一种富水软弱地层加固用冻结系统的制作方法

1.本技术涉及地层加固的领域，尤其是涉及一种富水软弱地层加固用冻结系统。


背景技术：

2.地层冻结法是一种具有良好封水能力且布置灵活、加固强度高的加固方法，主要原理是利用人工制冷技术，制备低温冷媒，并通过在土体内循环低温冷媒，将土体中的热量带出，将原本松软的土体转变为具有一定强度和封水能力的冻土体，实现地层加固；地层冻结法常用于富水地层或部分遇水软化地层的隧道加固中。
3.地层冻结法的施工工艺主要包括：冻结管安装、冻结站安装、隧道掘进、初期支护、停冻等；其中冻结管的安装首先需要在工作井维护结构上钻孔，用于安装孔口管密封装置，孔口管密封装置包括孔口管，然后将钻头穿过孔口管进行二次开孔并穿透工作井的维护结构，随后可将冻结管穿过孔口管进行安装。
4.针对上述的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：施工时，冻结管的外侧壁容易附着杂物，不便插入孔口管内。


技术实现要素：

5.为了方便使用人员将冻结管插入孔口管内，本技术提供一种富水软弱地层加固用冻结系统。
6.本技术提供的一种富水软弱地层加固用冻结系统采用如下的技术方案：
7.一种富水软弱地层加固用冻结系统，包括冻结管和孔口管密封装置，所述孔口管密封装置包括孔口管，所述孔口管上设置有连接管，所述连接管上连接有安装管，所述安装管上设置有至少一个清洁组件，所述清洁组件包括转动设置在安装管上的清洁板，所述清洁板朝向安装管轴线的一侧设置有刷毛。
8.通过采用上述技术方案，施工人员将冻结管通过孔口管穿入冻结孔内时，首先需穿入安装管内，冻结管在安装管内移动时与清洁板上的刷毛相接触，刷毛能够对冻结管起到清洁作用，减少冻结管上的杂物，从而方便使用人员将冻结管插入孔口管，进而插入冻结孔内。
9.可选的，所述清洁板转动安装在安装管上，所述安装管和清洁板之间设置有弹性件,所述弹性件处于压缩状态。
10.通过采用上述技术方案，通过将清洁板转动安装在安装管上，且安装管和清洁板之间设置有弹性件，在弹性件的作用在下，清洁板向靠近安装管轴线的方向转动，清洁板上的刷毛与冻结管紧密贴合，清洁效果更好。
11.可选的，所述清洁板呈弧形。
12.通过采用上述技术方案，通过将清洁板设置为弧形，清洁板与冻结管的形状更加匹配，以使得清洁板上的刷毛与冻结管的接触更多，清洁效果更好。
13.可选的，所述清洁组件沿安装管长度方向设置至少两个，沿安装管长度方向相邻
的两个清洁组件错位设置。
14.通过采用上述技术方案，通过将清洁组件沿安装管长度方向错位设置，以增加清洁组件与冻结管的接触，清洁更加彻底。
15.可选的，所述安装管上设置有排物孔。
16.通过采用上述技术方案，通过设置排物孔，清洁组件从冻结管上清除下的杂物能够由排物孔掉落，从而减少杂物在安装管内的堆积。
17.可选的，所述安装管可拆卸安装在连接管上。
18.通过采用上述技术方案，通过将安装管可拆卸安装在连接管上，将冻结管安装后可将安装管取下，以方便连接管与其他部件的连接，同时实现清洁组件的循环使用。
19.可选的，所述安装管上设置有多个支撑组件，多个所述支撑组件沿安装管的圆周方向间隔设置。
20.通过采用上述技术方案，通过将多个支撑组件沿安装管的圆周方向间隔设置，支撑组件能够从多个不同的方向给予冻结管支撑，以使得冻结管位于安装管的中心位置，同时多个清洁组件能够与冻结管充分接触，清洁效果更好。
21.可选的，所述支撑组件包括支撑板和至少一个转动安装在支撑板上的辊子。
22.通过采用上述技术方案，通过辊子对冻结管进行支撑，能够减小冻结管沿安装管长度方向移动时的摩擦，以方便使用人员推动冻结管。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.1.施工人员将冻结管通过孔口管穿入冻结孔内时，首先需穿入安装管内，安装管内设置有清洁组件，清洁组件内的刷毛能够对冻结管进行清洁，以方便使用人员将冻结管插入孔口管，进而插入冻结孔内；
25.2.在弹性件的作用下，清洁板上的刷毛与冻结管紧密贴合，将清洁板设置为弧形，使得清洁板上的刷毛与冻结管的接触更多，使得清洁效果更好；
26.3.多个辊子沿冻结管的圆周的多个方向给予冻结管支撑，使得冻结管位于安装管中心，同时施工人员推动冻结管较为方便。
附图说明
27.图1是本技术实施例富水软弱地层加固用冻结系统的整体结构示意图。
28.图2是本技术实施例中将安装管剖开的结构示意图。
29.图3是本技术实施例中支撑组件的结构示意图。
30.附图标记：1、工作井侧壁；11、冻结管；2、孔口管密封装置；21、孔口管；22、球阀；23、连接管；231、法兰；3、安装管；31、安装板；32、参考面；33、排物孔；4、清洁组件；41、清洁板；411、放置槽；42、刷毛；43、弹性件；5、支撑组件；51、支撑板；52、辊子；53、转轴；54、固定板。
具体实施方式
31.以下结合附图1
‑
3对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种富水软弱地层加固用冻结系统。参照图1，富水软弱地层加固用冻结系统包括安装在工作井侧壁1上的孔口管密封装置2，孔口管密封装置2包括孔口
管21、球阀22以及连接管23，孔口管21穿设在工作井侧壁1上，并通过膨胀螺栓固定，连接管23和孔口管21通过球阀22连接，球阀22能够用于阻挡地层内的水砂由孔口管21流出；连接管23远离球阀22的一端设置有安装管3，安装管3内设置有清洁组件4；将冻结管11通过孔口管21穿入土层内时，需将冻结管11首先穿过安装管3，清洁组件4能够对冻结管11进行清洁，以减少冻结管11外侧壁的杂物，从而方便施工人员将冻结管11插入冻结孔内。
33.参照图1和图2，连接管23两端均一体设置有法兰231，法兰231呈圆板状，法兰231上沿自身圆周方向均匀间隔开设有六个通孔，以方便连接管23与其他部件通过螺栓连接，连接管23一端通过螺栓与球阀22连接；安装管3呈圆筒状，且与连接管23同轴设置；安装管3靠近连接管23的一端一体设置有安装板31，安装板31呈圆板状，且与安装管3同轴设置，安装板31上同轴开设有圆形通孔，以使得冻结管11能够穿过；安装板31的外圆直径与法兰231的外圆直径相等，安装板31上开设有六个螺纹孔，螺纹孔的轴线与安装板31的轴线平行，六个螺纹孔沿安装板31的圆周方向均匀间隔设置，六个螺纹孔分别与法兰231上的六个通孔对应设置，将法兰231上的通孔与安装板31上的螺纹孔对齐，通过螺栓能够将安装管3和连接管23可拆卸连接。
34.参照图2，为方便将清洁组件4安装在安装管3内，将安装管3的外径设置为与安装板31的外径相等，安装管3的内径大于连接管23的内径；清洁组件4安装在安装管3的内侧壁上，本实施例中清洁组件4沿安装管3的圆周方向均匀间隔设置六个，六组圆周分布的清洁组件4为一组，安装管3以组为单位沿安装管3的轴向设置两组，两组清洁组件4沿安装管3的圆周方向错位设置，以对冻结管11进行更彻底的清洁。
35.参照图2，清洁组件4包括清洁板41、刷毛42和弹性件43，清洁板41呈圆弧形板状，且所呈弧形与安装管3的内侧壁相匹配，安装管3远离连接管23的端面为参考面32，清洁板41靠近参考面32的一端通过铰链转动安装在安装管3内侧壁上；本实施例中弹性件43选用弹簧，清洁板41远离冻结管11的一面开设有放置槽411，放置槽411为圆柱形盲槽，弹簧一端嵌设在放置槽411内，并与放置槽411底壁固定连接，另一端与安装管3内侧壁固定连接，弹簧处于压缩状态，即弹簧对清洁板41有朝向冻结管11的作用力；刷毛42设置有多根，刷毛42固定连接在清洁板41靠近冻结管11的一面上，本实施例中弹簧设置为三个，三个弹簧沿清洁板41的轴向间隔设置，以使得刷毛42与冻结管11外侧壁紧密贴合，增加刷毛42对冻结管11的清洁力度。
36.参照图1和图2，为使得刷毛42刷掉的冻结管11外侧壁的杂物能够由安装管3内掉落，在安装管3侧壁与清洁板41对应的位置开设有多个排物孔33，排物孔33呈长圆形，且贯穿安装管3的侧壁，多个排物孔33沿安装管3的圆周方向均匀间隔设置，沿安装管3圆周方向分布的排物孔33为一组，排物孔33以组为单位沿安装管3的长度方向均匀间隔排列多组，杂物可由多个角度漏出安装管3外。
37.参照图2和图3，为减少冻结管11进入冻结孔内时，冻结管11轴线与冻结孔轴线的偏差，在安装管3内设置有支撑组件5，支撑组件5设置在清洁组件4靠近连接管23的一侧，本实施例中支撑组件5设置有八个，八个支撑组件5沿安装管3的圆周方向均匀间隔排列，从而对冻结管11的外圆周侧壁进行支撑；支撑组件5包括支撑板51和两个辊子52，支撑板51呈矩形板状，支撑板51所呈矩形板的板面与安装管3的轴线平行设置，支撑板51靠近安装管3内侧壁的板面设置为与安装管3内侧壁向配合的圆弧面，以方便安装支撑板51，支撑板51的板
面上靠近四个边角的位置开设有四个螺纹孔，支撑板51通过四个螺栓固定在安装管3内侧壁上，用于安装支撑板51的四个螺栓由安装管3外向安装管3内拧入支撑板51的螺纹孔内，以方便安装。
38.参照图2和图3，两个辊子52沿安装管3的轴向间隔设置，辊子52呈圆柱体状，辊子52的轴线与安装管3的轴线垂直，辊子52上同轴转动穿设有转轴53，转轴53呈圆柱体状，转轴53两端分别固定套设有固定板54，固定板54呈矩形板状，固定板54一侧面焊接在支撑板51靠近冻结管11的一面上，从而将辊子52转动安装在支撑板51上；辊子52外圆周面与冻结管11外圆周面相贴合，辊子52对冻结管11进行支撑的同时能够减小冻结管11移动时的摩擦，以方便施工人员将冻结管11放入冻结孔内。
39.本技术实施例一种富水软弱地层加固用冻结系统的实施原理为：施工人员首先通过螺栓将安装管3安装在连接管23上，然后需要将冻结管11依次穿过安装管3、连接管23和孔口管21，冻结管11插入安装管3内时，冻结管11与先后由两组清洁组件4之间通过，然后由圆周排列的多个辊子52之间穿过，辊子52能够对冻结管11进行限位，减小冻结管11与冻结孔的偏差，同时减小施工人员推动冻结管11时的摩擦，以便于施工人员将冻结管11安装在冻结孔内；清洁板41上的刷毛42在弹性件43的作用下与冻结管11紧密贴合，施工人员推动冻结管11时，刷毛42与冻结管11接触能够对冻结管11进行清洁，以方便将冻结管11插入孔口管21，进而插入冻结孔内。
40.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。