冻结孔

摘要： 始发和接收段为盾构隧道施工过程中的重要风险源,特别是在富水地层中的防水措施十分关键。冻结法已普遍被应用于处理盾构始发和接收段止水加固的问题。依托济南黄河隧道工程,对超大直径泥水平衡盾构端头冻结技术进行总结。对工程地质和周边管线等实际情况进行具体分析,计算单个洞门接收和始发的需冷量后选择合适的冻结设备,并进行盐水循环和清水循环设计;通过始发段测温孔的设置和按时间分布记录的数据,分析了加固处的降温速率和冻结壁发展情况;从冻结帷幕厚度和冻土平均温度等指标对冻结效果进行评估;最后对冻结中可能遇到的冻胀、融沉、设备故障和洞门破除等风险进行评估,并给出相应的处理方法。以上得到的数据和结论可为以后工程中的冻结加固方向提供参考。

摘要： 以实际工程为例,通过对冻结孔布设参数分析,推导出了长度和倾角等冻结孔布设参数与透视图中相应参数的换算公式,得出了冻结孔布设参数间的相关变化规律。同时,提出了冻结孔参数化模型的建立方法,建立了相关参数的三维可视化冻结孔布置模型,经碰撞检测分析与冻结帷幕形成效果预测分析,验证了冻结孔布置模型的兼容性和可靠性,提高了其效率和质量,为复杂空间条件下的冻结孔位置设计提供了经验和思路。

摘要： 以某市地铁某工区联络通道冻结法为例,简单阐述地层土体及工程概况、冻结孔钻孔前准备及钻孔期间施工工艺流程,重点阐述冻结孔钻孔期间涌水涌砂时的风险控制及在冻结孔成孔后试压不合格情况下的优化处理办法,通过合理有效的钻孔施工质量控制手段,为后续联络通道的良好冻结效果提供有力保障.

摘要： 为研究井筒冻结孔环形通道注浆扩散过程,构建了双侧向柱形边界约束下的注浆扩散理论模型,考虑到浆液流变性推导了注浆扩散控制方程;运用Matlab平台开展仿真研究,获得注浆速率、浆液流变性影响下的注浆扩散规律,据此提出冻结孔环形通道注浆设计方法,指导注浆终压、浆液扩散距离等关键指标的选取.以营盘壕煤矿主井冻结孔注浆治理工程为依托开展现场试验,基于矿井地质与水文地质条件确定主井注浆区段为+731.5～+813.5 m,注浆终压为6.75 MPa,注浆孔间距为12～14 m.注浆工程完成后经随机施工的18个检查孔检验,钻孔涌水量均小于0.01 m3/h,表明注浆效果良好.研究成果对西部矿区类似矿井的安全建设具有一定的参考价值.

摘要： 为了解冻结孔布置形式对冻结效果的影响,提高冷量利用效率,并保证工程安全,通过构建二维温度场数值计算模型,对冻结设计参数进行了数值模拟研究.结果表明:①冻结孔排距是影响温度场的主要因素;冻结孔间距较小时,对温度场的影响可以忽略不计.②冻结孔排间位置温度与冻结孔排距成近似线性关系.同时给出了冻结设计的建议顺序.

摘要： 冻结孔泥浆置换已成为岩层冻结法凿井的必需环节,但冻结管下放易遭遇浆液黏滞阻力过大,甚至被"抱死"导致钻孔报废.为深入掌握深孔环境中水泥浆及其与泥浆混合浆的性能劣化规律,以表观黏度作为衡量指标,考虑养护时间、温度、失水状态及混合浆的体积比等因素,分别开展缓凝水泥浆、混合浆的室内试验研究.结果表明:养护时间20h内,水泥浆和混合浆的黏度均随养护时间延长而增长,但混合浆黏度值及增长速率远超过水泥浆;二者黏度与温度之间呈非线性变化关系;失水状态加速浆液的黏度增长,尤其是对混合浆的黏度影响更大;混合浆的黏度与体积比之间呈现为非线性关系;与缓凝水泥浆相比,混合浆的黏度剧增等性能劣化现象,受养护时间、温度及失水状态的影响都更为显著.分析认为,水泥与泥浆的混合浆液的黏度骤升、流动性大幅下降甚至丧失,是冻结管下沉阻力过大甚至被"抱死"的关键原因;因此,控制浆液混合段高度,抑制混合浆的黏度增长,是保证冻结管安全顺利下沉的关键.

摘要： 考虑水分迁移和冰-水相变潜热对岩体冻结的影响,建立了大埋深富水砂岩隧道冻结法施工有限元模型,分析了隧道垂直冻结过程中交圈形成过程和冻结孔布设对冻结效果的影响.结果 表明;垂直冻结117 d后冻结壁厚度及冻结体强度已经满足设计要求,可以进行隧道开挖施工;冻结孔的布置方式和间距对冻结体的冻结效果影响很大,应结合隧道结构、冻结壁的厚度、冻结体的平均温度、盐水温度、工期以及地质资料综合确定.

摘要： 青东煤矿东风井井筒采用三圈冻结孔组合式布置,地层冻结壁交圈时间仅27d,较设计提前21d,为井筒开挖提供了保障,为今后类似地层井筒冻结孔布置方式、布置参数以及井筒开挖时间确定提供借鉴.

摘要： 采用冷冻法可实现对土体的快速冻结,避免发生土体失稳现象,为隧道施工创造安全的环境.以北京未来科技城南区站—未来科技城北区站施工段为例,从地下水影响、冻胀现象、布孔方式3个方面探讨冷冻法施工控制要点,并就其具体工艺流程进行论述,旨在提升隧道建设中冷冻法的应用水平.

摘要： 本文通过对深井冻结孔缓凝水泥浆置换固管充填工艺在现场实际运用进行分析,并提出了此工艺在实际运用方面的技术要点,可避免进行缓凝水泥浆置换固管充填工艺的冻结管出现安装下放失败、冻结孔报废事故的发生.

摘要： 为解决目前我国西部斜井冻结施工只能采用立井垂直孔冻结技术的问题,满足斜井沿轴线冻结工艺要求,研制了应用于斜井冻结孔定向钻进技术的关键装备,如近水平小倾角斜井冻结钻机、斜冻结孔冻结管下放装备等,通过无线随钻测斜仪测斜定向技术的现场试验和磁导向测斜定向装备的实验室研究,证明了测斜精度满足要求.这些装备和测斜技术有望解决斜井沿轴线冻结孔钻孔、下放冻结管及钻孔精度难以保证的技术难题.

摘要： 石拉乌素矿井采用基岩全深冻结法施工,为防止冻结壁融化后冻结孔成为竖向导水通道,威胁矿并的安全,研制了具有良好稳定性、较长缓凝时间的缓凝水泥浆材料,分析了冻结管的下沉安全性,制定了冻结孔的泥浆置换充填工艺.该技术在石拉乌素矿井的成功应用,证实了采用缓凝水泥浆开展钻孔泥浆置换充填的可行性与可靠性.

摘要： 目前冻结造孔测斜主要采用静态单点测斜,效率相对较低,而光纤陀螺测斜仪可连续测量,测斜效率高,本文对光纤陀螺的工作原理,软硬件设计作了详细论述,旨在将光纤陀螺测斜技术引入到冻结孔测斜中,提高测斜效率,为冻结孔测斜提供一种新的手段.

摘要： 冻结孔的施工关键是做好防斜、纠斜的工作，传统的纠斜方法越来越不适应现阶段冻结孔施工的需要。通过使用螺杆钻具，从根本上解决了深孔纠斜的难题，提高了钻进效率，平均台月效率达3000米，质量优良。

摘要： 在矿山井筒冻结工程中,基于供液管回收作业研制了一种代替人工操作的拔管机,介绍了其滚轮设计和工作原理等，实验证明,拔管机的投入使用对传统的作业方式、作业环境均有很大的改进,且提高了回收供液管的完好率,取得了一定的经济效益.

摘要： 本文针对甘肃中东部地区某矿井井筒冻结施工中含水率极低特殊地层,设计采用"小梅花"型冻结孔布置,该布置方法的优点在于:内圈孔之间的孔间间距为2.56m，外圈孔之间的间距为2.66m，而内圈孔和外圈孔之间的孔间距只有1.341m，如此布置即可满足上部含水层迅速交圈冒水，实现快速开挖的需求，又可确保下部冻结壁的强度和厚度，确保井筒掘砌安全.另外还需依据在含水率极低的地层中判断冻结壁交圈情况、结合掘砌速度实时控制冻结壁厚度。

摘要： 主要介绍宏旭副井浅部冻结壁未形成的原因分析及处理方法.通过实测水文孔和冻结孔纵向温度,确定冻结壁不交圈的部位,采取打补孔等措施,冻结壁很快形成,关顺利完成了掘砌.

摘要： 黄岗梁铁矿为非煤有色金属矿业。该矿主、副井采用冻结法施工。由于受自然环境条件的影响和地质条件复杂的制约，冻结钻孔施工前期进度缓慢，经采取多种措施，克服重重困难，按时完成了该项工程任务，为以后施工类似地层积累了宝贵经验。

摘要： 黄岗梁铁矿为非煤有色金属矿业。该矿主、副井采用冻结法施工。由于受自然环境条件的影响和地质条件复杂的制约，冻结钻孔施工前期进度缓慢，经采取多种措施，克服重重困难，按时完成了该项工程任务，为以后施工类似地层积累了宝贵经验。

摘要： 本发明涉及一种垂直孔树状冻结壁冻结方法，属于冻结加固技术领域。该方法包括以下步骤：S1在需冻结地面钻进穿层钻孔形成竖孔；S2在竖孔中安装预留有转向孔的竖向冻结管；S3在需要冻结层段通过竖向冻结管道中预留的转向孔，转向顺着需要冻结层方向自进式钻进形成一级树状分支钻孔；S4在一级树状分支钻孔中安装一级树状冻结管；S5通过一级树状冻结管道中预留的转向孔，顺着需要冻结层方向自进式钻进形成二级树状分支钻孔；S6在二级树状分支钻孔中安装二级树状冻结管；S7冻结管安装完成后，根据冻结要求，安装隔温材料；S8检查管道安装与密封情况；进行冻结施工和冻结温度监测。本发明实现快速冻结和减少不必要的经济损失。

摘要： 本发明属于竖井隧道施工领域，具体涉及一种大流速地下水作用下冻结法凿井冻结孔布置方法，包括：对水流上游部分的优化区域内的主力冻结孔进行加密至原来数量的1～2倍，并将低温冷媒温度降低0～6°C；多个所述主力冻结孔组成主力冻结孔布置圈，在所述主力冻结孔的周边设置多个辅助冻结孔。本发明在水流速度较大，最多达到20m/d的条件下，通过对水流上游部分的主力冻结孔进行加密、将低温冷媒温度降低、主力冻结孔的周边设置辅助冻结孔，以及控制不同区域低温冷媒的温度按照一定规律分布的布置方式，加快了冻结区域的交圈速度，提高了整个冻结壁的冻结效率，并实现了冷量的合理分配。

摘要： 本发明涉及一种斜冻结孔用外夹式下冻结管装置，其特征在于：包括三部分，第一部分起连接、传扭、密封作用，有中心管，扭力座，Y形密封，导向套；第二部分起外夹冻结管作用，有卡瓦，锥套，弹簧，钢球，衔接套，键销，承载座；第三部分是驱动卡瓦夹紧的油缸，有油缸缸筒，活塞杆。该装置与斜井钻机主轴连接后，通过液压系统可以实现外夹紧冻结管，并有密封圈密封冻结管内径，可以实现下冻结管的同时循环泥浆，同时随主轴旋转实现旋转冻结管柱，实现了在斜冻结孔中安全下入冻结管。

摘要： 本发明涉及一种斜冻结孔下冻结管装置，其特征在于：包括转换接头，上中心管，下中心管，上中心管上有一对圆锥滚子轴承，轴承内圈和上中心管配合，外圈和油缸缸筒配合，活塞套在上中心管上，兼做活塞杆，油缸端盖上有密封圈、防尘圈，上中心管和下中心管螺纹连接；下中心管上分别安装有衔接套，推拉杆，卡瓦，带锥度的燕尾槽，Y型密封，导向块；该装置与斜井钻机主轴相连接，又通过液压系统可以实现楔紧冻结管，Y型密封圈密封冻结管内径，可以实现下冻结管的同时循环钻井液，同时动力头通过上、下中心管及下中心管上的卡瓦旋转冻结管柱，从工艺上实现了在斜冻结孔中下冻结管。

摘要： 本发明公开了一种隧道冻结帷幕的冻结孔施工方法，包括：进行冻结孔施工准备工作；在隧道管片上按照设计要求定位各冻结孔的位置，依次进行开孔操作；在各冻结孔开孔位置处安装孔口管，并在所述孔口管上安装孔口装置；通过各冻结孔的孔口装置继续进行钻孔操作；完成钻孔操作后封闭各冻结孔孔底；在所述冻结孔中安装冻结管，并测量所述冻结管的斜度，在所述冻结管的偏斜率大于偏斜率设计最大允许值的情况进行纠偏，直至符合斜度要求；对各冻结孔进行水压力打压试验，在水压力变化处于水压力设计范围内的情况下完成各冻结孔的施工。操作步骤简单易行，能够保证施工的安全，极大的提高了工作效率。

摘要： 本发明属于竖井隧道施工领域，具体涉及一种大流速地下水作用下冻结法凿井冻结孔布置方法，包括：对水流上游部分的优化区域内的主力冻结孔进行加密至原来数量的1～2倍，并将低温冷媒温度降低0～6°C；多个所述主力冻结孔组成主力冻结孔布置圈，在所述主力冻结孔的周边设置多个辅助冻结孔。本发明在水流速度较大，最多达到20m/d的条件下，通过对水流上游部分的主力冻结孔进行加密、将低温冷媒温度降低、主力冻结孔的周边设置辅助冻结孔，以及控制不同区域低温冷媒的温度按照一定规律分布的布置方式，加快了冻结区域的交圈速度，提高了整个冻结壁的冻结效率，并实现了冷量的合理分配。

摘要： 本发明涉及一种斜冻结孔用外夹式下冻结管装置，其特征在于：包括三部分，第一部分起连接、传扭、密封作用，有中心管，扭力座，Y形密封，导向套；第二部分起外夹冻结管作用，有卡瓦，锥套，弹簧，钢球，衔接套，键销，承载座；第三部分是驱动卡瓦夹紧的油缸，有油缸缸筒，活塞杆。该装置与斜井钻机主轴连接后，通过液压系统可以实现外夹紧冻结管，并有密封圈密封冻结管内径，可以实现下冻结管的同时循环泥浆，同时随主轴旋转实现旋转冻结管柱，实现了在斜冻结孔中安全下入冻结管。

摘要： 本发明涉及一种斜冻结孔下冻结管装置，其特征在于：包括转换接头，上中心管，下中心管，上中心管上有一对圆锥滚子轴承，轴承内圈和上中心管配合，外圈和油缸缸筒配合，活塞套在上中心管上，兼做活塞杆，油缸端盖上有密封圈、防尘圈，上中心管和下中心管螺纹连接；下中心管上分别安装有衔接套，推拉杆，卡瓦，带锥度的燕尾槽，Y型密封，导向块；该装置与斜井钻机主轴相连接，又通过液压系统可以实现楔紧冻结管，Y型密封圈密封冻结管内径，可以实现下冻结管的同时循环钻井液，同时动力头通过上、下中心管及下中心管上的卡瓦旋转冻结管柱，从工艺上实现了在斜冻结孔中下冻结管。

摘要： 本实用新型公开了一种盾构隧道钢管片上的冻结孔封孔结构，包括盾构隧道钢管片，冻结管，孔口管，内贴钢板，所述盾构隧道钢管片上开设有冻结孔，所述孔口管插设在所述盾构隧道钢管片的所述冻结孔内，所述冻结管插入所述孔口管内，所述内贴钢板固定在所述盾构隧道钢管片的肋板上，所述内贴钢板将所述孔口管的外端完全密封，所述孔口管与所述盾构隧道钢管片的肋板之间填充有硫铝酸盐微膨胀水泥，所述冻结管内填充有水泥砂浆或混凝土，所述孔口管内填充有混凝土；在实际施工过程中，能够有效防止孔口管和冻结管周围冻结壁解冻漏水，从而保证施工现场环境的安全。

摘要： 本实用新型公开了一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构，包括盾构隧道混凝土管片，孔口管，冻结管，内贴钢板，所述盾构隧道混凝土管片上开设有冻结孔，所述孔口管插设在所述盾构隧道混凝土管片的冻结孔内，所述冻结管插设在所述孔口管内，所述内贴钢板通过锚栓与所述盾构隧道混凝土管片连接，且所述内贴钢板将所述孔口管完全封堵，所述冻结管内填充有水泥砂浆或混凝土，所述孔口管从内到外依次填充有聚合物水泥防水砂浆和硫铝酸盐微膨胀混凝土；在实际施工过程中，能够有效封堵土体解冻产生的渗水，降低次生的荷载，保证土体冻结效率同时提高封孔结构耐久性，能够有效防止孔口管和冻结管周围冻结壁解冻漏水，从而保证施工现场环境的安全。