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          大興水利水電勘測研究會

          巖土工程凍結法施工技術

          基礎工程2021-11-02 06:56:37


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          凍結法是通過人為制冷的方法,將土層(巖層)中的水凍結,形成有一定強度和厚度的凍結體(臨時防護結構),在其保護下進行巖土開挖的特殊施工方法。它是受自然法的啟發發展起來的。

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          1自然凍結法

          來自西伯利亞河床下金礦開采。包括直接凍結和木垛加碎石凍結。




          2人工凍結法(壓縮機制冷)

          即采用人工制冷的方法(如冰箱、冷凍機等),將巖土凍結。制冷的主要設備為壓縮機、冷凝器(蒸發器)、調節閥。

          飽和蒸汽氨(-35℃)進入壓縮機,壓縮機對其作功,飽和蒸汽氨變成過熱蒸汽氨(+120℃);過熱蒸汽氨等壓進入冷凝器,與冷卻水進行熱交換,轉化為飽和蒸汽氨(+30℃),到達(+30℃)為飽和液態,繼續冷卻變為過冷液態(+25℃),經過調節閥,等焓降壓到,進行汽化,同時吸收周圍介質(冷媒劑)的熱量,到達(-35℃),至此完成一次制冷循環,周而復始,達到制冷的目的。鹽水(冷媒劑)在蒸發器內,吸收氨氣的冷量,低溫鹽水由鹽水泵,有供液管進入凍結管,與巖土進行熱交換后進入回液管,再回到蒸發器,完成一次鹽水循環。循環的結果,鹽水不斷吸收巖土的熱量使其凍結,直到達到設計的凍土厚度。

          人工凍結熱量傳遞的途徑是:巖土(凍土)→鹽水→氨→冷卻水→大自然。





          3液氮或干冰(固體CO2)直接凍結

          根據上述原理即不難理解液氮或干冰(固體CO2)直接凍結,它是針對一些局部的工程量不大的制水工程(成本高)。固體CO2可以直接汽化(密封高壓),液氮可直接汽化。(與打火機同理)


          【來源:筑龍巖土】