[发明专利]一种可以测量冻胀压力的控温器装置

说明书

技术领域

本发明涉及岩体冻结法施工技术中使用的控温器装置，特别是一种可以测量冻胀压力的控温器装置。

背景技术

人们为了开采地下资源、建造地下电站、地下铁道、越洋隧道等，就必须了解深部岩土的物理特征、力学特性，并采用非常规的特殊施工方法对其进行开挖。目前，在深部空间开挖中，最常采用的方法就是人工冻结施工技术，其核心就是以人工制冷方法将低温冷媒送入具有一定含水量和地下水流速的软弱地层中，使地层中的水与周围岩土发生冻结，从而形成强度高、弹模大和抗渗性好的冻结壁，然后在冻结壁的保护下进行内部开挖和永久支护结构施工，待施工完成后做解冻处理。

在使用冻结法施工去处理普通法施工井壁时，会出现井壁保护的问题。为防止冻结壁发展到井壁处，通常使用控温孔进行控制。但在现有技术中冻结技术面临一些需要解决的问题，诸如：

1)在控制冻结壁发展时，急需新技术获取冻结壁产生的冻胀力状况及大小，以便更好的控制冻结冷量分配。

2)在建井过程中，由于对工程地质和水文地质的认识与经验等问题，造成的淹井事故需要进行冻结处理。此类工程在用冻结法施工处理时，也需要测量冻胀压力，保护已成井壁避免二次事故。

3)在有特殊要求的冻结施工中，也需要进行冻胀压力测量。

然而，目前人工冻结施工技术工程中并没有对温度进行控制及测量冻胀压力的装置或设备。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可以测量冻胀压力的控温器装置，既可对冻结壁发展情况进行控制，又可以在控制冻结壁发展时测量冻胀压力，同时还具有泄压作用。

本发明的技术方案是这样实现的：一种可以测量冻胀压力的控温器装置，包括上封板、泄压管、下封板、底锥、控温管、供液管、回液管、导流管、旁通管、压力表和泄压阀，所述上封板上设有供液管安装孔和回液管安装孔；所述供液管穿过所述供液管安装孔并伸入到所述控温管内，并且所述供液管外壁与所述供液管安装孔内壁之间密封连接，所述上封板下板面分别与所述导流管的上端口和所述控温管的上端口密封连接，所述导流管的下端口侧壁与所述泄压管的上端口侧壁之间固定连接，并且所述导流管的下端口与所述泄压管的上端口流体导通，所述泄压管的下端口与所述控温管下端口之间密封连接，位于所述底锥锥尖与所述泄压管下端口之间的所述底锥内固定安装有所述下封板，所述下封板位于所述控温管的下端口和所述供液管出液口的下方，所述控温管的下端口与所述下封板之间密封连接，所述回液管穿过所述回液管安装孔并且所述回液管外壁与所述回液管安装孔内壁之间密封，所述供液管的下端口和所述回液管分别与所述控温管内壁和所述供液管外壁之间的环形空间流体导通；所述导流管和所述泄压管密封连接后套在所述控温管上，所述控温管套在所述供液管上，所述导流管的内径和所述泄压管的内径均大于所述控温管的外径，所述控温管的内径大于所述供液管的外径；所述泄压管包括泄压花管和泄压实管，所述泄压实管的上端与所述泄压花管的下端固定连接，所述泄压花管的侧壁上开设有水入口；所述导流管上设有泄压孔，所述旁通管的一端通过所述泄压孔与所述导流管内壁和所述控温管外壁之间的环形空间流体导通，所述旁通管的另一端上安装有所述泄压阀，所述旁通管与所述压力表通过设在所述旁通管位于所述泄压阀与所述导流管之间的管壁上的支管连接导通。

上述可以测量冻胀压力的控温器装置，所述导流管的下端口侧壁与所述泄压花管的上端口侧壁通过连接钢筋焊接在一起，所述泄压实管的上端口侧壁与所述泄压花管的下端口侧壁通过连接钢筋焊接在一起，所述泄压实管的下端口侧壁与所述底锥的侧壁固定连接。

上述可以测量冻胀压力的控温器装置，所述泄压实管的下端口侧壁与所述底锥的底面侧壁边沿固定连接。

上述可以测量冻胀压力的控温器装置，所述泄压花管的外壁周向缠绕有铁丝或包裹有筛网。

上述可以测量冻胀压力的控温器装置，所述泄压花管的外壁周向包裹有筛网，并且所述筛网通过沿所述泄压花管的外壁周向缠绕的铁丝固定。

上述可以测量冻胀压力的控温器装置，所述供液管、所述导流管、所述控温管和所述泄压管均同轴装配。

上述可以测量冻胀压力的控温器装置，所述供液管为高压聚乙烯管，所述供液管安装孔上安装有用于固定所述供液管的第一钢制鱼鳞扣管，所述供液管通过所述第一钢制鱼鳞扣管的轴向中孔穿过所述供液管安装孔；所述回液管安装孔上安装有用于固定所述回液管的第二钢制鱼鳞扣管，所述回液管通过所述第二钢制鱼鳞扣管的轴向中孔穿过所述回液管安装孔。