述热盐水去路分流器的进口连通,所述一体化冻结解冻管内具有冷却盐水去路通道、冷却盐水回路通道、热盐水去路通道以及热盐水回路通道,所述冷却盐水去路分流器的出口与所述冷却盐水去路通道连通,所述冷却盐水回路分流器的出口与所述冷却盐水回路通道连通,所述热盐水去路分流器的出口与所述热盐水去路通道连通,所述热盐水回路分流器的出口与所述热盐水回路通道连通。
4、进一步的,所述节能冷水池的上端通过内撑安装有风扇,所述热水池的外壁上设有若干个沿周向均匀间隔布置的通风窗,所述节能冷水池内壁上设有喷淋管,所述喷淋管的管壁上设有喷淋孔,所述喷淋管与所述节能冷却盐水回路管连通。
5、进一步的,所述热水池的底部设有加热板,所述热水池以及常规冷水池的外壁上分别设有通风孔。
6、进一步的,所述冷却盐水总回路管通过冷热连接管与热盐水回路管连通。
7、进一步的,所述一体化冻结解冻管包括柱形的本体以及连接在所述本体端部、锥形的头部,所述冷却盐水去路通道和热盐水去路通道位于所述一体化冻结解冻管的内壁外侧,所述冷却盐水回路通道和热盐水回路通道位于所述一体化冻结解冻管的中心位置。
8、进一步的,所述冷却盐水去路通道呈米字型,所述冷却盐水回路通道呈柱形,所述热盐水去路通道具有四个,所述热盐水去路通道呈梯形,四个所述热盐水去路通道均匀地分布于所述一体化冻结解冻管的内壁。
9、本实用新型提供了一种冻结法施工用冻结和解冻一体化循环装置,相比于现有技术,其有益效果在于:
10、本实用新型中的一体化冷热水池包括节能冷水池、常规冷水池、热水池三部分。节能冷水池适用于冬季和春季施工,盐水通过喷淋装置与冷空气充分接触,降低盐水温度,从而达到节约能源的目的。本实用新型中的一体化冻结解冻管内包含冷却盐水去路通道、冷却盐水回路通道、热盐水去路通道、热盐水回路通道四部分组成,汇合了冻结管、限位管、解冻管三者的功能。该一体化冻结解冻管在施工的不同阶段发挥着不同的作用,在冻结期,可以冻结土体,使冻结壁发展扩大;在冻结壁达到设计要求后,可以维持冻结壁厚度;在冻结法施工完成时,可以使土层快速安全地解冻,有效地提高了解冻效率,缩短了施工周期。冷却盐水总回路管通过冷热连接管与热盐水回路管连接,当冷却盐水总回路管中的盐水温度高于水源的温度时,可以将冷却盐水总回路管中的盐水引入热水池中,增加冷水池的补水量,减少热水池的补水量,从而达到节约能源的目的。
1.一种冻结法施工用冻结和解冻一体化循环装置,其特征在于,包括一体化冷热水池、分流器组件、冷冻机、增压泵以及一体化冻结解冻管,所述一体化冷热水池内具有从上至下依次间隔布置的节能冷水池、常规冷水池以及热水池,所述一体化冷热水池上设有与所述节能冷水池连通的节能冷却盐水回路管、节能冷却盐水去路管以及补水管,所述一体化冷热水池上设有与所述常规冷水池连通的常规冷却盐水回路管、常规冷却盐水去路管以及补水管,所述一体化冷热水池上设有与所述热水池连通的热盐水回路管、热盐水去路管、补水管,所述热盐水去路管上设有所述增压泵,所述节能冷却盐水回路管以及常规冷却盐水回路管均与冷却盐水总回管路连通,所述节能冷却盐水去路管以及常规冷却盐水去路管均与冷却盐水总去路管连通,所述冷冻机与增压泵沿水流方向依次设置在所述冷却盐水总去路管上,所述分流器组件包括冷却盐水去路分流器、冷却盐水回路分流器、热盐水去路分流器以及热盐水回路分流器,所述冷却盐水总回管路与所述冷却盐水回路分流器的进口连通,所述冷却盐水总去路管与所述冷却盐水去路分流器的进口连通,所述热盐水回路管与所述热盐水回路分流器的进口连通,所述热盐水去路管与所述热盐水去路分流器的进口连通,所述一体化冻结解冻管内具有冷却盐水去路通道、冷却盐水回路通道、热盐水去路通道以及热盐水回路通道,所述冷却盐水去路分流器的出口与所述冷却盐水去路通道连通,所述冷却盐水回路分流器的出口与所述冷却盐水回路通道连通,所述热盐水去路分流器的出口与所述热盐水去路通道连通,所述热盐水回路分流器的出口与所述热盐水回路通道连通。
2.根据权利要求1所述的冻结法施工用冻结和解冻一体化循环装置,其特征在于,所述节能冷水池的上端通过内撑安装有风扇,所述热水池的外壁上设有若干个沿周向均匀间隔布置的通风窗,所述节能冷水池内壁上设有喷淋管,所述喷淋管的管壁上设有喷淋孔,所述喷淋管与所述节能冷却盐水回路管连通。
3.根据权利要求1所述的冻结法施工用冻结和解冻一体化循环装置,其特征在于,所述热水池的底部设有加热板,所述热水池以及常规冷水池的外壁上分别设有通风孔。
4.根据权利要求1所述的冻结法施工用冻结和解冻一体化循环装置,其特征在于,所述冷却盐水总回路管通过冷热连接管与热盐水回路管连通。
5.根据权利要求1所述的冻结法施工用冻结和解冻一体化循环装置,其特征在于,所述一体化冻结解冻管包括柱形的本体以及连接在所述本体端部、锥形的头部,所述冷却盐水去路通道和热盐水去路通道位于所述一体化冻结解冻管的内壁外侧,所述冷却盐水回路通道和热盐水回路通道位于所述一体化冻结解冻管的中心位置。
6.根据权利要求5所述的冻结法施工用冻结和解冻一体化循环装置,其特征在于,所述冷却盐水去路通道呈米字型,所述冷却盐水回路通道呈柱形,所述热盐水去路通道具有四个,所述热盐水去路通道呈梯形,四个所述热盐水去路通道均匀地分布于所述一体化冻结解冻管的内壁。
