[发明专利]一种带冷冻功能的管片

说明书

本发明公开了一种带冷冻功能的管片，包括若干首尾拼接形成一环完整的环形隧道管片的管片，还包括若干镶嵌于各管片内的冷冻管，各冷冻管连接有进水管和出水管，其中一个进水管和一个出水管与外部冷冻机连接，其余进水管和出水管首尾相连形成冷冻管路回路。此带冷冻功能的管片，各管片内的冷冻管相互连接形成冷冻回路，通过外部冷冻机将低温冷冻液输送至冷冻管，从而将盾构机尾部处的土壤进行冻结，形成具有密封效果的环形冻土加固区域，在此保护下可在任何地层进行盾尾刷更换作业，从而保证施工安全，此发明用于盾构机技术领域。

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，特别是涉及一种带冷冻功能的管片。

背景技术

地铁管片属于技术含量较高、对工艺和品质要求特别严格的水泥制品，作为盾构法施工的隧道结构主体，它主要用于建造地铁或大型管道工程等。常见的地铁隧道管片为钢筋混凝土结构，管片产品的几何形状为弧板状一般是分块分段拼装的。管片是用在隧道盾构法施工中的，盾构机向前切土推进后，几个管片就围着隧道内部拼成一环，然后用螺栓连接紧固，形成隧道的衬砌，承受土压力。地铁管片作为隧道支撑体系的结构，是隧道结构的重要的部分；是隧道的最外层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。在隧道推进的同时拼装，管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。

现阶段我国城市轨道交通、引水隧道、电力隧道大力发展，隧道穿越地区地质变化较大，在大量的复杂地段。在盾构施工中，盾构机长距离推进后，尾部的盾尾刷会因磨损而损坏，失去密封作用，此时须更换盾尾刷，以上所述的地铁隧道管片只能起到支撑和防水的作用，这种管片无法满足盾构机在特殊地层(裂隙水、砂层等软弱地层)情况下更换盾构机盾尾刷的要求。因此，在更换盾尾刷过程中对隧道施工造成较大的施工风险或较高的施工成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保证盾尾刷更换施工安全以及施工成本低的带冷冻功能的管片。

本发明所采取的技术方案是：

一种带冷冻功能的管片，包括若干首尾拼接形成一环完整的环形隧道管片的管片，还包括若干镶嵌于各管片内的冷冻管，各冷冻管连接有进水管和出水管，其中一个进水管和一个出水管与外部冷冻机连接，其余进水管和出水管首尾相连形成冷冻管路回路。

进一步作为本发明技术方案的改进，各进水管和出水管延伸至管片的内侧，还包括若干连接进水管和出水管形成“U”形结构的外部连接管。

进一步作为本发明技术方案的改进，各冷冻管的外侧设有圆弧形的冷冻板，冷冻板镶嵌于管片的外圆周面，冷冻管紧贴冷冻板。

进一步作为本发明技术方案的改进，冷冻管路有两路，两路冷冻管路相互独立且相互平行设置。

进一步作为本发明技术方案的改进，冷冻管为异型管，冷冻管的横截面为梯形，冷冻管的上表面呈扁平状，冷冻管上表面的宽度大于下表面的宽度。

进一步作为本发明技术方案的改进，冷冻板的内侧、冷冻管和进水管以及出水管的外围均覆盖有保温层，保温层采用保温材料。

进一步作为本发明技术方案的改进，保温层的外侧覆盖有保护层，保护层采用钢板，保护层上设有防腐涂层。

进一步作为本发明技术方案的改进，冷冻板的一侧设有凸起，旁边的另一冷冻板的一侧设有与凸起相互搭接的凹槽。

进一步作为本发明技术方案的改进，还设有若干穿过冷冻板和管片的径向的测温取样孔，各测温取样孔内安装有温度传感器。

进一步作为本发明技术方案的改进，与外部冷冻机连接的进水管和出水管处设有温度传感器和流量传感器。