一種用于隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)，所述該系統(tǒng)包括凍結(jié)孔和隧道洞口，所述凍結(jié)孔分布在隧道洞口周?chē)?，所述凍結(jié)孔周?chē)纬蓛鼋Y(jié)圈，所述凍結(jié)圈是含水土層形成的凍結(jié)體，所述凍結(jié)孔之間有數(shù)據(jù)傳輸線相連，所述數(shù)據(jù)采集儀采集的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)傳輸線向數(shù)據(jù)采集裝置輸送并反饋，所述數(shù)據(jù)傳輸線跟變電站相連接，所述數(shù)據(jù)采集裝置由數(shù)據(jù)傳輸線跟凍結(jié)器開(kāi)關(guān)相連接，所述凍結(jié)器開(kāi)關(guān)由數(shù)據(jù)傳輸線跟數(shù)據(jù)顯示控制終端相連接。本實(shí)用新型解決了凍結(jié)法施工過(guò)程中根據(jù)當(dāng)時(shí)地壓和水位的相關(guān)情況使凍結(jié)圈大小得到實(shí)時(shí)控制與調(diào)整，收集相關(guān)的凍結(jié)與安全參數(shù)，實(shí)現(xiàn)凍結(jié)工程機(jī)組停開(kāi)機(jī)監(jiān)測(cè)、合理調(diào)配冷凍冷量、流量、溫度、氨氣濃度控制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種用于隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及地下工程建設(shè)人工地層凍結(jié)設(shè)施設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于用于隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的人工地層凍結(jié)技術(shù)是利用人工凍結(jié)方法，凍結(jié)土中含水層形成凍結(jié)體，以抵抗地壓形成支撐體并形成不透水層的一種方法。目前地層凍結(jié)技術(shù)是由于水熱狀態(tài)變化引起土中應(yīng)力和圍巖應(yīng)力的變化。國(guó)內(nèi)外對(duì)于土體凍結(jié)技術(shù)應(yīng)用很廣范，一般應(yīng)用于軟土隧道地鐵、橋墩基礎(chǔ)、礦山及地下工程等。隧道工程在實(shí)際的凍結(jié)過(guò)程中凍結(jié)孔一般采用水平布置，直立方向布置，或者水平和傾斜方向交互布置的方式，遇到曲線的隧道線時(shí)則需要有支撐凍結(jié)孔的支撐體。凍脹、沉融對(duì)環(huán)境是隧道工程中的兩大危害，對(duì)于凍脹人為采取的措施是間歇性?xún)鼋Y(jié)以控制凍結(jié)壁的發(fā)展、人工開(kāi)挖泄壓槽減少水平凍脹力、減少土中多余水分已減少多余凍土體積，對(duì)于沉融則一般采取加速地層融化速度和地層注漿的方法。傳統(tǒng)的凍結(jié)法主要是人工控制凍結(jié)圈的大小，但是地下結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)、位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)變化復(fù)雜，凍結(jié)周期一般較長(zhǎng)，所以很難有效控制凍結(jié)深度和凍結(jié)圈的大小。對(duì)于長(zhǎng)距離水平凍結(jié)來(lái)說(shuō)可能會(huì)涉及到多次重復(fù)鉆孔和凍結(jié)，使得施工工況復(fù)雜，工期增加。因此使用隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)可以有效實(shí)現(xiàn)鹽水位報(bào)警、冷凍機(jī)停開(kāi)機(jī)、鹽水溫度和流量、氨氣濃度的信號(hào)傳輸和反饋，監(jiān)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)是否正常，實(shí)時(shí)控制管路溫度、鹽水液線位、氨氣濃度值的反饋，為冷量調(diào)配提供數(shù)據(jù)以控制凍結(jié)圈的大小，節(jié)省工程費(fèi)用，實(shí)時(shí)管理為系統(tǒng)安全提供保障，完善人機(jī)之間交互，提高管理水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型解決了凍結(jié)法施工過(guò)程中根據(jù)當(dāng)時(shí)地壓和水位的相關(guān)情況使凍結(jié)圈大小得到實(shí)時(shí)控制與調(diào)整，收集相關(guān)的凍結(jié)與安全參數(shù)，實(shí)現(xiàn)凍結(jié)工程機(jī)組停開(kāi)機(jī)監(jiān)測(cè)、合理調(diào)配冷凍冷量、流量、溫度、氨氣濃度控制，以確保管路安全無(wú)滲漏并可以及時(shí)有效的快速排除安全事故。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)，所述該系統(tǒng)包括凍結(jié)孔和隧道洞口，所述凍結(jié)孔分布在隧道洞口周?chē)?，所述凍結(jié)孔周?chē)纬蓛鼋Y(jié)圈，所述凍結(jié)圈是含水土層形成的凍結(jié)體，所述凍結(jié)孔之間有數(shù)據(jù)傳輸線相連，所述凍結(jié)孔上均布數(shù)據(jù)探測(cè)采集儀，所述數(shù)據(jù)采集儀采集的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)傳輸線向數(shù)據(jù)采集裝置輸送并反饋，所述數(shù)據(jù)傳輸線跟變電站相連接，所述數(shù)據(jù)采集裝置由數(shù)據(jù)傳輸線跟凍結(jié)器開(kāi)關(guān)相連接，所述凍結(jié)器開(kāi)關(guān)由數(shù)據(jù)傳輸線跟數(shù)據(jù)顯示控制終端相連接。
[0006]所述隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)包括凍結(jié)孔和隧道洞口。
[0007]所述凍結(jié)孔分布在隧道洞口周?chē)?br>[0008]所述凍結(jié)孔周?chē)纬蓛鼋Y(jié)圈。
[0009]所述凍結(jié)圈含水土層形成的凍結(jié)體。
[0010]所述凍結(jié)孔之間有數(shù)據(jù)傳輸線相連。
[0011 ]所述凍結(jié)孔上均布數(shù)據(jù)探測(cè)采集儀。
[0012]所述數(shù)據(jù)采集儀采集的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)傳輸線向數(shù)據(jù)采集裝置輸送并反饋。
[0013]所述數(shù)據(jù)傳輸線跟變電站相連接。
[0014]所述數(shù)據(jù)采集裝置由數(shù)據(jù)傳輸線跟凍結(jié)器開(kāi)關(guān)相連接。
[0015]所述凍結(jié)器開(kāi)關(guān)由數(shù)據(jù)傳輸線跟數(shù)據(jù)顯示控制終端相連接。
[0016]與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0017]本實(shí)用新型一種用于隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)可以有效實(shí)現(xiàn)鹽水箱位報(bào)警、冷凍機(jī)停開(kāi)機(jī)、鹽水溫度和流量、氨氣濃度的信號(hào)傳輸和反饋，監(jiān)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)是否正常，實(shí)時(shí)控制管路溫度、鹽水箱液線位、氨氣濃度值得反饋，為冷量調(diào)配提供數(shù)據(jù)以控制凍結(jié)圈的大小，節(jié)省工程費(fèi)用，實(shí)時(shí)管理為系統(tǒng)安全提供保障，完善人機(jī)之間交互，提高管理水平。
[0018]本實(shí)用新型凍結(jié)孔上均布數(shù)據(jù)探測(cè)采集器，可以探測(cè)鹽水溫度和流量、氨氣濃度；采用數(shù)據(jù)傳輸線將各個(gè)子系統(tǒng)相連、實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和調(diào)度;凍結(jié)器開(kāi)關(guān)根據(jù)地下結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)、位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)的復(fù)雜變化實(shí)時(shí)控制冷凍率;數(shù)據(jù)顯示控制終端能監(jiān)視各子系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，收集凍結(jié)和安全參數(shù)，及時(shí)調(diào)節(jié)和反饋工程工況方便人機(jī)交互。
[0019]本實(shí)用新型可以適用于超大斷面隧道開(kāi)挖的冷凍施工，采用水平和傾斜聯(lián)合的方式可以適用于各種復(fù)雜線路的隧道工程，凍結(jié)孔布置形式靈活不需要重復(fù)鉆孔，當(dāng)發(fā)生凍脹或沉融時(shí)及時(shí)調(diào)整凍結(jié)圈的大小可以有效抵御土體的周?chē)鷳?yīng)力，不會(huì)出現(xiàn)地面隆起等狀況。
[0020]實(shí)現(xiàn)以上問(wèn)題的解決可使隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)的凍結(jié)孔分布圖。
[0022]圖2為隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
[0023]圖中，1、凍結(jié)孔；101、數(shù)據(jù)探測(cè)采集器;2、凍結(jié)圈；3、隧道洞口；4、數(shù)據(jù)傳輸線；5、變電站;6、數(shù)據(jù)采集裝置;7、凍結(jié)器開(kāi)關(guān);8、數(shù)據(jù)顯示控制終端。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參見(jiàn)附圖1，一種用于隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)，所述該系統(tǒng)包括凍結(jié)孔I和隧道洞口3，所述凍結(jié)孔I分布在隧道洞口3周?chē)?，所述凍結(jié)孔I周?chē)纬蓛鼋Y(jié)圈2，所述凍結(jié)圈2是凍結(jié)孔降低土體溫度使含水土層形成的凍結(jié)體，可以抵抗地壓并隔絕地下水的侵蝕.所述凍結(jié)孔2之間有數(shù)據(jù)傳輸線4相連。
[0025]參見(jiàn)附圖2，所述凍結(jié)孔I上均布數(shù)據(jù)探測(cè)采集儀101，所述數(shù)據(jù)采集儀101采集的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)傳輸線4向數(shù)據(jù)采集裝置6輸送并反饋，所述數(shù)據(jù)傳輸線4跟變電站5相連接，所述數(shù)據(jù)采集裝置6由數(shù)據(jù)傳輸線4跟凍結(jié)器開(kāi)關(guān)7相連接，所述凍結(jié)器開(kāi)關(guān)7由數(shù)據(jù)傳輸線跟數(shù)據(jù)顯示控制終端8相連接。
[0026]已上實(shí)施例并非僅限于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，所有基于本實(shí)用新型的基本思想而進(jìn)行修改或變動(dòng)的都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)，其特征在于:包括凍結(jié)孔和隧道洞口，所述凍結(jié)孔分布在隧道洞口周?chē)?，所述凍結(jié)孔周?chē)纬蓛鼋Y(jié)圈，所述凍結(jié)圈是凍結(jié)孔降低土體溫度使含水土層形成的凍結(jié)體，可以抵抗地壓并隔絕地下水的侵蝕，所述凍結(jié)孔之間有數(shù)據(jù)傳輸線相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)，其特征是:所述凍結(jié)孔均布數(shù)據(jù)探測(cè)采集儀。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于隧道工程凍結(jié)法施工時(shí)的凍結(jié)圈控制系統(tǒng)，其特征是:所述數(shù)據(jù)探測(cè)采集儀采集的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)傳輸線向數(shù)據(jù)采集裝置輸送并反饋，所述數(shù)據(jù)傳輸線跟變電站相連接，所述數(shù)據(jù)采集裝置由數(shù)據(jù)傳輸線跟凍結(jié)器開(kāi)關(guān)相連接，所述凍結(jié)器開(kāi)關(guān)由數(shù)據(jù)傳輸線跟數(shù)據(jù)顯示控制終端相連接。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK205540052SQ201620263333
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】呂琳, 葉中豹, 王勇
【申請(qǐng)人】煤炭工業(yè)合肥設(shè)計(jì)研究院