【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于隧道及地下工程，更具体地说，是涉及一种局部高效可控保温的水平冻结管。
技术介绍
1、在隧道及地下工程施工中，冻结法利用人工制冷技术将松散的含水层冻结成封闭的冻结壁，形成强度高、完整性好且不透水性好的临时加固体，从而避免了地下水对地下工程的影响，同时达到加固地层的目的。随着城市建设的不断发展，冻结法施工在地下工程建设中被广泛运用，如在地铁建设中，地面无法加固时、联络通道的安全施工、盾构进出洞时潜在的涌砂涌水、隧道涌水与塌陷后的事故修复、盾构隧道穿越江河底部以及长距离推进时盾尾刷更换等问题，则采用人工冻结法在解决上述问题方面具有很大优势。人工冻结在基坑开挖中的应用实现了基坑的不降水开挖，提供了一种新的基坑支护方法。后有学者总结相关工程经验，提出了“组合式冻结法”，既发挥了传统地连墙的低成本、高强度、施工简便的优势，又利用了冻结体的高效封水特性，从而避免将基坑施工区域全部冻结而造成冷量的大量损失，发挥传统支护和冻结支护两种手段各自的优势，降低了造价。但是，现有技术中冻结法施工中使用的水平冻结管，不具有局部可控保温隔热的功能，会导致冷量的浪费，冻结体量的增加，进而不能实现水平冻结管的局部高效冻结。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种局部高效可控保温的水平冻结管，旨在解决现有技术中使用的水平冻结管不具有局部可控保温隔热的功能，导致冷量浪费和制冷量增加的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种局部高效可控保温的水平冻结管，包括：
3、水平冻结管，设于地层中，所述水平冻结管内穿设有供液管和回液管，所述供液管和所述回液管的一端置于所述水平冻结管内部、另一端延伸至所述水平冻结管外部；
4、隔水钢板，密封连接于所述水平冻结管内部且位于所述回液管端部，所述隔水钢板上设置有进液口和回液口，所述供液管穿过所述进液口，所述回液管端部抵接并朝向所述回液口，所述供液管和所述回液管均与所述隔水钢板密封连接，所述隔水钢板将所述水平冻结管内部空间分隔形成冻结区和非冻结区，定义所述非冻结区为包含有所述供液管和所述回液管的区域，所述冻结区为包含有所述供液管的区域；
5、保温结构，围设于所述水平冻结管外侧且靠近所述非冻结区设置，所述保温结构用于对所述非冻结区进行保温隔热，所述保温结构内部用于填充浆液，根据控制所述浆液量以对所述水平冻结管局部进行调控保温。
6、在一种可能的实现方式中，所述保温结构包括：
7、保温层，围设于所述水平冻结管靠近所述非冻结区的外侧壁，所述保温层用于对所述水平冻结管非冻结区进行保温隔热；
8、外层隔水钢板，围设于所述水平冻结管外壁且靠近所述非冻结区，所述外层隔水钢板与所述保温层之间形成空隙，所述外层隔水钢板与所述水平冻结管之间形成封闭空间，所述外层隔水钢板上开设有注浆孔和两个接口，所述供液管和所述回液管分别对应穿过两个所述接口，所述供液管和所述回液管均与所述外层隔水钢板密封连接；
9、浆液，通过所述注浆孔填充于所述封闭空间内，通过控制所述浆液填充量用于调控对所述水平冻结管的局部保温。
10、在一种可能的实现方式中，所述浆液内含有建筑陶粒或eps颗粒。
11、在一种可能的实现方式中，所述外层隔水钢板外侧壁布设有测温元件，所述测温元件用于实时监测所述水平冻结管周围温度，根据所得测温数据用于控制所述浆液填充量。
12、在一种可能的实现方式中，所述注浆孔内填充有封堵结构，当向所述注浆孔内注浆时取出所述封堵结构，当未注浆时通过所述封堵结构封堵所述注浆孔。
13、在一种可能的实现方式中，所述水平冻结管外壁上且分别靠近所述冻结区和所述非冻结区的位置分别设置有热流密度计，所述热流密度计用于监测所述水平冻结管表层热通量，根据热通量用于控制所述浆液填充量。
14、在一种可能的实现方式中，所述水平冻结管内部安装有支撑结构，所述供液管连接于所述支撑结构，所述支撑结构用于支撑所述供液管呈水平状。
15、在一种可能的实现方式中，所述供液管与所述回液管均呈水平状设置，所述供液管和所述回液管在所述水平冻结管外部的一端平齐设置，所述供液管插入所述水平冻结管内的深度大于所述回液管插入所述水平冻结管内的深度，所述回液管插入至所述水平冻结管内部的深度与所述非冻结区的长度一致。
16、在一种可能的实现方式中，所述保温层为阻燃橡塑海绵保温板或聚乙烯保温板，且厚度不小于5cm。
17、在一种可能的实现方式中，所述外层隔水钢板的厚度不小于2mm。
18、本专利技术提供的一种局部高效可控保温的水平冻结管的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术一种局部高效可控保温的水平冻结管包括水平冻结管、隔水钢板和保温结构，水平冻结管设于地层中，水平冻结管内穿设有供液管和回液管，供液管和回液管的一端置于水平冻结管内部、另一端延伸至水平冻结管外部；隔水钢板密封连接于水平冻结管内部且位于回液管端部，隔水钢板上设置有进液口和回液口，供液管穿过进液口，回液管端部抵接并朝向回液口，供液管和回液管均与隔水钢板密封连接，隔水钢板将水平冻结管内部空间分隔形成冻结区和非冻结区，定义非冻结区为包含有供液管和回液管的区域，冻结区为包含有供液管的区域；保温结构围设于水平冻结管外侧且靠近非冻结区设置，保温结构用于对非冻结区进行保温隔热，保温结构内部用于填充浆液，根据控制浆液量以对水平冻结管局部进行调控保温，解决了水平冻结管不具有局部可控保温隔热的功能，导致冷量浪费和制冷量增加的技术问题，具有对水平冻结管局部可控保温隔热的功能，减少冷量浪费，减小冷冻体量，避免过度冻结，实现水平冻结管局部高效冻结的技术效果。
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1.一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，所述保温结构包括：
3.如权利要求2所述的一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，所述浆液内含有建筑陶粒或EPS颗粒。
4.如权利要求2所述的一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，所述外层隔水钢板外侧壁布设有测温元件，所述测温元件用于实时监测所述水平冻结管周围温度，根据所得测温数据用于控制所述浆液填充量。
5.如权利要求2所述的一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，所述注浆孔内填充有封堵结构，当向所述注浆孔内注浆时取出所述封堵结构，当未注浆时通过所述封堵结构封堵所述注浆孔。
6.如权利要求2所述的一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，所述水平冻结管外壁上且分别靠近所述冻结区和所述非冻结区的位置分别设置有热流密度计，所述热流密度计用于监测所述水平冻结管表层热通量，根据热通量用于控制所述浆液填充量。
7.如权利要求1所述的一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特
8.如权利要求1所述的一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，所述供液管与所述回液管均呈水平状设置，所述供液管和所述回液管在所述水平冻结管外部的一端平齐设置，所述供液管插入所述水平冻结管内的深度大于所述回液管插入所述水平冻结管内的深度，所述回液管插入至所述水平冻结管内部的深度与所述非冻结区的长度一致。
9.如权利要求2所述的一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，所述保温层为阻燃橡塑海绵保温板或聚乙烯保温板，且厚度不小于5cm。
10.如权利要求2所述的一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，所述外层隔水钢板的厚度不小于2mm。
...【技术特征摘要】
1.一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，所述保温结构包括：
3.如权利要求2所述的一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，所述浆液内含有建筑陶粒或eps颗粒。
4.如权利要求2所述的一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，所述外层隔水钢板外侧壁布设有测温元件，所述测温元件用于实时监测所述水平冻结管周围温度，根据所得测温数据用于控制所述浆液填充量。
5.如权利要求2所述的一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，所述注浆孔内填充有封堵结构，当向所述注浆孔内注浆时取出所述封堵结构，当未注浆时通过所述封堵结构封堵所述注浆孔。
6.如权利要求2所述的一种局部高效可控保温的水平冻结管，其特征在于，所述水平冻结管外壁上且分别靠近所述冻结区和所述非冻结区的位置分别设置有热流密度计，所述热流密...
【专利技术属性】
技术研发人员：臧梦晨，岳祖润，孙铁成，张松，胡田飞，张亚泽，李晓星，卿操林，黄森，韩达，翟中昂，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：
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