盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固pvc凍結(jié)管的制作方法
【專利摘要】一種盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固PVC凍結(jié)管，應(yīng)用于凍結(jié)加固區(qū)中，盾構(gòu)機(jī)沿軸線貫穿所述凍結(jié)加固區(qū)，所述PVC凍結(jié)管含管本體，所述管本體由PVC制成，其底端由PVC管悶頭閉合，另一端設(shè)有法蘭組件，所述法蘭組件包含外側(cè)的鋼制法蘭盤和內(nèi)側(cè)的PVC法蘭盤，所述鋼制法蘭盤和PVC法蘭盤相互連接，一進(jìn)液管穿過所述法蘭組件并伸入所述管本體內(nèi)；所述管本體上還設(shè)有一出液管；由此，本發(fā)明的盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固PVC凍結(jié)管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，在盾構(gòu)進(jìn)出洞鹽水凍結(jié)設(shè)計(jì)中滿足工程強(qiáng)度和變形要求；同時(shí)，凍結(jié)完成后不用拔除凍結(jié)管，盾構(gòu)可以直接切削凍結(jié)管，提高盾構(gòu)進(jìn)出洞的安全性。
【專利說明】盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固PVC凍結(jié)管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及盾構(gòu)進(jìn)出洞的凍結(jié)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固PVC
凍結(jié)管。
【背景技術(shù)】
[0002]人工地層凍結(jié)法，是利用人工制冷技術(shù)，使地層巖土中的水結(jié)冰，把天然巖土變成凍土，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行地下工程施工的特殊施工技術(shù)，其實(shí)質(zhì)是利用人工制冷臨時(shí)改變巖土性質(zhì)以加固地層。人工土地層凍結(jié)法由于基本不受支護(hù)范圍和支護(hù)深度的限制，能有效防止涌水以及城市挖掘、鉆鑿施工中相鄰?fù)馏w變形而受到越來越對(duì)的重視，成為地下工程的主要手段。
[0003]隨著城市的不斷發(fā)展，大力發(fā)展地下快速軌道交通顯得越來越迫切，而采用盾構(gòu)法建造隧道或各種地下管道，則成了發(fā)展地下交通的關(guān)鍵，在盾構(gòu)的進(jìn)出洞工序中，土體穩(wěn)定技術(shù)是盾構(gòu)法建造隧道的重要工序，直接影響管道軸線的質(zhì)量、進(jìn)出洞口處環(huán)境保護(hù)的成效及工程施工的成敗，而凍結(jié)法則是土體穩(wěn)定技術(shù)的關(guān)鍵。
[0004]現(xiàn)有的凍結(jié)法，普遍采用的是低碳無縫鋼管，但在城市隧道使用的盾構(gòu)機(jī)多為軟土盾構(gòu)，刀盤無法切除打入土體的鋼質(zhì)凍結(jié)管，從而給盾構(gòu)的推進(jìn)造成困難，因此為了順利完成盾構(gòu)，要拔除凍結(jié)鋼管。
[0005]而在拔除中，易出現(xiàn)兩個(gè)問題:1、拔管時(shí)需要用熱鹽水循環(huán)，而循環(huán)的時(shí)間很難掌握，時(shí)間過短凍結(jié)管很難拔除，且易造成凍結(jié)管斷裂，時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致凍土壁融化過多，可能造成大量的水、泥沙通過凍結(jié)孔涌出地面，造成洞門坍塌；2、拔管時(shí)易出現(xiàn)凍結(jié)管斷裂，導(dǎo)致凍結(jié)管殘留，給盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞造成很大的風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]為此，本發(fā)明的設(shè)計(jì)者有鑒于上述缺陷，通過潛心研究和設(shè)計(jì)，綜合長(zhǎng)期多年從事相關(guān)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和成果，研究設(shè)計(jì)出一種盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固PVC凍結(jié)管，以克服上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于:現(xiàn)有的凍結(jié)法，普遍采用的是低碳無縫鋼管，而在拔除凍結(jié)鋼管中容易造成大量的水、泥沙通過凍結(jié)孔涌出地面而導(dǎo)致洞門坍塌；且易出現(xiàn)凍結(jié)管斷裂和殘留，給盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞造成很大的風(fēng)險(xiǎn)。
[0008]為解決該技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固PVC凍結(jié)管，應(yīng)用于凍結(jié)加固區(qū)中，盾構(gòu)機(jī)沿軸線貫穿所述凍結(jié)加固區(qū)，其特征在于:
[0009]所述PVC凍結(jié)管含管本體，所述管本體由PVC制成，其底端由PVC管悶頭閉合，另一端設(shè)有法蘭組件，所述法蘭組件包含外側(cè)的鋼制法蘭盤和內(nèi)側(cè)的PVC法蘭盤，所述鋼制法蘭盤和PVC法蘭盤相互連接，一進(jìn)液管穿過所述法蘭組件并伸入所述管本體內(nèi)；所述管本體上還設(shè)有一出液管。
[0010]其中:所述出液管通過一 PVC三通管與所述管本體的內(nèi)部連通。[0011]其中:所述管本體由多段PVC管連接而成，在各PVC管的連接處設(shè)有PVC連接件以加強(qiáng)連接處的強(qiáng)度。
[0012]其中:所述出液管也穿過法蘭組件并伸入管本體內(nèi)。
[0013]其中:所述進(jìn)液管通過泵連接至冷動(dòng)鹽水容器，所述出液管連接至冷凍鹽水容器。
[0014]通過上述結(jié)構(gòu)可知，本發(fā)明的盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固PVC凍結(jié)管具有如下技術(shù)效果:
[0015]1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，在盾構(gòu)進(jìn)出洞鹽水凍結(jié)設(shè)計(jì)中滿足工程強(qiáng)度和變形要求；
[0016]2、凍結(jié)完成后不用拔除凍結(jié)管，盾構(gòu)可以直接切削凍結(jié)管，提高盾構(gòu)進(jìn)出洞的安全性。
[0017]本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容可通過后述的說明及所附圖而得到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固PVC凍結(jié)管的應(yīng)用示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固PVC凍結(jié)管第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為圖2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明具體實(shí)施的技術(shù)方案是:盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固PVC凍結(jié)管102，應(yīng)用于凍結(jié)加固區(qū)103中，盾構(gòu)機(jī)沿軸線103以箭頭104方向貫穿所述凍結(jié)加固區(qū)103。
[0024]參見圖2和圖4，本發(fā)明的盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固PVC凍結(jié)管的一實(shí)施例包含管本體5,所述管本體5由PVC (Polyvinyl chloride polymer)制成,其底端由PVC管悶頭7閉合，另一端設(shè)有法蘭組件，所述法蘭組件包含外側(cè)的鋼制法蘭盤I和內(nèi)側(cè)的PVC法蘭盤2，所述鋼制法蘭盤I和PVC法蘭盤2相互連接，一進(jìn)液管穿過所述法蘭組件并伸入所述管本體5內(nèi)。
[0025]所述管本體5上還設(shè)有一出液管4，參見圖2和圖3，所述出液管4通過一 PVC三通管3與所述管本體5的內(nèi)部連通。
[0026]其中，所述管本體5可由多段PVC管連接而成，在各PVC管的連接處設(shè)有PVC連接件6以加強(qiáng)連接處的強(qiáng)度。
[0027]其中，所述進(jìn)液管可通過泵連接至冷動(dòng)鹽水容器，所述出液管連接至冷凍鹽水容器，所述冷凍鹽水容器設(shè)有冷凍單元。
[0028]參見圖4，在另一實(shí)施例中，可將出液管也穿過法蘭組件并伸入管本體內(nèi)，以節(jié)約空間，避免過多組件。
[0029]在實(shí)用中，通過多次試驗(yàn)表面:
[0030](I)在低溫鹽水引起的溫度壓力、不同土層凍脹導(dǎo)致的彎曲應(yīng)力、徑向壓力差，未出現(xiàn)PVC凍結(jié)管發(fā)生脆性破壞，鹽水滲漏現(xiàn)象，滿足盾構(gòu)進(jìn)洞鹽水凍結(jié)加固對(duì)凍結(jié)孔水密性的要求。
[0031](2)PVC凍結(jié)管導(dǎo)熱系數(shù)0.2w/(m.°C ),鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)40w/(m.°C )，從數(shù)據(jù)上分析，PVC管的導(dǎo)熱系數(shù)是鋼管的0.005倍，和鋼管存在很大的差異，實(shí)際凍結(jié)效果分析，PVC凍結(jié)管外壁溫度和鹽水溫度相差較大，最大溫差達(dá)11.5°C，隨著凍結(jié)的延續(xù)，凍結(jié)時(shí)間的增力口，凍土板塊區(qū)域逐漸增大，PVC凍結(jié)孔管壁的溫度有明顯的下降，溫差逐漸減少，在凍結(jié)中后期，鹽水溫度在_30°C穩(wěn)定，PVC凍結(jié)管外壁的溫度最低達(dá)到-25°C，并穩(wěn)定在-25°C，并和鹽水溫度溫差穩(wěn)定在5°C，且平均溫度較低。試驗(yàn)證明，在適當(dāng)延長(zhǎng)凍結(jié)時(shí)間的情況下，PVC凍結(jié)管是可以滿足盾構(gòu)進(jìn)洞鹽水凍結(jié)加固的導(dǎo)熱性需求。
[0032](3)從試驗(yàn)收集到的碎片統(tǒng)計(jì)來看，盾構(gòu)推進(jìn)可以將凍結(jié)管破碎的尺寸一般控制在IOOmm左右，容易直接被螺旋推進(jìn)機(jī)出土，因此在盾構(gòu)進(jìn)洞的鹽水凍結(jié)加固施工中，由于PVC塑料管可以被盾構(gòu)直接切削推進(jìn)，不需要拔除凍結(jié)管，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。
[0033]由此可見，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0034]1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，在盾構(gòu)進(jìn)出洞鹽水凍結(jié)設(shè)計(jì)中滿足工程強(qiáng)度和變形要求；
[0035]2、凍結(jié)完成后不用拔除凍結(jié)管，盾構(gòu)可以直接切削凍結(jié)管，提高盾構(gòu)進(jìn)出洞的安全性。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固PVC凍結(jié)管，應(yīng)用于凍結(jié)加固區(qū)中，盾構(gòu)機(jī)沿軸線貫穿所述凍結(jié)加固區(qū)，其特征在于: 所述PVC凍結(jié)管含管本體，所述管本體由PVC制成，其底端由PVC管悶頭閉合，另一端設(shè)有法蘭組件，所述法蘭組件包含外側(cè)的鋼制法蘭盤和內(nèi)側(cè)的PVC法蘭盤，所述鋼制法蘭盤和PVC法蘭盤相互連接，一進(jìn)液管穿過所述法蘭組件并伸入所述管本體內(nèi)；所述管本體上還設(shè)有一出液管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PVC凍結(jié)管，其特征在于:所述出液管通過一PVC三通管與所述管本體的內(nèi)部連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PVC凍結(jié)管，其特征在于:所述管本體由多段PVC管連接而成，在各PVC管的連接處設(shè)有PVC連接件以加強(qiáng)連接處的強(qiáng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PVC凍結(jié)管，其特征在于:所述出液管也穿過法蘭組件并伸入管本體內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的PVC凍結(jié)管，其特征在于:所述進(jìn)液管通過泵連接至冷動(dòng)鹽水容器，所述出液管連接至冷凍鹽水容器。
【文檔編號(hào)】E21D9/00GK103590835SQ201310617131
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】李方政, 韓圣銘, 崔兵兵, 崔灝, 韓玉福, 孔令輝, 付財(cái), 張松 申請(qǐng)人:北京中煤礦山工程有限公司