[发明专利]双螺旋式注浆型冻结装置及施工方法

权利要求书

1.一种双螺旋式注浆型冻结装置，其特征在于，包括双螺旋式注浆型冻结管，所述双螺旋式注浆型冻结管包括盐水供液管和套在所述盐水供液管外部的外管，在所述盐水供液管的管壁和所述外管的管壁之间设置有两条螺旋通道，两条所述螺旋通道均与所述盐水供液管和所述外管共用管壁，其中一条所述螺旋通道为盐水螺旋管道、另一条所述螺旋通道为注浆螺旋管道；

所述外管的上端管壁处开有两个孔，两个所述孔分别作为盐水出液端和浆液供液端，所述外管上开有多个浆液出浆孔；

所述浆液供液端与连接管的一端相连，所述连接管上设置有进浆球阀，所述连接管的另一端与三通管的一个端部相连，在所述进浆球阀和所述三通管之间的连接管上设置有注浆压力表，所述三通管的第二个端部安装有排气球阀，所述三通管的第三个端部连接有注浆泵，所述注浆泵上安装有压力表，所述注浆泵与空压机相连。

2.根据权利要求1所述的双螺旋式注浆型冻结装置，其特征在于，所述注浆螺旋管道的上端安装有上端螺旋挡板，所述注浆螺旋管道的下端安装有下端螺旋挡板。

3.根据权利要求1所述的双螺旋式注浆型冻结装置，其特征在于，所述盐水供液管、所述外管、所述冻结盐水螺旋管道和所述注浆螺旋管道均采用低温低碳钢制成；

所述浆液供液端与所述连接管焊接连接。

4.根据权利要求1所述的双螺旋式注浆型冻结装置，其特征在于，多个所述浆液出浆孔在所述外管上呈螺旋状分布并与所述注浆螺旋管道的位置对应。

5.根据权利要求4所述的双螺旋式注浆型冻结装置，其特征在于，所述外管上安装有多个注浆压力传感器；多个所述注浆压力传感器在所述外管上呈螺旋状分布并与所述注浆螺旋管道的位置对应，所述注浆压力传感器与所述浆液出浆孔间歇式分布。

6.根据权利要求1所述的双螺旋式注浆型冻结装置，其特征在于，所述外管上安装有多个冻结温度传感器，多个所述冻结温度传感器在所述外管上呈螺旋状分布并与所述盐水螺旋管道的位置对应。

7.利用权利要求1～6中任一项所述的双螺旋式注浆型冻结装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在土体中钻垂直的冻结孔，并在所述冻结孔内安装双螺旋式注浆型冻结管；

(2)使用注浆设备，通过注浆螺旋管道注入注浆材料对土体进行冻结前预注浆；

(3)使用冻结系统，通过盐水螺旋通道注入冷冻剂对土体进行冻结。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括在步骤(1)中采用经纬仪灯光测斜法检测双螺旋式注浆型冻结管的垂直度，然后复测冻结孔的深度，并进行盐水螺旋通道打压试漏的步骤；

在步骤(2)中，将注浆设备以及配套设备全部连接后，检查注浆螺旋管道是否正常，检查无误后将注浆泵连接浆液和气动空压机，打开排气球阀，关闭进浆球阀，待排气球阀中有浆液流出时，观察浆液情况，关闭排气球阀，打开进浆球阀，利用注浆螺旋管道对土体进行冻结前预注浆；

所述方法还包括在步骤(2)和步骤(3)之间安装冻结站设备，进行调试、试运转，并对盐水螺旋通道进行二次打压试漏的步骤。

9.利用权利要求1～6中任一项所述的双螺旋式注浆型冻结装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在土体中钻垂直的冻结孔，并在所述冻结孔内安装双螺旋式注浆型冻结管；

(2)使用冻结系统，通过盐水螺旋通道注入冷冻剂对土体进行冻结；

(3)使用注浆设备，通过注浆螺旋管道注入注浆材料对土体进行冻结后注浆。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括在步骤(1)中采用经纬仪灯光测斜法检测双螺旋式注浆型冻结管的垂直度，然后复测冻结孔的深度，并进行盐水螺旋通道打压试漏的步骤；

所述方法还包括在步骤(1)和步骤(2)之间安装冻结站设备，进行调试、试运转的步骤；

在步骤(3)中，将注浆设备以及配套设备全部连接后，检查注浆螺旋管道是否正常，检查无误后将注浆泵连接浆液和气动空压机，打开排气球阀，关闭进浆球阀，待排气球阀中有浆液流出时，观察浆液情况，关闭排气球阀，打开进浆球阀，利用注浆螺旋管道对土体进行冻结后注浆。