一种基坑冻土挡墙装置的制作方法

文档序号:11838679阅读:629来源:国知局

本实用新型涉及岩土工程技术领域,特别涉及一种基坑冻土挡墙装置。



背景技术:

目前,冻结法只是在隧道工程的土体加固及水下灌注桩孔壁加固中应用,还未见在建筑基坑工程中应用。

我国高层建筑基坑工程多采用排桩和锚杆挡墙结构,排桩和锚杆挡墙结构在地下施工后将成为废物埋在地下,大量浪费钢材和混凝土,而且不环保;基坑开挖时还需降水,因降水沉降,对周边建筑物、构筑物及地下管线造成危害和破坏,并且大量浪费地下水;施工成本高。

综上所述,现有技术中,存在基坑冻土挡墙装置不环保、需降水和成本高的问题。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供一种基坑冻土挡墙装置,可以解决现有技术中,存在基坑冻土挡墙装置不环保、需降水和成本高的问题。

本实用新型实施例提供一种基坑冻土挡墙装置,包括:土层、第一冻结管、第二冻结管、制冷装置、温度传感器和温度控制装置;

所述第一冻结管的一部分和所述第二冻结管的一部分均设置在所述土层内部,所述第一冻结管的另一部分和所述第二冻结管的另一部分均设置在所述土层外部;设置在所述土层外部的所述第一冻结管上设置有冻结管第一开口端和冻结管第二开口端;设置在所述土层外部的所述第二冻结管上设置有冻结管第三开口端和冻结管第四开口端;

所述制冷装置设置在所述土层外部,所述制冷装置包括:入口装置、出口装置、盐水泵、蒸发器、冷凝器、压缩机、冷却水泵和冷却塔;

所述入口装置上设置的第一输出端与所述冻结管第一开口端连接,所述入口装置上设置的第二输出端与所述冻结管第三开口端连接,所述入口装置上设置的输入端与所述蒸发器的第一输出端连接;

所述出口装置上设置的第一输入端与所述冻结管第二开口端连接,所述出口装置上设置的第二输入端与所述冻结管第四开口端连接,所述出口装置上设置的输出端通过所述盐水泵与所述蒸发器的第一输入端连接;

所述蒸发器的第二输入端与所述冷凝器的第一输出端连接;所述蒸发器的第二输出端通过所述压缩机与所述冷凝器的第一输入端连接;

所述冷凝器的第二输出端依次通过所述冷却水泵和所述冷却塔与所述冷凝器的第二输入端连接;

所述温度传感器埋设在所述土层内部,所述温度控制装置位于所述土层外部,所述压缩机和所述温度传感器均与所述温度控制装置电连接。

较佳地,所述第一开口端与所述第一管道上设置的第一开口端之间,所述第二开口端与所述第二管道上设置的第一开口端之间,所述第三开口端与所述第一管道上设置的第二开口端之间,所述第四开口端与所述第二管道上设置的第二开口端之间,所述压缩机的第一端与所述蒸发器的第四端之间,所述压缩机的第二端与所述冷凝器的第二端与之间,所述冷却塔的第一端与所述冷却水泵之间,以及所述冷却塔与所述冷凝器的第四端之间均设置有控制阀。

较佳地,所述冻结管第一开口端与所述入口装置上设置的第一输出端之间,所述冻结管第二开口端与所述出口装置上设置的第一输入端之间,所述冻结管第三开口端与所述入口装置上设置的第二输出端之间,所述冻结管第四开口端与所述出口装置上设置的第二输入端之间,所述压缩机与所述蒸发器的第二输出端之间,所述压缩机与所述冷凝器的第一输入端与之间,所述冷却塔与所述冷却水泵之间,以及所述冷却塔与所述冷凝器的第二输入端之间均设置有控制阀。

较佳地,所述第一冻结管和所述第二冻结管均包括内管、外管和位于所述内管和所述外管底部的分离器。

本实用新型实施例中,提供一种基坑冻土挡墙装置,该装置通过在基坑周边的土层中设置冻结管,通过与冻结管连接的制冷装置对基坑周边的土层进行冻结形成基坑冻土挡墙装置;通过建造可恢复原状土层的冻土挡墙进行基坑支护,实现了基坑工程无废弃物及地下建筑类垃圾,绿色环保,使我国高层建筑基坑工程绿色环保施工;墙体施工采取循环冷冻控制技术,无需打桩和灌注混凝土,冻土挡墙帷幕止水,无需抽水降低地下水位,不仅节省大量的基坑挡墙耗材和地下水,基坑冻土挡墙装置无需降水,避免了因降水对周边建筑物及地下埋藏管线的影响,且对比排桩和锚杆挡墙结构节约成本60%以上,成本低。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种基坑冻土挡墙装置结构示意图。

附图标记说明:

100-土层,101-1-第一冻结管,101-2-第二冻结管,102-1-入口装置,102-2-出口装置,103-盐水泵,104-蒸发器,105-冷凝器,106-压缩机,107-冷却水泵,108-冷却塔。

具体实施方式

下面结合附图,对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

图1为本实用新型实施例提供的一种基坑冻土挡墙装置结构示意图。如图1所示,该装置包括:土层100、第一冻结管101-1、第二冻结管101-2、制冷装置、温度传感器和温度控制装置。

需要说明的是,土层100是指基坑周边的土体。

具体地,第一冻结管101-1的一部分和第二冻结管101-2的一部分均设置在土层100内部,第一冻结管101-1的另一部分和第二冻结管101-2的另一部分均设置在土层100外部;设置在土层100外部的第一冻结管101-1上设置有冻结管第一开口端和冻结管第二开口端;设置在土层100外部的第二冻结管101-1上设置有冻结管第三开口端和冻结管第四开口端。

需要说明的是,第一冻结管101-1和第二冻结管101-2均包括内管、外管和位于内管和外管底部的分离器;冷冻液在盐水泵103的驱动下,进入第一冻结管101-1和第二冻结管101-2中,并经过双循环管路第一冻结管101-1和第二冻结管101-2底部的冷冻液分离器进入双循环管路第一冻结管101-1和第二冻结管101-2的外管,外管与土体直接接触并直接冷冻土体,进而将周边土体冻结成墙。

需要说明的是,第一冻结管101-1和第二冻结管101-2中的冷冻液是事先通过盐水泵103抽取进第一冻结管101-1和第二冻结管101-2中的。

具体地,制冷装置设置在土层100外部,制冷装置包括:入口装置102-1、出口装置102-2、盐水泵103、蒸发器104、冷凝器105、压缩机106、冷却水泵107和冷却塔108。

需要说明的是,入口装置102-1上设置的第一输出端与冻结管第一开口端连接,入口装置102-1上设置的第二输出端与冻结管第三开口端连接,入口装置102-1上设置的输入端与蒸发器104的第一输出端连接。

需要说明的是,入口装置102-1是一个三端连通装置,其中,一个端口输入,其余两个端口输出;用于在冷冻管和盐水泵103之间对循环的冷冻液起缓冲作用,并且起到接口转换的作用,节约盐水泵端口。

需要说明的是,出口装置102-2上设置的第一输入端与冻结管第二开口端连接,出口装置102-2上设置的第二输入端与冻结管第四开口端连接,出口装置102-2上设置的输出端通过盐水泵103与蒸发器104的第一输入端连接。

需要说明的是,出口装置102-2一个三端连通装置,其中,两个端口输入,其余一个端口输出;用于在冷冻管和盐水泵103之间对循环的冷冻液起缓冲作用,并且起到接口转换的作用,节约盐水泵端口。

需要说明的是,蒸发器104的第二输入端与冷凝器105的第一输出端连接;蒸发器104的第二输出端通过压缩机106与冷凝器105的第一输入端连接;冷凝器105的第二输出端依次通过冷却水泵107和冷却塔108与冷凝器105的第二输入端连接。

需要说明的是,蒸发器104、冷凝器105、压缩机106、冷却水泵107和冷却塔108构成的是制冷双循环通路,对第一冻结管101-1、第二冻结管101-2、入口装置102-1、出口装置102-2、盐水泵103和蒸发器104构成的冷冻液双循环通路中的冷冻液进行冷却处理。

较佳地,冻结管第一开口端与入口装置102-1上设置的第一输出端之间,冻结管第二开口端与出口装置102-2上设置的第一输入端之间,冻结管第三开口端与入口装置102-1上设置的第二输出端之间,冻结管第四开口端与出口装置102-2上设置的第二输入端之间,压缩机106与蒸发器104的第二输出端之间,压缩机106与冷凝器105的第一输入端与之间,冷却塔108与冷却水泵107之间,以及冷却塔108与冷凝器105的第二输入端之间均设置有控制阀;控制阀用于控制冷冻液或水的流向。

具体地,温度传感器埋设在土层100内部,温度控制装置位于土层100外部,压缩机106和温度传感器均与温度控制装置电连接。

需要说明的是,温度控制装置通过温度传感器获得基坑周边土层中的土体温度值,并且温度控制装置根据土体温度值确定基坑周边土层中的土体强度值;温度控制装置根据土体强度值和预设土体强度值的大小关系控制制冷装置,制冷装置通过控制冻结管内部冷冻液的温度对基坑周边土层进行冻结。

综上所述,本实用新型实施例提供的一种基坑冻土挡墙装置,该装置通过在基坑周边的土层中设置冻结管,通过与冻结管连接的制冷装置对基坑周边的土层进行冻结形成基坑冻土挡墙装置;通过建造可恢复原状土层的冻土挡墙进行基坑支护,实现了基坑工程无废弃物及地下建筑类垃圾,绿色环保,使我国高层建筑基坑工程绿色环保施工;墙体施工采取循环冷冻控制技术,无需打桩和灌注混凝土,冻土挡墙帷幕止水,无需抽水降低地下水位,不仅节省大量的基坑挡墙耗材和地下水,基坑冻土挡墙装置无需降水,避免了因降水对周边建筑物及地下埋藏管线的影响,而且对比排桩和锚杆挡墙结构节约成本60%以上,成本低。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例,但是,本实用新型实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

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