[发明专利]用于人工地层冻结的冻结器

说明书

本发明涉及一种用于人工地层冻结的冻结器，包括：内部中空且底部呈封闭状态的冻结管，冻结管的顶部设有连接口；自连接口插入冻结管内的导流管，导流管的底部靠近冻结管的底部设置，导流管内形成有与其设置方向相一致的流入通道和流出通道，且流入通道与流出通道相连通，导流管的顶部设有与流入通道相连通的进液口和与流出通道相连通的出液口；填充于冻结管内并包裹导流管的导热介质。本申请避免了现有技术中冻结器在水平地打入土体中时容易造成冻结管上侧土体和冻结管下侧土体冻结不均匀的问题。

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，特指一种用于人工地层冻结的冻结器。

背景技术

人工地层冻结法(以下简称“冻结法”)是指利用人工制冷技术使天然土体变成人工冻土，从而改良土体性质以便于后续地下工程施工的一种特殊土木工程施工方法。在冻结法具体实施过程中，冻结器是冷媒与地层进行热交换的关键部位，参见图1，现有的冻结器包括外管11及插设安装于外管11内的供液管12，供液管12具有伸出所述外管11外的进口和伸入外管11底部的出口，外管11靠近供液管12进口的一侧设有排液口。在冻结地层时，冷媒通过供液管12的进口进入供液管12内，然后从供液管12的出口流入外管11，再从外管11的排液口排出，冷媒在外管11内流动的过程中与周边土体进行换热。

现有的冻结器在垂直打入土体中时冻结效果尚可，但若冻结器水平地打入土体中，由于冷媒受重力作用易积聚于供液管12和外管11下侧壁间的空间内，而回流的冷媒可能无法充满供液管12和外管11上侧壁间的空间，影响了位于外管11上侧土体的冻结效果，进而造成外管11上侧土体和外管11下侧土体冻结不均匀的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于人工地层冻结的冻结器，以解决现有的冻结器在水平地打入土体中时容易造成冻结管上侧土体和冻结管下侧土体冻结不均匀的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于人工地层冻结的冻结器，包括：

内部中空且底部呈封闭状态的冻结管，所述冻结管的顶部设有连接口；

自所述连接口插入所述冻结管内的导流管，所述导流管的底部靠近所述冻结管的底部设置，所述导流管内形成有与其设置方向相一致的流入通道和流出通道，且所述流入通道与所述流出通道相连通，所述导流管的顶部设有与所述流入通道相连通的进液口和与所述流出通道相连通的出液口；以及

填充于所述冻结管内并包裹所述导流管的导热介质。

本发明通过在冻结管内设置导流管，冷媒从流入通道流入再从流出通道流出，冷媒在导流管内流动时对其周围的导热介质进行制冷，冷却后的导热介质与冻结器周围的土体发生热量交换以对土体进行冻结，冻结器在水平地打入土体中时，由于导热介质填满于导流管和冻结管之间能够对冻结管的各个位置和导流管之间进行有效的热传导，避免了冻结管上各部位制冷不均匀的问题。

本发明用于人工地层冻结的冻结器的进一步改进在于，所述导流管包括拼接连接的多个管段单元。

本发明用于人工地层冻结的冻结器的进一步改进在于，

相邻的两个管段单元通过安装座与对接座拼接连接，所述安装座套设固定于位于下方的管段单元的顶部，所述对接座套设固定于位于上方的管段单元的底部，所述对接座和所述安装座可对接连接。

本发明用于人工地层冻结的冻结器的进一步改进在于，

所述对接座上形成有贯穿所述对接座且与所述流入通道连通的流出槽以及贯穿所述对接座且与所述流出通道连通的回流槽；

所述安装座上形成有贯穿所述安装座且与所述流入通道连通的流入槽以及贯穿所述安装座且与所述流出通道连通的排出槽；所述安装座上对应所述流出槽设有与所述流入槽连通的流入管以及对应所述回流槽设有与所述排出槽连通的排出管；