[发明专利]一种实现地层快速冻结的钢管环片及其加工方法有效

专利信息
申请号: 202111307185.7 申请日: 2021-11-05
公开(公告)号: CN114165263B 公开(公告)日: 2023-10-27
发明(设计)人: 李聪;廖正根;饶为胜;张晨晨;唐天龙;曾红波;屈天葵 申请(专利权)人: 中交(南京)建设有限公司
主分类号: E21D11/15 分类号: E21D11/15;E21D9/00;G01N33/2045;G01M3/04;B23P15/00
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 张鹏
地址: 211899 江苏省南京市浦*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 实现 地层 快速 冻结 钢管 及其 加工 方法
【说明书】:

本发明公开了一种实现地层快速冻结的钢管环片及其加工方法,属于隧道施工技术领域。钢管环片包括弧形钢管片,其有若干个,依次连接形成钢管环片;肋板,其以垂直于弧形钢管片内表面的方式固定连接在弧形钢管片的内表面上,肋板长度方向沿弧形钢管片宽度方向布置,肋板有若干个,间隔布置,相邻肋板间形成有肋板腔;还包括:连通孔,其贯穿开设于各肋板上,将相邻肋板腔连通;封板,其用于将各肋板腔封闭;进水接口,其与肋板腔连通,用于向肋板腔内注入冷冻液;出水接口,其与肋板腔连通,用于引出肋板腔内的冷冻液。本发明能使冷冻液与弧形钢管片的接触面积大大增加,具有更高的冷量传递效率,可以实现冻结壁快速发展,并增大冻结壁的发展厚度。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域,更具体地说,涉及一种实现地层快速冻结的钢管环片及其加工方法。

背景技术

随着城市轨道交通、过江隧道工程的快速发展,盾构施工方法得到了广泛应用,盾构机在长距离掘进或穿过砂卵石地层或小半径转弯时,会对盾尾钢丝刷产生很大磨损,影响盾尾钢丝刷隔水性,此时需及时更换盾尾钢丝刷,以保证施工安全。

目前常用的更换盾尾钢丝刷的方法为地层加固法,最近有相关单位研发了冷冻法更换盾尾钢丝刷的方法,但均存在明显的缺陷。

地层加固法加固效果难以保证,并且地层适用性较小,在富水砂层难以进行有效加固;目前的冷冻法为在定制钢管片内焊接冷冻管,冷冻管内的冷冻液通过钢管片向地层传递冷量,从而实现地层冻结。

目前这种冷冻法,冷冻管与钢管片接触面积极小,热交换效率低下,对冻结壁的发展影响很大;一方面,冻结壁发展速率慢,延误工期;另一方面冻结壁最大厚度有限,影响安全性。因此,亟需设计一种能使冻结壁可以快速发展、降低能量损失、同时增大冻结壁发展厚度的钢管环片。

经检索,中国专利公开号:CN 213269887 U;公开日:2021年5月25日;公开了一种用于冻结盾构机尾部周围土体的钢管片装置,包括:多块弧形钢管片,其依次连接形成环形钢管片;冷冻管路,在每块弧形钢管片的内表面上沿弧线设置有多排冷冻管路,相邻弧形钢管片上的同排冷冻管路通过第一管进行连接,形成多个环形冷冻管路,环形冷冻管路中的载冷剂使环形钢管片的温度降低,从而对其周围土体进行冻结;肋板,其设置在弧形钢管片的内表面上,并形成肋板腔,在肋板腔中填满凝固点低的油脂,并在肋板的端头设置一环形薄板用以封堵肋板腔以免油脂掉落。该申请案通过在肋板腔中填充油脂进而增加冷冻管与钢管片的接触面积,虽然能提高热交换效率,但是钢管片上肋板腔较多,在实际施工过程中填充油脂工序较为复杂,耗时较多。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一,根据本发明的一方面,提供了一种实现地层快速冻结的钢管环片,包括:

弧形钢管片,其有若干个,依次连接形成钢管环片;

肋板,其以垂直于弧形钢管片内表面的方式固定连接在弧形钢管片的内表面上,所述肋板长度方向沿弧形钢管片宽度方向布置,所述肋板有若干个,间隔布置,相邻肋板间形成有肋板腔;

还包括:

连通孔,其贯穿开设于各肋板上,将相邻肋板腔连通;

封板,其设于弧形钢管片内表面一侧,用于将各肋板腔封闭;

进水接口,其与肋板腔连通,用于向肋板腔内注入冷冻液;

出水接口,其与肋板腔连通,用于引出肋板腔内的冷冻液。

根据本发明实施例的实现地层快速冻结的钢管环片,可选地,还包括:

连接通道,其将相邻两弧形钢管片相接端的两肋板腔连通。

根据本发明实施例的实现地层快速冻结的钢管环片,可选地,所述连接通道为U型管。

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