[发明专利]隧道钢管幕内异形冻结器

说明书

技术领域

本发明涉及冻结施工法技术领域，具体涉及一种隧道钢管幕内异形冻结器。

背景技术

申请人同日申请的名称为《大断面暗挖隧道钢管幕内冻结施工方法》中公开了一种 针对大断面隧道的施工方法，其中在隧道施工之前，在隧道的两端的施工处开设两个工 作井，通过顶管机在待施工的隧道周边开设多个顶管，这样就形成了结构强度非常高的 隧道钢管幕，为确保断面尺寸大、长度尺寸大的暗挖隧道施工的稳定性，在顶管内通入 冻结管，将冻结管与外界的制冷设备连接，然后通过向顶管内充填混凝土，使得顶管形 成荤混凝土钢柱，在通入冷媒时，充填有混凝土的顶管能够快速实施对顶管内壁所在的 岩土体进行冻结操作，这样充填有混凝土的顶管就形成了冻结主管，然而隧道的长度较 长，为方便顶管内的检修，不能将每一个顶管内都充填混凝土，因此在混凝土填充操作 时，都是每隔一个顶管再充填混凝土，然而，现有的冻结管截面多为圆形，如若顶管内 不充填混凝土，冻结管在通入冷媒的情况下多所在顶管的冻结效果十分有限，无法形成 对冻结主管的辅助冻结。

发明内容

本发明的目的就是提供一种可增强与顶管内壁热交换效率的隧道钢管幕内异形冻 结器，可辅助冻结主管的冻结。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种隧道钢管幕内异形冻结器，包 括贴靠在设置在顶管内壁处的异型管，所述异型管的截面形状整体呈三角形结构，异型 管的长度方向与顶管的长度方向平行且一侧板面与顶管内壁贴合，所述异型管的两端分 别设置有冷媒入口和冷媒出口分别与制冷装置的冷媒出口和冷媒入口连通。

与现有技术相比，本发明具备的技术效果为：将异型管的截面形状设置成三角形， 利用三角形的一侧面与顶管的孔壁贴合，从而最大程度上增大异型管与顶管的接触面 积，增加热交换效率，从而可辅助隧道钢管幕内的冻结主管的冻结施工，实现封水及补 强作用，同时这种异形冻结器，无需使用混凝土对钢管幕进行充填，可方便人员进行监 测和检修。

附图说明

图1是顶管的截面示意图；

图2是隧道钢管幕内异形冻结器的截面示意图；

图3是异型管及两端的延伸管的结构结构示意图；

图4是图3的A-A剖切视图；

图5是图3的B-B剖切视图。

具体实施方式

结合图1至图5，对本发明作进一步地说明

一种隧道钢管幕内异形冻结器，包括贴靠设置在顶管10内壁处的异型管20，所述 异型管20的截面形状整体呈三角形结构，异型管20的长度方向与顶管10的长度方向 平行且一侧板面与顶管10内壁贴合，所述异型管20的两端分别设置有冷媒入口和冷媒 出口分别与制冷装置的冷媒出口和冷媒入口连通。

利用制冷装置将冷媒导送至异型管20内，将异型管20的管截面制作成三角形结构， 该处的三角形并非一定是标准的三角形，是近似三角形的形状，三角形的一侧板面与顶 管20的内壁接触面最大，可最大程度上增大与顶管20内壁的接触面积，从而可显著提 高异型管20与顶管10的冷传导效率，进而最短时间内实施对顶管10的冻结操作，该 异形冻结器能够辅助钢管内幕冻结主管的冻结施工，实现封水及补强作用，同时这种异 形冻结器，无需使用混凝土对钢管幕进行充填，可方便人员进行监测和检修。

作为本发明的优选方案，结合图4所述，所述的异型管20包括截面夹角设置的折 板21，所述折板21的长度方向沿着顶管10的长度方向布设，折板21的两侧板的端面 与顶管10的内壁焊接固定，所述折板21与顶管10的内壁之间围合的腔室构成冷媒通 过的管腔。利用钢板材质的折板21与顶管10进行焊接操作，利用顶管10的内壁作为 异型管20的一部分，可直接使得冷媒与顶管10内壁接触，进而最大程度上提高冻结的 效率。

优选地，所述折板21的弯折角度为90°。

为提高整个进孔10的冻结效率，所述异型管20位于顶管10内布设有多个，异型 管20的一端连通设置有延伸管30，所述延伸管30沿着顶管10内壁周向布置，延伸管 30的管端设置有管接头31，延伸管30与延伸管30之间通过插接在管接头31的连通软 管40实现连通。利用延伸管30即可实现两个异型管20内的冷媒的循环，实顶管10 内冻结效率的同步，该出的延伸管30也可采用异型管20的制作方法，结合图5所示。

进一步地，所述管接头31的外壁设置成波浪形。

为实现对异型管20内提供冷媒，所述顶管10内还设置有冷媒主管50，所述冷媒 主管50与电磁阀60的进液口连通，所述电磁阀60为三通球阀，电磁阀60的另外两个 出液口分别与连通软管40连通。利用电磁阀60实现对两个异型管20的同时供液或者 单独供液。