基岩段冻结技术的应用
隧道施工中的冻结法与冻结技术
隧道施工中的冻结法与冻结技术隧道施工是现代城市建设中不可或缺的一环。
为确保施工过程中的安全和高效,各种施工方法和技术被不断探索和应用。
本文将重点介绍隧道施工中的冻结法与冻结技术。
冻结法是一种常见的施工方法,适用于软弱的土层、湿润的土壤或需要减少水流量的地下工程。
冻结法主要依靠冻结地层来形成临时支撑,确保施工区域不坍塌。
在隧道施工中,冻结法通常分为两种:直接冻结法和间接冻结法。
直接冻结法是将低温冷液注入到地下,通过地热传导使土壤温度迅速下降,形成冷冻带。
这种方法在施工过程中可以提供坚实的工作面,有效控制水流和土壤的塌方。
多年来,直接冻结法在各类隧道施工中被广泛应用,如地铁隧道、水利工程等。
间接冻结法则是通过为空气或低温液体进行冷却,而不将冷液直接注入地下。
间接冻结法的优点是可以减少对周围环境的影响,并且能够更好地控制冷却速度和范围。
然而,由于需要对冷却设备和管道进行布置,间接冻结法的成本相对较高。
除了冻结法外,冻结技术也在隧道施工中发挥重要作用。
冻结技术主要通过控制和利用地下水的冻结状态来实现隧道施工的稳定和安全。
其中,最常用的冻结技术包括冷却井冻结、屏幕冻结和管状冻结。
冷却井冻结是一种通过在施工区域周围钻探和排列冷却井,将冷却液注入地下,使邻近土层冷却并形成冻结带的技术。
这种技术适用于较深的施工区域,可以提供稳定的工作面和高效的施工环境。
屏幕冻结则是通过在土层中钻孔并注入冷却液,形成冷却屏障来控制水流。
屏幕冻结常用于需要临时封堵水源的地下工程,如地铁隧道和隧道底板。
管状冻结是一种将冷却液通过管道注入地下,形成管状冷冻体的技术。
管状冻结可以形成坚固的冷冻带,提供稳定的支撑和环境,适用于较大规模的隧道施工。
隧道施工中的冻结法和冻结技术在保障施工过程中的安全和高效方面发挥着重要作用。
通过冻结地层或控制水流,这些方法和技术能够提供稳定的工作面、减少地层塌方的风险,并有效控制水流和地下水位。
总之,隧道施工中的冻结法与冻结技术在现代城市建设中扮演着重要角色。
冻结法地层加固在隧道施工中的应用(项目经理)
安全控制要点
施工案例
敢于创新,勇于奋斗
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2
冻结法施工简介
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认知冻结法
2.1 收集所需资料
施工简介
安全控制要点 施工案例
地质检 查孔地 质报告
人工冻 土物理 力学性 能试验 报告
构筑物 上下场 所地形 地貌特 征
构筑物 周围永 久、临 时设施 布置
构筑物 施工图
地区气 象资料
敢于创新,勇于奋斗
认知冻结法 施工简介
安全控制要点 施工案例
2.2 冻结壁设计
厚度
•冻结壁应按承载力要 求(设计提供)设计 冻结壁厚度。
内力计算
•冻结壁内力宜采用通 用结构力学计算方法 计算。冻结壁的力学 计算模型可按均质线 弹性体简化,其力学 特性参数宜取冻结壁 平均温度下的冻土力 学特性试验值。
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认知冻结法
1.2 冻结法适用条件及特点
施工简介 安全控制要点
施工案例
含水量大于10%的土层、 岩层。
适用 条件
盐水冻结地下水流速 ≤5m/昼夜,超低温冻结 地下水流速≤40m/昼夜。
地下水含盐量实验结冰点 满足冻结要求。
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认知冻结法
1.2 冻结法适用条件及特点
供电要求:
1)一般情况不得停 电,停电必须提前 至少2小时以上通知, 冻结壁交圈前停电 时间超过3小时,对 冻结影响较大。
孔密集布置时,内部冻结孔成孔控制 间距可取边孔的1.2倍~1.5倍左右。 • 冻结孔深度要考虑从冻结孔孔口到冻 结壁设计边界的距离、不能循环盐水 的冻结管端部长度和冻结管端部冻结 削弱影响深度。
冻结基岩段爆破施工专项安全技术措施---(DOC)
冻结基岩段爆破施工专项安全技术措施1. 背景随着隧道建设的不断发展和扩展,越来越多的冻结基岩段爆破施工被采用。
但是,这种施工方法存在着很多的安全隐患。
如果不合理的施工,容易造成巨大的人员伤亡和经济损失。
因此,需要采用有效的安全技术措施,以确保施工过程的安全。
2. 技术措施2.1. 防爆器材在冻结基岩段爆破施工过程中,防爆器材是必不可少的。
其中,软管和防护眼镜是必备的。
软管用于防止高温和爆炸粒子直接对人体造成损伤,防护眼镜则是防止粒子进入眼睛,造成伤害。
2.2. 施工区域隔离在施工的过程中,需要对施工区域进行隔离,以防止非工作人员进入施工现场造成危险。
同时,在爆破前,应确定好隔离区域,并通知周围居民注意安全。
2.3. 检测设备在进行冻结基岩段爆破施工前,应当对施工区域进行检测。
其中,需要检测的内容包括周围的建筑、自来水管道、电力线路等。
这些检测设备可以有效的避免在爆破时发生安全事故。
2.4. 安全作业指南在冻结基岩段爆破施工开始前,需要编写安全作业指南。
这个指南应该包括施工区域隔离、检测设备的设定、安装防爆器材等内容。
在施工现场,需要确保所有的工人都完全遵守这个指南。
2.5. 人员培训和技术考核在冻结基岩段爆破施工过程中,需要对参与施工的工人进行培训和技术考核。
培训内容包括防护器材的使用、安全作业指南、应急处理等。
在考核过程中,应当对工人的技术和安全意识进行考核。
3.在冻结基岩段爆破施工中,安全技术措施极为重要。
只有在采用了有效的安全技术措施的情况下,才能确保施工的安全。
在实际施工中,应当结合实际情况,因地制宜,不断的完善和改进措施,确保施工过程的安全。
深厚基岩段冻结孔施工技术
井 筒 冻 结 段 的地 层特 征 主 要 是 以下 几
点。
() 1 风化 基 岩 裂 隙节 理 发 育 , 石 破碎 ; 岩 ( ) 于4 9 5 m ~5 . 9 2位 9 .6 1 7 m段 中粒 石 3 英砂 岩k 及5 6 0 m ~5 7 4 5 4 .2 5 .m段 的粗粒 砂 岩十分坚硬 ; ( ) 井 处 于永 城 腹 背 斜 西 翼 南 段 , 3矿 井
田南 、 、 界 均被 高 角 度 正 断 层 切 割 , 北 西 次
一
级 褶 皱 发 育 , 层 大 体 呈 NNE 的 单 斜 地 向
3 1 3优 化 钻 具 组 合 .. 由孔 底 至地 表 钻 具 组 合 为 : 头 ——螺 钻 杆钻 — 占 ——主 动 钻 杆 。 杆 3 1 4增加 测 斜 次 数 .. 正 常施 工 中 , 照 Ⅸ 范 》 求 , 按 规 要 每钻 进 2 m ~3 mN] 一 次 , 深 厚 基岩 段 钻 进 采 0 0 f 斜 在 用 了J -5 陀 螺 测 斜 仪 适 时 测 斜 , 密 DT 型 加 测点 , 握偏斜规律 。 掌 3 1 5钻 、 、 相 结 合 .. 测 纠 对 偏斜 率 达 到 或 接 近 2 的 层 段 , 钻 ‰ 少 勤 测 , 时 纠 偏 。 用 移 动 钻 塔 纠 斜 与 及 采 5 z 6 ×7 0 、 L 1 0×7 0 L 1 5 .型 5 Z 2 . 型螺 杆钻 和 J T-3 D K型 定 向 仪 相 结 合 的 方 法进 行 定 向 纠斜 。 3 2正 常钻进 施工 . 3. 1钻进 参 数 2. 根 据 不 同 岩 石 地 层调 整钻 压 、 速 、 钻 泥 浆循 环量等 。 体参数 为 : 具 钻压0 8 .T~1 0 .T, 转速7 ~15 / i , 7 2 转 m n 泵量 5 0 / 0 L mm; 泥浆 性 能: 泥浆 比 重 1 O ~1 0 g c 粘 度2 S .3 .5 / m , 0 ~ 2 S, 3 失水量 ≤1rl 0 n, 0n/3 mi 含砂 量<4 PH %, 值 8 , 体 率 ≥9 % , 用 螺 杆 钻具 时 , ~9 胶 7 使
冻结法施工在不稳定地层中的应用
冻结法施工在不稳定地层中的应用摘要:中煤第三建设(集团)有限责任公司作为一家跨行业、多元经营的大型建筑企业集团,具有矿山工程施工、总承包特级资质,以及隧道、铁路等专业承包资质,在处理具有自身显著的特点,本文主要论述中煤第三建设(集团)有限责任公司是如何具体在不稳定地层中使用的冻结法施工的。
关键词:冻结法;冻土墙;盾构Abstract:The third building in the coal (Group ) limited liability company as a cross-sector, diversified group of large construction industry, with mines, construction general contracting premium quality, as well as the tunnel, railway and other professional contracting qualification, in dealing with their own remarkable characteristics, this paper mainly discusses the third building in the coal (group ) limited liability company is how specific in Unstable Strata using freezing method construction.Key words:Freezing method; Frozen soil wall; Shield冻结法施工技术,在煤炭的开采中针对某些特殊地质具有较好的应用效果,就是利用人工采取低温制冷的方式,把不稳定层的水冻结成冰从而形成冰冻的帷幕,用人工冰冻屏障结构体来抵抗来自不稳定的地层中的水土压力,从而使人工开挖工作能够得以顺利进行。
井筒施工中冻结基岩段底部处理技术
含水量较大的矿区大都采取此法 , 如淮南矿业集 团
丁集 矿 井 、 能菏 泽煤 电公 司郭 屯 矿井等 。 鲁 3 冻结 段 底部 与注浆 段 上 部 交 错 一定 长 度 。 ) 是指把 注浆 段上 限 放 在 冻结 段 内 , 过 注 浆 在 风 化 通 含 水层 底部 形成 一 隔 水 岩 帽 , 断 了上 下 含 水 层 的 切 水力联 系 , 以阻隔 上部 的水通 过 裂隙进 入井 筒 , 用 一 般 情况 冻结 底部 与注 浆段 交 错长 度 为 l 5—2 0m便 可达 到预期 的效 果 。在 国投新 集能 源股 份有 限公 司
30 Co 2 0 al 4/ 0 6
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员 素质 好 , 斜仪 器 性 能 良好 就能 造 出高 质 量 的钻 测
孑 , 则 , 孑 质 量 就很 难 保 证 , 至 出现 钻 孑 预计 L否 钻 L 甚 L 偏 斜 轨迹 与实 际有 很 大 偏 差 的可 能性 。再 者 , 测斜
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实 用技 术
井 筒 施 互 中 游 苍 岩 缇 废 部 处 理 技 术
付 杰
( 枣庄矿 业集 团公 司 第五工程处 , 山东 枣庄 270 ) 7 1 1
摘
要: 主要介绍在矿井建设 中风化基岩含水层 的危害 、 处理措 施 以及各种措 施 的特点及 实际效 果 , 各 在
井筒 开挖 前利 用浆 液封 填岩 层裂 隙 , 堵 过水通 道 , 封 在井 筒周 围形 成有 效 的隔水 帷幕 实体 是最 行之 有效 的措 施 , 能达 到一 劳永 逸 的效 果 。如 淮 南 矿业 集 团
丁集 矿 副井 表土 深度 为 5 4 m, 2 注浆 上 限为 5 5 m, 3
冻结法原理及应用资料
冻结法施工的原理图
去路
盐水泵
盐水箱
螺杆压缩机
清水泵
冷却塔
回路
闸阀
去路 回路
盐水系统
氟系统
清水系统
一、冻结法施工技术概况
3、国内外现状: 1)、国外:广泛应用于城市基坑施工、地下铁隧道、煤 矿井筒等工程领域;煤矿井筒冻结深度最大930米。 2)、国内:1955年从前苏联引进冻结法凿井技术,冻 结煤矿井筒约600多个,冻结冲积层最大厚度近600米, 冻结最大深度737米,冻结法凿井技术应用于城市市政 工程起始于上世纪90年代,至今冻结市政工程项目超过 200个,水平冻结最长140米。上世纪末冻结法凿井技术 进一步推广到交通、水利领域,使用冻结法凿井技术施 工桥墩基础、引水通道等。
4、冻土具有冻胀性和融沉性
四、冻土特性
抗压强度
无侧限抗压强度 MPa
30 0.7358T 1.0962
16
12
8
4
0
0
-5
-10
-15
-20
温度 ℃
图6 冻结细砂无侧限抗压强度与负温的关系
四、冻土特性
弹性模量
E50 1.1398T 2 41.301T 36.607
弹性模量 MPa
400
300
五、冻结法设计及施工组织
• 冻结壁厚度设计与强度检验 1)冻结壁应按承载力要求设计冻结壁厚度。 2)冻结壁内力宜采用通用结构力学计算方法计算。冻结壁的力学计算模
型可按均质线弹性体简化,其力学特性参数宜取冻结壁平均温度下 的冻土力学特性试验值。 3)冻结壁内力和变形计算可考虑设置有内支撑的工况,但必须对内支撑 的结构形式、承载力及其施工时序等有明确的设计。设内支撑时, 冻结壁的空帮时间不宜大于24小时。 4)冻结壁强度检验安全系数要满足有关规程要求。有特殊要求时验算冻 结壁的变形。
冻结法原理及其应用
(如软土、含水不稳定土层、流砂、高水压及高地压地层)条 件下冻结技术
有效、可行; (3) 灵活性好,可以人为地控制冻结体的形状和扩展范围,必要时可以 绕过地下障碍物进行冻结; (4) 可控性较好,冻结加固土体均匀、完整; (5) 经济上较合理。
1979年:美国,地下核电站基坑、直径40m、深6m基础 ➢ 80年代:苏联,城市地铁大厅35座、隧道35项,高l38.5m、重
27000吨大楼基坑开挖支护 ➢ 1962以来:日本,超过300个大型冻结工程,其中有通过河流、铁
路、公路和其它构筑物下的隧道工程、挡土墙工程、与盾构施工有 关的工程等 ➢ 20世纪中叶起:波兰、德国、法国、瑞士、比利时、意大利、奥地 利、挪威、西班牙、芬兰、澳大利亚、法国、荷兰、加拿大等
2 冻结系统种类
2.2热电制冷
热电制冷又称温差电效应、电子制冷等,它是建立在珀尔帖效应原理上的。 1834年珀尔贴发现当一块N型半导体(电子型)和一块P型半导体(空穴型)联成电偶时 ,在这个电路中接上一个直流电源,电偶上有电流通过时,就发生了能量转移,在一个接 头上吸收热量,而在另一个接头上放出热量。
蒸发器中产生的低压制冷剂蒸气在压缩机中被压缩到冷 凝压力,经冷却水、空气等介质冷却后变成液体,再经节流 阀膨胀到蒸发压力成为汽、液两相混合物,温度降到饱和温 度,在蒸发器中蒸发,吸收热量而制冷,汽化后的蒸气被压 缩机吸回,完成一个循环。
1 概述
我国情况 1955年,我国首次在开滦林西风井使用盐水冻结法凿井并获得 成功;至今已经冻结近1000个井筒. 70年代初,北京地铁冻结长90m,垂深28m
➢ 上世纪80年代,东海拉尔水泥厂的上料仓基坑; ➢ 1988年,凤台淮河大桥主桥墩基础工程 ➢ 1993年,上海地铁一号线1个泵站和3个隧道贯通道结合部 ➢ 1998年,北京地铁大北窑车站南隧道水平冻结施工,长45m ➢ 2000年以后,上海大量越江隧道和地铁工程使用冻结法.
冻结法凿井技术在立井施工中的应用
冻结法凿井技术在立井施工中的应用1 冻结法凿井原理冻结法起源于天然冻结,随着人工制冷技术的发展和应用,出现了人工冻结。
冻结法在矿井建设中多用于立井的开凿,井筒直径大小和深度基本不受限制。
通常,当存在不稳定地层或含水极丰富的裂隙岩层,地下水含盐量不大,且地下水流速较小时(流速V<17~10m/s),均可使用冻结法。
冻结法凿井就是在不稳定含水地层中进行施工时,利用人工设置的冻结管,在冻结管内循环冷媒剂,将井筒周围岩层的热量带走,冻结形成封闭的圆筒——冻结壁,抵抗地压、承受水压力和隔断地下水,在冻结壁的保护下进行开挖地层和砌筑井壁的一种特殊施工方法。
冻结法凿井在煤矿特法建井中具有明显的优势,既能用于不稳定的含水层,又可用于基岩含水层,既可应用于立井,又可应用于斜井及风道口工程,适应性强,安全可靠。
2 工程实例某煤矿主井井筒深度805m,井筒净直径7.5m, 最大掘进直径12.4m,最大掘进工作面积121m2;井筒采用双层钢筋混凝土井壁支护, 双层井壁自上而下分5次变厚, 其总厚度为1.10~2.30m,井壁混凝土强度等级为C40~ C75;内外壁之间夹2层1.5mm厚的聚乙烯塑料板, 外壁外侧增加1层厚25~75mm的聚苯乙烯泡沫板。
该矿矿区表土层厚568.45m,主要成分为砂(砾)、砂质黏土、黏土。
砂砾层富含水, 最厚的砂(砾) 层为18.00~19.51m,砂砾层累计总厚度为309.5m,黏土层累计厚度为253.7m。
根据井筒地质检查孔冻土试验报告, 该井筒表土层厚, 黏土层含水量小,试验土层的冻结温度较低,其土层冰点温度平均为-1.7℃,最低达-2.8℃;冻土强度偏低,冻胀特性明显, 试验各个土层最大冻胀力平均为0.58MPa, 土层最大冻胀率平均为3.06%。
2.1 冻结技术与制冷设备2.1.1 冻结技术设计参数1)冻结深度。
冻结深度确定合理,可节省冻结费用,保证井壁质量,加快建井速度,同时能防止涌水冒砂事故,做到安全可靠。
石拉乌素冻结基岩段措施.
石拉乌素矿井主井井筒冻结基岩段外壁施工安全技术措施一、编写依据(1)、石拉乌素煤矿主井井筒井壁结构图(2)、《石拉乌素煤矿主井井筒及相关硐室掘砌施工组织设计》(3)、《煤矿井巷工程施工规范》(GB50511—2010)(4)、《煤矿井巷工程质量验收规范》(GB50213—2010)(5)、《钢筋直螺纹接头技术规程》(JGJ109-96)(6)、《煤炭建设工程质量技术资料管理规定》(7)、《煤矿安全规程》(2011年版)(8)、《简明建井工程手册》(上、下册)二、工程概况石拉乌素井田位于内蒙古自治区东胜煤田纳林才登普查区,地处鄂尔多斯市境内,行政区划属鄂尔多斯市伊金霍洛旗管辖。
矿井建设规模为1000万吨/年。
采用竖井开拓,主井、副井和风井井筒位于同一工业广场内。
石拉乌素矿主井井筒设计净Φ9.4m,总深度为749.632m,采用全深冻结法施工,冻结深度为760m,采用双层钢筋砼井壁支护。
目前,井筒即将转入冻结基岩段外壁施工,为保证冻结基岩段外壁施工安全,特编制本措施。
三、工程技术特征主井井筒工程技术特征表3-1石拉乌素矿主井井筒井壁厚度表3-2四、工程地质及水文地质1、工程地质根据招标文件提供的资料,井田内地层由老至新发育有:三叠系上统延长组(T3y)、侏罗系中统延安组(J2y)、侏罗系中统直罗组(J2z)、白垩系下统志丹群(K1zh)和第四系(Q)。
井田含煤地层为侏罗系中下统延安组(J1-2y),其沉积基底为三叠系上统延长组(T3y)。
依据沉积旋回和岩性组合特征可划分为三个岩段,第一岩段(J1-2y1),第二岩段(J1-2y2),第三岩段(J1-2y3)。
2、水文地质井田的直接充水含水层以裂隙含水层为主,孔隙含水层次之,直接充水含水层富水性微弱,补给条件和径流条件较差,以区外承压水的侧向径流为主要补给源,大气降水为次要补给源;煤层虽位于地下水位以下,但直接充水含水层的单位涌水量q<0.1L/s.m (q=0.00809~0.0465 L/s.m),富水性弱;间接充水含水层风积砂(Q4eol)与萨拉乌苏组(Q3s)砂层孔隙潜水含水层的单位涌水量q=0.219~5.00 L/s.m,富水性强;区内没有水库,无湖泊等地表水体,也无常年地表径流,潜水含水层与煤层的间距较大,平均在500m 以上,水文地质边界简单,地质构造简单。
冻结法施工工法
冻结法施工工法特点冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的施工,经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点:1、可有效隔绝地下水,其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的,对于含水量大于10%的任何含水、松散,不稳定地层均可采用冻结法施工技术;2、冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件,地质条件灵活布置和调整,冻土强度可达5-10Mpa,能有效提高工效;3、冻结法是一种环保型工法,对周围环境无污染,无异物进入土壤,噪音小,冻结结束后,冻土墙融化,不影响建筑物周围地下结构;4、冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业,能有效缩短施工工期。
三、使用范围冻结法适用于各类地层,主要用于煤矿井筒开挖施工。
目前在地铁盾构隧道掘进施工、双线区间隧道旁通道和泵房井施工、顶管进出洞施工、地下工程堵漏抢救施工等方面也得到了广泛的应用。
四、工艺原理冻结法是利用人工制冷技术,使地层中的水结冰,将松散含水岩土变成冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水,以便在冻结壁的保护下,进行地下工程掘砌作业。
它是土层的物理加固方法,是一种临时加固技术,当工程需要时冻土可具有岩石般的强度,如不需要加固强度时,又可采取强制解冻技术使其融化。
工艺流程冻结法施工工艺流程图施工操作要点施工时,应不断对每个施工工序进行管理。
控制冻结孔施工、冻结管安装、冻结站安装、冻结过程检测的质量。
1、冻结孔施工1.1开孔间距误差控制在±20mm内。
在打钻设备就位前,用仪器精确确定开孔孔位,以提高定位精度。
1.2准确丈量钻杆尺寸,控制钻进深度。
1.3按要求钻进、用灯光测斜,偏斜过大则进行纠偏。
钻进3m时,测斜一次,如果偏斜不符合设计要求,立即采取调整钻孔角度及钻进参数等措施进行纠偏,如果钻孔仍然超出设计规定,则进行补孔。
2、冻结管试漏与安装2.1选择φ63×4mm无缝钢管,在断管中下套管,恢复盐水循环。
2.2冻结管(含测温管)采用丝扣联接加焊接。
冻结法在深基坑工程中的应用
冻结法在深基坑工程中的应用
深基坑工程应用冻结法是周广泛的,有效的,安全可靠的技术措施。
冻结法通常被认为是完成深基坑工程的理想方法。
首先,冻结法能够减少降低深基坑工程的施工难度,可以阻止地下水的侵入以及改善施工条件,减少支护负荷,提高深基坑工程的安全性。
其次,通过冻结法可以增加稳定性,减少施工负荷,使施工效率更高。
再者,冻结法也可以有效地抑制地下水渗流等,起到防护地下水的作用。
最后,冻结法有利于提高工程品质,延长使用寿命。
总之,冻结法是深基坑工程的理想方法,能够改善施工条件,提高安全性,增加可靠性,有效地保护地下水资源。
井筒冻结相关法规
井筒冻结相关法规
摘要:
一、冻结法开凿立井井筒的规定
二、钻进冻结孔时的注意事项
三、地质检查钻孔和水文观测钻孔的要求
四、冻结管的选择和使用
五、总结与展望
正文:
井筒冻结是一种在地下工程中常用的技术,为确保施工安全和质量,遵守相关法规和规定至关重要。
本文将对冻结法开凿立井井筒的相关法规进行分析和探讨,以期为业内人士提供有益的参考。
一、冻结法开凿立井井筒的规定
1.冻结深度:采用冻结法开凿立井井筒时,冻结深度应穿过风化带延深至稳定的基岩10m以上。
当基岩段涌水较大时,应加深冻结深度。
2.钻进冻结孔:钻进冻结孔时,必须测定钻孔的方向和偏斜度。
测斜的最大间隔不得超过30m,并绘制冻结孔实际偏斜平面位置图。
当钻孔偏斜度超过规定时,必须及时纠正。
若钻孔偏斜影响冻结效果,还需进行补孔。
二、钻进冻结孔时的注意事项
钻进冻结孔过程中,应注意以下事项:
1.地质检查钻孔:地质检查钻孔不得打在冻结的井筒内。
2.水文观测钻孔:水文观测钻孔偏斜不得超出井筒,深度不得超过冻结段
下部隔水层。
三、地质检查钻孔和水文观测钻孔的要求
1.设计要求:地质检查钻孔和水文观测钻孔的布置与深度,应充分考虑井筒周边地质条件和地下水文情况。
2.施工要求:钻孔施工过程中,严格控制钻孔偏斜,确保钻孔质量。
四、冻结管的选择和使用
1.冻结管材料:冻结管应采用无缝钢管,焊接质量应符合相关标准。
2.冻结管布置:冻结管的布置应合理,以确保冻结效果。
3.冻结管连接:冻结管的连接处应严密,防止渗漏。
冻结井冻结段快速施工工法..
冻结井冻结段快速施工工法简介对于含水层较深的建筑或者其他构筑物,需要对地下水进行控制,以此来保证建筑物的稳定性和安全性。
其中,冻结法是一种常见的控制地下水的方法,特别适用于含水层较深的地区。
本文将介绍一种应用冻结法施工的工程,该工程需要对地下井进行冻结段的施工,从而实现对地下水资源的控制。
冻结井冻结段施工工法本工程主要依靠冻结法对井壁的地下水资源进行控制,防止水分渗入施工区域,从而保障土层稳定,以及工地安全。
具体施工工法如下:1.地质勘探在施工前,需要对施工区域进行全面地质勘探和记录,分析地质构造和水文地质情况,确定地下水分布和流动状况,选择适合的冻结方式和冻结材料。
2.井体加固在井体施工之前,需要对井口处进行加固处理。
通常采用钢筋网架或者混凝土预制件进行加固。
3.钻孔布管在井体加固完成后,需要进行钻孔布管。
首先确定井体相对稳定后选定位置进行钻孔,通常采用钻头将钻眼打入井内。
钻孔需要布设管道,管道数目和孔隙位置要确保合适。
根据情况可以采用单管道或者双管道。
4.注水捆管通过管道将冻结材料送入井内,将井壁冰冻起来。
通常采用注水捆管法,将管道通过钻孔送到井内,注入冻结材料,再用铜线或者钢筋捆扎在一起。
为了提高注水时的速度和效果,通常使用压力泵进行注水。
充分注意井内注水的质量和技术条件,确保冻结材料完全充满孔隙。
5.加热冻结在注水之后,需要加热冻结,将地下水冰冻在井壁上。
在此过程中,需要控制注水速度和温度以及注水时间等多个因素,确保准确凝固每个孔隙。
通常采用电线浸入管道中,通电进行加热,达到冷却的目的。
在加热期间需要加强温度监测,深入了解每个孔隙的状态。
6.环山注浆加固在冻结完成后,需要在井帽、井段和井体之间进行注浆加固。
注浆使用水泥浆或化学浆料,注浆前应进行沉头预灌注,防止浆液流失和突变。
7.清洗捆管在所有施工完成后,需要进行清洗捆管。
这个过程非常重要,因为一旦管道中留有冻结材料,就会对下一步工序产生影响,注浆时出现浆体流失或浆体突变。
冻结法凿井快速施工技术在工程中的应用
冻结法凿井快速施工技术在工程中的应用作者:孙蕾蕾赵明河魏奎来源:《城市建设理论研究》2013年第10期摘要:结合某煤矿中央回风立井冻结表土段凿井施工工程, 该井筒深1005m, 其中冻结段深618m。
介绍了在冻结法施工中所采用的综合机械化配套方案和多项新技术、新工艺、新设备, 实现了快速施工。
关键词: 冻结法;立井井筒;机械化配套设备;快速施工中图分类号: TD262 文献标识码: A文章编号:近年来,冻结法凿井施工技术应用越来越广泛,尤其对于冲积层较厚的煤矿建井施工能有效起到安全快速的作用。
所谓冻结凿井法(freeze sinking method),即是采用制冷技术暂时冻结加固井筒周围不稳定地层并隔绝地下水后再进行凿井的特殊施工方法。
1862年英国首先将人工制冷方法用于基础工程,1883年德国最早用人工冻结法开凿立井,我国是1955年首次在开滦林西煤矿开凿风井中开始应用。
冻结法是特殊凿井的主要方法之一,虽然需用设备较多,工期较长,成本较高,但安全可靠,施工技术较成熟。
现结合工程实例,就实现快速施工所采取的相关技术措施作简要探讨。
该煤矿中央回风立井, 井筒净直径7.5m, 深度1005m, 其中冻结段深度618m, 基岩段深度387m。
冻结段为双层钢筋混凝土井壁, 混凝土强度等级C50~C75。
井筒冻结段穿过第四系表土层, 主要以粘土和砂土为主。
1 凿井施工综合机械化配套方案井筒冻结表土段快速施工的关键环节是掘进、提升运输和砌壁;应根据井筒表土层实际情况和合同要求,合理选用能满足相应工序要求的施工设备。
选用综合机械化配套设备如下:CX55型挖掘机掘进,多台风镐、凿岩机、铁锹等刷帮,HZ-6型中心回转式抓岩机装矸。
主提升为2JK-4.0×2.1(Ⅱ)E型提升机,配单钩5.0m3 吊桶提升。
副提升为JKZ-2.8/15.5型提升机,配单钩4.0m3吊桶提升,座钩式自动翻矸;矸石落地后,铲车装载,自卸式汽车排矸。
冻结法施工原理
冻结法施工原理冻结法在地下工程中应用较广泛,特别是在地铁、隧道和沿海工程中得到了较好的应用效果。
本文将主要阐述冻结法在地下工程中的施工原理。
冻结法概述冻结法,是一种利用低温材料将地下的水固化,形成临时的坚固物质来防止水和泥土进入地下工程中的技术。
通过这种技术,可以保证地下工程不受地下水压力和泥水流影响,达到施工的目的。
冻结法原理冻结法的原理是将地下的水通过注入低温物质的方式使其冻结,在形成一层冰壳之后将其视作固体,使其对地下施工具有一定的支撑作用。
具体来说,由于地下水中的大多数矿物和大颗粒物质都会随着水一同被冻结在冰中,因此冰的强度会显著增加。
这就使得内部水压力无法将冰层挤破,从而达到了抵抗水压力的效果。
此外,施工时,在冰层上方填充泥浆、混凝土等松散质料时,由于冰的支撑作用,可以有效避免松散质料倾泻到施工区域,对施工造成影响。
冻结法施工流程冻结法施工流程大致分为以下几个步骤:1.确定施工区域范围和冻结液注入点,根据需要选择注入点的数量和位置,注入点之间应该均匀分布,以达到较好的效果。
2.在注入点注入冻结液,通常会采用井孔灌注的方式进行,将注入孔灌注到达一定的强度时,便可形成冰层。
注入冻结液的过程中,要注意掌握液体的渗透速度,避免影响效果。
3.冻结液注入完成后,需要等待一段时间,直至冰的结构和强度达到要求,才可进行下一步施工。
4.在冰层上方填充泥浆或混凝土等松散质料,进行二次施工。
5.当施工完成后,需要及时回收注入的冻结液,避免对环境造成影响。
冻结法的优势与其他施工方式相比,冻结法在以下几个方面具有明显优势:1.强度高。
冻结法在地下工程中形成的冰层硬度较高,能够有效支撑工程结构,避免结构坍塌。
2.抗水性强。
由于冻结法形成的冰层具有较高的抗水性,能够有效避免地下水渗漏,对工程的成品质量有着保障作用。
3.适用范围广。
冻结法在地下工程中的适用范围广,可以在砂质土、黏土、岩石等地质条件下适用。
4.施工工艺简单。
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C h i n a s c i e n c e a n d T e e h n o ! o g y R e v i e w
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基 岩 段 冻 结 技 术 的应 用
李 海 龙
( 临沂 会 宝岭铁 矿 有 限公 司 山东 临沂 2 7 7 7 0 0 )
一
、
1 ) D目 = D + 2×0. 5 5 X E
2 ) 按规范要求放炮距离: 上 ) 圈: ) 荒+ 2 × 1 . 2 得出圈径为9 . 9 m 4 、 井筒高峰期热负荷 。 公式 : Q r = x d f × 日0 × n r x Kf
计 算得 : 9 6 . 4 4×1 0 4 k c a l / h 。 5 、 冻结 站制 冷 能力 。 配备 冻 结站 实 际工 况 : 盐水 - 2 5 ~一 2 8 ℃, 蒸发 温度 一 2 9 ~一3 2 o c, 冷凝 温度3 O ℃。 设—个 冻结 站 , 结合本 单位情 况 , 选用 下列冷 冻机 : KA 2 0 C B Y 2 e HP L G 2 5 m2 5 0 2 e 冻结站实 际标准 制冷能力为3 8 0 x 1 0 4 1 o m l / h , 装机标冷量 富裕系数为 1 . 3 , 倍。
[ 摘 要] 风 凰 山铁 矿东 回风 井 因井 检 孔勘探 井 筒穿 过强 富水 岩 层 , 预 测开 挖 涌水量 极 大 , 所 以实 行 冻结法 施 工 , 其 中冻 结 基岩 段为 2 6 o m, 表 士 段为 1 0 m。 冻 结 单位 成功 的对 井筒 2 7 0 m以上段 进 行 了冻结 , 保 证井 筒实 现 了无水 掘 进 。 [ 关键词] 强 富水 岩 层 基 岩冻 结 冻结 壁 圈 径 中图 分类 号 : T D 2 6 5 . 4 文 献标识 码 : A 文章 编号 : l 0 0 9 — 9 l 4 X( 2 O 1 5 ) 2 3 — 0 2 0 9 -0 1
6 、 盐 水 系统设 计பைடு நூலகம்计 算公 式
盐水 循环 量 : ,=
盐 水 管 直 径 : d 。 √
7 、 C a C 1 2 用量 计算 。 盐水 系统 总 体积
: ,: 结管 + 水干管和集配液圈 十 水箱
2 0 1 . 7 5 m, 钻孔单位涌水量3 . 印5 L/S・ m, 为强富水潜水含水层。 地下水化学 类型为HC O 3 -C a 型水, 矿化度小于0 . 5 1 g/L 。 3 ) 石英砂岩含水层 : 分布在中上部, 该含水层 由石英砂岩与泥岩组成, 裂隙 较发育。 井检孔含水层埋深2 0 7 . 1 5 ~2 3 7 . 6 7 m, 井检孔单位涌水量0 . 8 8 9 L/ S・ m, 为中等富水承压水含水层。 地下水化学类型为HC 0 3 ・ S O 4 一c a 型水, 矿 化度 小 于0 . 6 3 g/L 。 根据分 析钻 孔 由于岩 性变化 及裂 隙 、 岩溶 发育 不均一 , 含水 层 的水文 地质 条件不同, 造成涌水量有所不相同, 含水层的补给条件及裂隙发育不均一是制 约水 量大 小 的主要 因素 , 其 中灰岩 段含 水层 为强 富水岩 层 , 预测 井筒 开挖 涌水 量高 达2 2 7 4 6 m? / d 依 据井检 孔水 文资 料 , 确 定冻结 深度 为石 英砂 岩含 水层 以
下1 0 m, 即2 7 0 n 1 。
G : : 一 衄
工程 项 目概况 凤 凰山铁 矿矿 区位于 苍山县 尚岩镇沟 西村与新 兴镇交 界 , 资 源储量 1 . 7 2 亿 t , 矿体 平 均 品位 T F e 3 0 . 8 6 %, m F e 1 8 . 9 6 %。 矿体 走 向长度 2 2 0 0 m, 赋存 标高一 4 1 6 m~- 1 4 9 6 m, 铁 矿 设计 能 力4 0 o 万 t / a 。 铁 矿设 计 主井 、 副井、 进风井、 西 回 风井 、 东 回风井 5 个 井筒 , 采 用主 、 副 井开 拓方 式 , 首采 标高 - 9 0 0 m水平 , 二 期 开 采-1 2 6 0 m以上矿 体 , 计划 采用 主 井接力 提升 、 副 井延 深 的方式 开采 , 其 中东 回 风井 设计 深度 8 8 9 m, 井筒 直径 5 . 5 m。 =.井 筒水 文 地质 条件 东 回风 井主 要 揭露 地层 依次 为 : 第 四系 冲洪积 砂 质粘 土 , 寒 武系 灰岩 、 页 岩、 石 英砂岩 、 土 门群 页岩 、 灰岩、 砂岩及 泰 山群 山草峪 组变 质岩系 。 除 土门群 砂 岩 和寒 武系灰岩 、 云斑灰岩 、 石英 砂岩 含水相对 较为 中等丰 富外 , 其余均 为含 水 微 弱地层 , 局 部位于 构造带 形成小 范围 中等富水 。 根据 井检 孔编录 , 钻 孔简易 水 文观 测等 水文地 质 资料 及地层 的岩性 特征 , 将 其划 分为 三个 含水 段 。 1 ) 朱砂 洞组上灰 岩含 水段 : 分布在 盖层上部 , 位于 薄层 第四系之 下 , 裂隙 较 发 育或 发育 , 含水层 埋深 l 0 . 3 2 -1 2 3 . 4 5 m, 钻 孔单位涌 水量 1 . 2 1 8 L/ S・ m, 为 强 富水潜水 含水层 。 地 下水化学 类型为HC O 3 - - C a g _  ̄k, 矿化度 小于0 . 5 3 g/ L 2 ) 朱 砂洞 组下灰岩 含水 段 : 含水段分 为余粮村 页岩 、 下 灰岩 , 位于朱 砂洞组 上 灰 岩之 下 , 裂 隙较 发育 或 发育 , 含 水层 埋 深 1 2 8 . 6 5 ~1 3 2 . 3 5 m和 1 4 0 . 4 5 ~