一种用于隧道冻结法施工的冻结管的制作方法

1.本实用新型涉及冻结法施工技术领域，尤其涉及一种用于隧道冻结法施工的冻结管。


背景技术：

2.由于城市复杂的环境和复杂的水文地质条件，隧道不宜采用盾构法和普通降排水法施工时，人工地层冻结法(简称冻结法)以其封水性好、加固土体强度高、适应性强、安全性好等优势在富水地层中得到较多的应用。冻结法是指将含水土体利用人工设置的冻结管，冻结管内循环冷媒剂，带走土体中热量从而形成强度高密封性好的冻土，起到承受荷载和密封防水的作用。在每一冻结管周围形成的冻土圆柱体，其直径随时间而增大，这些圆柱体互相交接成密实而闭合的冻土墙，能承受水土压力并阻隔地下水，在冻土墙的保护下开挖地层和修筑衬砌。
3.在将用于冻结施工的圆管放入隧道预先挖好的埋设孔内后，由于埋设孔内没有对圆管有效的固定装置，使得圆管在埋设孔内无法保证稳固不动的状态，在后续的制冷工序中，圆管可能会在埋设孔内发生转动以其他形式的位移，不利与制冷工序的进行。
4.当向圆管内通入循环的冷媒剂使得圆管急剧降温，以将圆管周围的土体冻结时，由于圆管的体积有限，使得圆管能够冻结的周边土体所覆盖范围有限，需要很长时间才能缓慢的扩大周边土体的冻结范围，效率较低。


技术实现要素：

5.为了解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型采取的技术方案为：
6.一种用于隧道冻结法施工的冻结管，包括圆管，圆管两端的管口内均固定连接封板，每个封板中心均设有插孔，两个插孔同轴设置，两个插孔共同插接配合连接制冷柱，圆管外壁间隔设有多组滑孔，每组滑孔为四个，四个滑孔以圆管轴线为基准均匀设置，每个滑孔内均滑动连接冷却柱，制冷柱外壁间隔固定连接多组抵板，每个抵板一侧均设有斜面，抵板与冷却柱一一对应设置，制冷柱内设有u形管道，u形管道内插接配合连接软管，软管的两端均能从u形管道的管口伸出。
7.优选地，制冷柱一端固定连接第一锥形块，第一锥形块能够通过插孔伸出圆管。
8.优选地，制冷柱外壁套接固定密封环，密封环与封板对应设置。
9.优选地，每个冷却柱内均设有储液腔，每个冷却柱的外壁均套接固定挡环，每个冷却柱均设有四个进液孔，四个进液孔以冷却柱轴线为基准均匀设置，每个进液孔均与储液腔相互连通。
10.优选地，每个冷却柱一端均固定连接第二锥形块。
11.优选地，其中一个封板设有注入孔，注入孔内插接配合连接堵头。
12.本实用新型的优点在于：本实用新型所提供的一种用于隧道冻结法施工的冻结管，通过向将圆管内插入制冷柱，能够使得制冷柱端面的第一锥形块插入圆管外的土体中；
同时，每个冷却柱端面的第二锥形块也能够伸出圆管并插入周围的土体内，使得圆管能够在土体内保持稳固，以利于后续的制冷工序。
13.圆管被固定在土体内后，向注入孔内注入制冷液，使得冷却柱的储液腔，以及圆管内壁与制冷柱外壁之间均被注满制冷液，然后再将软管依次循环插入多个制冷柱内的u形管道；将液氮注入软管，液氮沿着软管在u形管道内流动的过程中，制冷柱能够使得周围温度急剧下降，从而使得圆管周围的土体被冻结；同时，制冷液的温度也会急剧下降，从而使得冷却柱周围的土体也能够被冻结，进而扩大被冻结土体的范围，提高冻结施工的效率。
附图说明
14.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
15.图1是本实用新型的基本结构示意图；
16.图2是图1中e部位的放大图；
17.图3是制冷柱与底板之间的连接结构示意图；
18.图4是圆管与相邻圆管通过软管连接时的状态图。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的说明，但是不作为本实用新型的限定。
20.实施例1
21.如图1-图4所示，本实用新型所提供的一种用于隧道冻结法施工的冻结管，包括圆管1，圆管1两端的管口内均固定连接封板2，两个封板2能够对圆管1两端的管口进行封闭。每个封板2中心均设有插孔，两个插孔同轴设置，两个插孔共同插接配合连接制冷柱3，制冷柱3一端固定连接第一锥形块 32，第一锥形块32能够通过插孔伸出圆管1。将圆管1放入在隧道内土体中的埋设孔中，然后将制冷柱3通过插孔推入圆管1内，第一锥形块32能够从插孔伸出并插入土体内，使得圆管1能够在埋设孔内保持稳固。
22.圆管1外壁间隔设有三组圆形的滑孔，每组滑孔为四个，四个滑孔以圆管 1轴线为基准均匀设置，每个滑孔内均滑动连接冷却柱4；制冷柱3外壁间隔固定连接三组抵板5，每个抵板5一侧均设有斜面51，斜面51均倾斜朝向第一锥形块32，抵板5与冷却柱4一一对应设置。在将圆管1放入土体中的埋设孔内的过程中，冷却柱4均处于圆管1内壁，以使得圆管1能够顺利伸入埋设孔内；当圆管1放入土体中后，通过向插孔内插入制冷柱3，在制冷柱3在圆管1内向另一侧封板2的插孔移动时，抵板5的斜面51会与冷却柱4发生接触，抵板5通过斜面51会推动冷却柱4通过滑孔伸出圆管1并插入埋设孔周围的土体内，使得圆管1在埋设孔内能够更加稳固。每个冷却柱4一端均固定连接第二锥形块43，第二锥形块43能够通过滑孔伸出圆管1并插入埋设孔周围的土体内，使得冷却柱4能够更加容易的插入土体内。
23.每个冷却柱4的外壁均套接固定挡环41，通过挡环41能够对冷却柱4伸入土体内的位置进行限制；每个冷却柱4内均设有储液腔40，每个冷却柱4均设有四个进液孔42，四个进液孔42以冷却柱4轴线为基准均匀设置，每个进液孔42均与储液腔40相互连通。当冷却柱4
伸入土体并使得挡环41贴在圆管1内壁时，四个进液孔42均会处于圆管1内。远离第一锥形块32的封板2 设有注入孔，注入孔内插接配合连接堵头6，将堵头6从注入孔内移除，然后向注入孔内注入制冷液，制冷液能够通过进液孔42将冷却柱4的储液腔40注满，并使得圆管1内壁与制冷柱3外壁之间也被注满制冷液。制冷柱3外壁套接固定密封环33，密封环33与封板2对应设置，第一锥形块32在伸入土体时，密封环33能够与封板2贴合，从而防止在向圆管1内注入制冷液时，制冷液从第一锥形块32与封板2插孔之间的缝隙中流出。
24.制冷柱3内设有u形管道，u形管道内插接配合连接软管31，软管31的两端均能从u形管道的管口伸出。将软管31从u形管道一端插入制冷柱3 内，然后再从u形管道另一端伸出，从而使得软管31能够在制冷柱3内呈u 形，以便于向软管31注入液氮并以循环的方式流动，使得制冷柱3冷却降温。
25.使用时，根据需要对土体冻结的面积，在隧道内挖出设计规定数量的埋设孔，再将圆管1依次放入隧道内土体中的埋设孔中，然后将制冷柱3通过插孔推入圆管1内，使得圆管1能够在埋设孔内保持稳固。向注入孔内注入制冷液，使得冷却柱4的储液腔40，以及圆管1内壁与制冷柱3外壁之间均被注满制冷液，然后将堵头6插入注入孔使其密封。将软管31一端插入设有水泵并装有液氮容器中，然后将软管31另一端插入制冷柱3内的u形管道，软管31 另一端沿着u形管道从制冷柱3再次伸出时，再将其插入相邻制冷柱3内的u 形管道；将软管31的另一端依次循环插入多个制冷柱3内的u形管道后，再将软管31另一端放回装有液氮容器中。当通过水泵将液氮导入软管31中时，软管31中的液氮能够沿着制冷柱3内的u形管道依次流动后再流回装有液氮容器中，以使得液氮的循环使用。
26.液氮在u形管道内流动的过程中，制冷柱3能够使得周围温度急剧下降，从而使得圆管1周围的土体被冻结；同时，制冷液的温度也会急剧下降，从而使得冷却柱4周围的土体也能够被冻结，从而扩大被冻结土体的范围，提高冻结施工的效率。
27.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。