井巷特殊施工(第二章 冻结法(节3 冻结法施工))解析

第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.2 钻孔施工
钻孔布置
冻结孔数目：N=πD0/l 式中：N—冻结孔数目； D0—冻结孔布置圈径，m； l—冻结孔间距，一般l=1~1.3m。 求出孔数若为小数，则调整为整数后，再确定孔距。冻结孔的间距一般取0.9 一1.3米。这个区间其冻结孔钻进成本、冻结器安装成本及冻结成本之和数值 变化不大。当孔间距小于0.9米或大于1.3米时成本有明显的增高。
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.1 冷冻站安装
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.1 冷冻站安装
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.1 冷冻站安装
管路耐压密封试验
压密封试验。试验前，先进行氨压缩机的空载及负荷运转，运转累计时间不
得少于24小时，合格后，再对氨循环管路压风吹洗，清除管内碎屑杂物，然
后进行耐压密封试验。试验可分压气和真空试漏两种。压气试漏时间规定为 24小时，开始6小时由于压缩空气冷却，允许压降为0.02一0.03MPa，此后18 小时内不再下降为合格。一般试压压力为正常工作压力的1.5倍。为了进一 步检查管路的密封性，还要进行真空试验，将管路抽成真空度为0.0973一 0.1013MPa，24小时后真空度仍保持在0.09337MPa以上的为合格。
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.1 冷冻站安装
冷冻站设备布置
冷冻站设备分站内、外两大区域布置。通常，站内区布置蒸发器（盐水 箱），朝向井口，接着是低压机、氨液分离器、中间冷却器和高压机。站外区 布置集油器、油氨分离器、贮氨器和冷凝器。冷却水池在冷凝器的外侧。
冷冻站安装程序
冷冻站安装与打钻同时进行。 对于氨压缩机的安装质量应予格外重视、氨压缩机的混凝土基础要严格 照图纸施工，其他设备也应按各自的技术质量标准进行安装。
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.1 冷冻站安装
冷冻站位置
冷冻站位置应以供冷、供电、供水和排水方便为原则。同时应不影响永 久建筑施工，尽量少占地。为减少冷量损失，冷冻站离井口应尽量近些，一般 为一个井筒服务时，距离为20一50米，为主、副两个并筒服务时，位置选在两 并中间，距离为50一60米左右，有关防火、通风等应符合安全规程。
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.2 钻孔施工
钻孔布置
冻结法凿井所钻的钻孔按用途分为三种：冻结孔、水位观测孔和测温孔。 1）冻结孔。 冻结孔一般按等距离布置在与井筒同心的圆周上，其圈径的大小由井筒掘进直 径、冻结壁厚度、冻结深度及钻孔允许偏斜率来确定。布置冻结孔的圈径可按 下式计算： D0＝Dj＋2(ηEd＋eH) 式中 D0—冻结孔单圈布置圈径，m； Dj—冻结井筒掘进直径，m； η—冻结壁内侧扩展系数， η =0.55~0.60； Ed—冻结壁厚度，m； H—冻结深度，m； e—冻结孔允许偏斜率，一般要求<0.3%。
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.1 冷冻站安装
管路保温
管路密封性试验合格后，应对低压管路和设备进行绝热保温。经保温处理 后，一般冷冻站管路和盐水管路冷量损失约占总制冷量的25％。我国现场 习惯使用棉花作管路保温材料，外缠塑料薄膜，其主要特点是拆装方便， 并可复用。一般认为硬质泡沫塑料是一种很好的保温材料，保温层内外应 敷设防湿层。绝热层厚度以计算为准。
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.1 冷冻站安装
灌盐水及充氨
根据设计的密度配制盐水。在灌盐水时，冻结管中的清水因小于盐水的密度 而自动排出，灌盐水时应注意经常放空气，使干管、配液圈充满盐水，盐水箱内 盐水要高出蒸发器立管200毫米。严禁将浓度很高的盐水直接灌入冻结管内，以防 析盐堵管。灌盐水时开动盐水泵，经常循环，以防盐水结晶。 盐水灌注后才能充氨，其方法如图所示。充氨前，应先将氨系统抽成真空， 液氨由于氨瓶内的压力作用自行流入，当系统内压力高于瓶内压力时，靠压缩机 进行充氨，直至充到设计量为止。
第2章 冻结法
§1 §2 §3 §4 §5 §6 §7 §8 §9 概述 蒸汽压缩制冷 冻结法施工 冻结方案 冻土物理力学性质 冻结温度场 冻结壁计算 冻结井壁 冻结法设计计算
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.1 §3.2 §3.3 §3.4 §3.5 §3.6 冷冻站安装 钻孔施工 井筒冻结 井筒掘进 井筒砌壁 收尾工作
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.2 钻孔施工
钻孔布置
2）水位观测孔 水位观测孔一般应打在距井心1米左右的地方，以不影响掘进为宜。孔数 为1—2个，孔数过多会影响掘进工作，其深度不应超过冻结深度但应穿过所有 含水层。在主要含水层应装有滤水装置。 水位观测孔的作用是：当冻结壁交圈以后，井筒周围形成密封的冻结圆筒 ，由于土的冻胀作用使孔内之静水位上升以致滥出地面，这是冻结壁交圈的主 要标志。必须注意，在安装主要含水层的滤水装置时，绝不可使各含水层连通 ，以便分层观察其水位变化。如果高压含水层与低压含水层沟通，则将形成地 下环流，影响冻结圆柱的交圈时间，若环流流速过大，则可能不交圈。倘若在 预定交圈时间仍不交圈，要全面分析不交圈的原因，并及时处理。水文孔不要 偏出井简，否则起不到水文观测孔的作用，水文观测孔的套管应高出地面并加 盖。
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.1 冷冻站安装
水源井位置
冷却水水源井位置在冻结法施工中至关重要。为避免人为加大地下水流速 ，影响冻结壁交圈，水源井的位置应使冻结井筒在其降水漏斗影响范围以外。 除此，水源井还应位于地下水流的上游。一般水源井应距冻结井筒300m以上 ，两水源井间距不小于150m。水源井个数应视冷却水补充数量决定，一般不 少于2个。
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.2 钻孔施工
钻孔布置
冻结孔多布置在一圈上，近年来由于冻结深度增加，冻结壁加厚，为减少 冻结时间，提高冻结壁的承载力，也有布置在两圈上的，两圈冻结孔应相间交 错分开。 冻结孔的偏斜率一般小于5％。随着冻结深度的增大，在允许一定偏斜率 的情况下，井筒下部的偏斜值将很大，将影响冻结壁的质量和增加冻结时间。 国外在冻结深井时规定钻孔偏斜值控制在500—1000毫米以内。超过此值就必 须纠偏到合格为止，或者重新钻孔。 冻结孔的深度按冻结深度来确定，一般情况下，为防止冻结孔底沉渣，冻 结孔应较冻结深度大0.5m以上。而冻结深度应根据地质条件来决定，一般要进 入不透水层5一15米，以至20m，用以形成“冻结底垫”，防止底部涌冒砂水 等事故。 冻结孔开孔（深10～20m）直径应比正常钻进直径大20～40mm。终孔直 径应较冻结管外箍大15～20mm。