盾構進出洞凍結加固pvc凍結管的制作方法
【專利摘要】一種盾構進出洞凍結加固PVC凍結管，應用于凍結加固區(qū)中，盾構機沿軸線貫穿所述凍結加固區(qū)，所述PVC凍結管含管本體，所述管本體由PVC制成，其底端由PVC管悶頭閉合，另一端設有法蘭組件，所述法蘭組件包含外側的鋼制法蘭盤和內側的PVC法蘭盤，所述鋼制法蘭盤和PVC法蘭盤相互連接，一進液管穿過所述法蘭組件并伸入所述管本體內；所述管本體上還設有一出液管；由此，本發(fā)明的盾構進出洞凍結加固PVC凍結管結構簡單，操作方便，在盾構進出洞鹽水凍結設計中滿足工程強度和變形要求；同時，凍結完成后不用拔除凍結管，盾構可以直接切削凍結管，提高盾構進出洞的安全性。
【專利說明】盾構進出洞凍結加固PVC凍結管
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及盾構進出洞的凍結【技術領域】，尤其涉及一種盾構進出洞凍結加固PVC
凍結管。
【背景技術】
[0002]人工地層凍結法，是利用人工制冷技術，使地層巖土中的水結冰，把天然巖土變成凍土，增加其強度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，以便在凍結壁的保護下進行地下工程施工的特殊施工技術，其實質是利用人工制冷臨時改變巖土性質以加固地層。人工土地層凍結法由于基本不受支護范圍和支護深度的限制，能有效防止涌水以及城市挖掘、鉆鑿施工中相鄰土體變形而受到越來越對的重視，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，而采用盾構法建造隧道或各種地下管道，則成了發(fā)展地下交通的關鍵，在盾構的進出洞工序中，土體穩(wěn)定技術是盾構法建造隧道的重要工序，直接影響管道軸線的質量、進出洞口處環(huán)境保護的成效及工程施工的成敗，而凍結法則是土體穩(wěn)定技術的關鍵。
[0004]現(xiàn)有的凍結法，普遍采用的是低碳無縫鋼管，但在城市隧道使用的盾構機多為軟土盾構，刀盤無法切除打入土體的鋼質凍結管，從而給盾構的推進造成困難，因此為了順利完成盾構，要拔除凍結鋼管。
[0005]而在拔除中，易出現(xiàn)兩個問題:1、拔管時需要用熱鹽水循環(huán)，而循環(huán)的時間很難掌握，時間過短凍結管很難拔除，且易造成凍結管斷裂，時間過長會導致凍土壁融化過多，可能造成大量的水、泥沙通過凍結孔涌出地面，造成洞門坍塌；2、拔管時易出現(xiàn)凍結管斷裂，導致凍結管殘留，給盾構機進出洞造成很大的風險。
[0006]為此，本發(fā)明的設計者有鑒于上述缺陷，通過潛心研究和設計，綜合長期多年從事相關產業(yè)的經驗和成果，研究設計出一種盾構進出洞凍結加固PVC凍結管，以克服上述缺陷。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術問題在于:現(xiàn)有的凍結法，普遍采用的是低碳無縫鋼管，而在拔除凍結鋼管中容易造成大量的水、泥沙通過凍結孔涌出地面而導致洞門坍塌；且易出現(xiàn)凍結管斷裂和殘留，給盾構機進出洞造成很大的風險。
[0008]為解決該技術問題，本發(fā)明公開了一種盾構進出洞凍結加固PVC凍結管，應用于凍結加固區(qū)中，盾構機沿軸線貫穿所述凍結加固區(qū)，其特征在于:
[0009]所述PVC凍結管含管本體，所述管本體由PVC制成，其底端由PVC管悶頭閉合，另一端設有法蘭組件，所述法蘭組件包含外側的鋼制法蘭盤和內側的PVC法蘭盤，所述鋼制法蘭盤和PVC法蘭盤相互連接，一進液管穿過所述法蘭組件并伸入所述管本體內；所述管本體上還設有一出液管。
[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管的連接處設有PVC連接件以加強連接處的強度。
[0012]其中:所述出液管也穿過法蘭組件并伸入管本體內。
[0013]其中:所述進液管通過泵連接至冷動鹽水容器，所述出液管連接至冷凍鹽水容器。
[0014]通過上述結構可知，本發(fā)明的盾構進出洞凍結加固PVC凍結管具有如下技術效果:
[0015]1、結構簡單，操作方便，在盾構進出洞鹽水凍結設計中滿足工程強度和變形要求；
[0016]2、凍結完成后不用拔除凍結管，盾構可以直接切削凍結管，提高盾構進出洞的安全性。
[0017]本發(fā)明的詳細內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)明盾構進出洞凍結加固PVC凍結管的應用示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明盾構進出洞凍結加固PVC凍結管第一實施例的結構示意圖；
[0020]圖3為圖2的內部結構示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明第二實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明具體實施的技術方案是:盾構進出洞凍結加固PVC凍結管102，應用于凍結加固區(qū)103中，盾構機沿軸線103以箭頭104方向貫穿所述凍結加固區(qū)103。
[0024]參見圖2和圖4，本發(fā)明的盾構進出洞凍結加固PVC凍結管的一實施例包含管本體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，另一端設有法蘭組件，所述法蘭組件包含外側的鋼制法蘭盤I和內側的PVC法蘭盤2，所述鋼制法蘭盤I和PVC法蘭盤2相互連接，一進液管穿過所述法蘭組件并伸入所述管本體5內。
[0025]所述管本體5上還設有一出液管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管的連接處設有PVC連接件6以加強連接處的強度。
[0027]其中，所述進液管可通過泵連接至冷動鹽水容器，所述出液管連接至冷凍鹽水容器，所述冷凍鹽水容器設有冷凍單元。
[0028]參見圖4，在另一實施例中，可將出液管也穿過法蘭組件并伸入管本體內，以節(jié)約空間，避免過多組件。
[0029]在實用中，通過多次試驗表面:
[0030](I)在低溫鹽水引起的溫度壓力、不同土層凍脹導致的彎曲應力、徑向壓力差，未出現(xiàn)PVC凍結管發(fā)生脆性破壞，鹽水滲漏現(xiàn)象，滿足盾構進洞鹽水凍結加固對凍結孔水密性的要求。
[0031](2)PVC凍結管導熱系數(shù)0.2w/(m.°C ),鋼管的導熱系數(shù)40w/(m.°C )，從數(shù)據(jù)上分析，PVC管的導熱系數(shù)是鋼管的0.005倍，和鋼管存在很大的差異，實際凍結效果分析，PVC凍結管外壁溫度和鹽水溫度相差較大，最大溫差達11.5°C，隨著凍結的延續(xù)，凍結時間的增力口，凍土板塊區(qū)域逐漸增大，PVC凍結孔管壁的溫度有明顯的下降，溫差逐漸減少，在凍結中后期，鹽水溫度在_30°C穩(wěn)定，PVC凍結管外壁的溫度最低達到-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。試驗證明，在適當延長凍結時間的情況下，PVC凍結管是可以滿足盾構進洞鹽水凍結加固的導熱性需求。
[0032](3)從試驗收集到的碎片統(tǒng)計來看，盾構推進可以將凍結管破碎的尺寸一般控制在IOOmm左右，容易直接被螺旋推進機出土，因此在盾構進洞的鹽水凍結加固施工中，由于PVC塑料管可以被盾構直接切削推進，不需要拔除凍結管，降低施工風險。
[0033]由此可見，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0034]1、結構簡單，操作方便，在盾構進出洞鹽水凍結設計中滿足工程強度和變形要求；
[0035]2、凍結完成后不用拔除凍結管，盾構可以直接切削凍結管，提高盾構進出洞的安全性。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種盾構進出洞凍結加固PVC凍結管，應用于凍結加固區(qū)中，盾構機沿軸線貫穿所述凍結加固區(qū)，其特征在于: 所述PVC凍結管含管本體，所述管本體由PVC制成，其底端由PVC管悶頭閉合，另一端設有法蘭組件，所述法蘭組件包含外側的鋼制法蘭盤和內側的PVC法蘭盤，所述鋼制法蘭盤和PVC法蘭盤相互連接，一進液管穿過所述法蘭組件并伸入所述管本體內；所述管本體上還設有一出液管。
2.根據(jù)權利要求1所述的PVC凍結管，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部連通。
3.根據(jù)權利要求1所述的PVC凍結管，其特征在于:所述管本體由多段PVC管連接而成，在各PVC管的連接處設有PVC連接件以加強連接處的強度。
4.根據(jù)權利要求1所述的PVC凍結管，其特征在于:所述出液管也穿過法蘭組件并伸入管本體內。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一所述的PVC凍結管，其特征在于:所述進液管通過泵連接至冷動鹽水容器，所述出液管連接至冷凍鹽水容器。
【文檔編號】E21D9/00GK103590835SQ201310617131
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權日: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, 張松 申請人:北京中煤礦山工程有限公司