固化和密封是建筑行业的日常作业。与传统的土壤处理方法相比,在一定条件下,使用液氮来冷冻地面是较好的解决方案。
客户受益
在过去二十年中,液态氮(LIN)冷冻土壤已经从一项带有许多不确定因素的气体应用发展成一项处理易变易渗漏土壤的标准应用。
我们的专家给出了这一应用的许多优势:
· 由于有大量现货供应的专业硬件,LIN冷冻设备可以很快装备完毕
· LIN冷冻设备的投资仅占安装盐水冷冻机组的一小部分
· 与使用盐水冷冻设备相比,被冷冻的土壤温度大幅降低,从而增加使用的稳定性
· LIN冷冻装置的低温(-196℃)可使冷冻在4至7天内完成,速度远超过盐水冷冻并可以轻松地保持一个月
· 环保,无有害物质,无震动,无地下水污染或提取
· 自动工作过程
· 冷冻土壤设计灵活
· 密封和静态支持相结合
· 土壤湿度的(5 - 100%)高耐性
· 冷冻过的土壤100%防水,无渗漏
· 冷冻土壤的硬度相当于混凝土硬度
· 土壤的冷冻是暂时的。LIN供应系统关闭后,冷冻土壤可在几个星期后融化
液态氮
液态氮是由空气分离设备制造出的。液氮的温度为-196℃,并储存在真空绝热、容量为10,000升的容器内。
安装描述
每隔平均0.5至0.8米安装一个标准的54毫米直径铜冷冻管。在其内部安装一个落水管(直径10至12mm)。
冷冻
将LIN送入绝热的供应线,产生挥发作用,1公斤LIN能够提取周围200KJ土壤的能量,由此来冷却冷冻土壤。
冷气态氮气(GAN)也称为废气,可以额外提取约100kJ地面能量。该废气温度可用于控制电磁阀,由此可保证稳定的流量和LIN的有效利用。
随着时间的进行,冻结管周围越来越多的冷冻区通过接触、合并,可形成一个封闭的防渗墙。大约一周后,就会出现一个直径约1米的冷冻壁。
这个所谓的建立阶段通常需要4到7天。液氮在这段时间内的消费量约为每1平方米的冷冻土壤消耗1,500至2,500升的LIN。地质影响(火源、水流等)会使此值产生变化。
保持冷冻
在接下来的维护阶段,LIN的供应会减少,冷冻土壤会停止增加并保持其体积。保持1平方米的冻土约需消耗90升LIN/天。
停止冷冻
当LIN供应设备停止工作,冻土就会开始融化,几个星期后就会恢复原貌。
设计冷冻站
当进行静态支持和/或密封的目的设计时,需要考虑很多的因素。
我们努力实现的两个主要目标是:
· 安全最大化
· LIN消耗最小化
凭借来自100多个冷冻项目的经验积累和过去三十年的基础研究,我们能够为您提供良好的解决方案。
全面服务
我们不只提供液态氮。根据客户的需求我们还可以提供:
· 静态预测计
· 钻井
· 安装
· 维护
全球覆盖范围
连同我们专业的工业服务集团,我们可以在全球范围内保证服务的质量。在新加坡,我们目前有5个项目,尽管环境条件非常艰难(水面以下45米,土壤温度26℃,隧道爆破),但项目都在按计划运行中。
案例研究
在德国比勒费尔德的隧道,其开凿必须经过几个不同的地质构造。
隧道顶部的某个部分穿越四层,其上出现了由饱和粉细砂组成的冲积沟。这个出现故障的区域约50米长,已经进行了氮冷冻处理。 考虑到它是老橡树园的地下隧道,覆盖物只有7米,并为了保持土壤的排水功能,所以利用了氮冷冻进行处理。
工程师选择了倾角为45 °的冻结设计屋顶的形式,这样可以让冷冻管伸向不会漏水的卵石泥土。为了防止对橡树根部产生霜冻损害,冷冻管的上部进行了绝缘处理。这样也降低了冻土体积和液氮量的消耗。
为了增加安全性,我们还设计了5个隔离舱,产生的5个部分每个长10米,这样就降低了控制电路的数量。每个部分在顶部有大约24条冷冻管,隔离舱内有大约8条冷冻管。这32个控制电路由我们特殊设计的集装箱过程控制系统来进行处理和记录。
与挖掘工作同时进行的是将冷冻装置逐步下移建成一个用于隧道工程的遮蔽所。通过冲积沟后,冷冻设备被拆除。现在,古树参天的公园内看不出任何经历过这样重大建设工作的迹象。