[实用新型]悬浮隧道锚索端头冻结装置

说明书

本实用新型公开了一种悬浮隧道锚索端头冻结装置，以锚索端头为中心，其周围呈十字型设置四排冻结管，冻结管与冻结装置连接；所述冻结装置包括海水循环系统、氟利昂循环系统和冷却水循环系统，海水循环系统中的海水通过氟利昂循环系统制冷，进入冻结管冻结再循环回氟利昂循环系统，冷却水系统带走氟利昂循环系统中的热量。沿十字型冻结管最外部形成一个圆形冻结帷幕，冻结管为变直径管，基于在冻结管内随直径变化而产生压力差，海水将从高压区流向低压区，从而产生压力，利用其海水的压力促进冷媒介质在管道内的循环，减少海水泵一定量的工作，节省资源。本实用新型通过在锚索端头形成冻土帷幕，能够增强悬浮隧道端头锚索的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及一种冻结装置，尤其是一种悬浮隧道锚索端头冻结装置。

背景技术

悬浮隧道，即悬浮在水面以下的隧道，又称阿基米德桥，是一种技术先进、抗震性能好、环境友好、节能减排等优势的跨越水域的新型交通构筑物，开创了水下空间利用的新领域，正受到广泛关注。

但是水中悬浮隧道这一交通概念涉及领域广泛，需要解决的技术难题尚多，因此目前世界上还未建成一座实用的水中悬浮隧道。关于悬浮隧道锚固基础定量分析的研究目前来说是少量的，而悬浮隧道有别于传统隧道工程的最大特点便是其锚固系统。由于悬浮隧道的特点，悬浮隧道的锚固基础对于悬浮隧道的安全性有着很大的影响，合适的锚固基础不仅能够实现悬浮隧道的建造，还能保证其稳定性，也是实现安全通行的必要保障。

悬浮隧道的结构形式多样，包括自由式悬浮隧道，浮筒式悬浮隧道，承压墩柱式悬浮隧道，锚索或张力腿式悬浮隧道等，其中，锚索或张力腿式悬浮隧道由于结构形式灵活且更加适用于我国的修建环境，具有极大的优越性。锚索或张力腿式悬浮隧道可以由金属结构或钢筋混凝土结构构成，当隧道管体浮力大于自身重力时，采用锚索或张力腿式来实现水下定位，锚索或张力腿两端分别于锚固桩和隧道管体连接，通过结构的自重、浮力和锚固系统的共同作用，维持在水中的平衡和稳定。

由悬浮隧道独特的结构形式可知，相对传统隧道而言，悬浮隧道在环境荷载作用下更易产生振动。悬浮隧道的自振特性包括两部分内容：一是指结构总体的动力性能，将锚索处理为一个受轴向拉力的杆单元（或索单元），其弹性模量必须考虑垂度影响进行修正。二是指锚索的自身局部振动问题，一般来说，由于悬浮隧道管体刚度比较大，悬浮隧道的整体振动幅值不会很大。然而，悬浮索道锚索小阻尼，小质量，大柔度的特性使其成为一种极易发生振动的构件。经常性的振动一方面易引起锚索的疲劳破坏，另一方面也易产生疲劳裂纹破坏的锚索的防腐系统，严重的还会导致锚索丧失承载力，令司机和行人感到不适，从而对悬浮隧道的安全性产生怀疑。因此，从安全角度考虑，锚索的局部振动十分关键，因此要对锚索端头的土体进行改良加固。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种悬浮隧道锚索端头冻结装置，采用该装置，能够增强悬浮隧道端头锚索的稳定性。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种悬浮隧道锚索端头冻结装置，以锚索端头为中心，其周围呈十字型设置四排冻结管，冻结管与冻结装置连接；所述冻结装置包括海水循环系统、氟利昂循环系统和冷却水循环系统，海水循环系统中的海水通过氟利昂循环系统制冷，进入冻结管冻结再循环回氟利昂循环系统，冷却水系统带走氟利昂循环系统中的热量。

所述海水循环系统包括海水泵，海水泵通过去路海水干管吸收海水后进入环形结构的外圈即配液圈，配液圈与若干均匀设置的冻结管连通，海水通过冻结管的环形回路流至环形结构的内圈即集液圈，集液圈与回路干管连通，回路干管与氟利昂循环系统中的蒸发器进水端连通，蒸发器出水端与海水泵连通。

所述氟利昂循环系统包括储存罐，储存罐通过管道与蒸发器相连通，且两者之间的管道上设置有节流阀，蒸发器与压缩机连通，压缩机经冷凝器与储存罐连通。

所述冷却水循环系统包括外部自来水管路，外部自来水管路与冷凝器连通，冷凝器与外部冷却塔连通。