复杂条件下的冻结井筒施工成套技术

内容介绍

《复杂条件下的冻结井筒施工成套技术》可供岩土工程、矿山建设工程、采矿工程等领域的教学、科研、施工及设计人员参考，也可作为高等学校相关专业高年级本科生和研究生的教学参考书。 2100433B

随着煤矿建并技术的发展,特殊凿井技术也有了长足的进步，特别是冻结法施工深厚冲积层井筒的掘砌技术得到了快速的发展，形成了钻孔、冻结、掘进、砌壁等一系列完整的技术系统，已成为施工深厚冲积层立井井简主要的施工方法。

冻结法凿井的主要原理就是在地面按设计钻冻结钻孔到预计需冻结的深度，然后在冻结钻孔内下冻结管，利用冻结站内的制冷设备压缩低温盐水在冻结钻孔内循环流动，形成冻结帷幕，当冻结帷幕达到设计强度后，就可以在冻结帷幕的保护下进行井简掘砌。

冻结井简施工适时开挖，是加快井简施工速度、缩短工期的重要一环。开挖过早，会发生片帮甚至通砂透水;开挖过迟,随着冻土墙的不断扩展，会增加施工难度，影响施工进度。因此，并简开挖时间应遵循以下原则。

(1) 当水文观测孔内的水位已有规律地上升并冒水;

(2) 测温孔的温度已降至设计值,证实冻结壁已全部浇圈，其强度具备开挖条件;

(3) 开挖前的准备工作均已就绪,完全具备井筒施工条件。

根据以上条件开挖时间一般选定在冻结壁浇圈10 d 后进行，即预计主机开冻90 d后试挖,井简试挖30 m 后进行吊盘及其他凿井悬吊设备安装，在开冻120 d 后井筒即可正式开挖。 2100433B

利用水冻结成冰这一现象，通过制冷机组及其他辅助设施，在井筒周围冻结形成一个不透水的筒状冻结壁，井筒开挖在冻结壁的保护下进行，《深立井井筒冻结工法》的显著特点如下：

1.极大地改善了井筒施工条件

因冻结壁隔断了地下水与井筒开挖工作面的联系，使井筒掘进工作环境大为改观，取消了排水设施，省去了排水费用，改善了施工环境。

2.解决了普通法凿井难以解决的问题

当井筒地质条件复杂，井筒穿过流砂、淤泥、深厚黏土等不稳定地层，采取其他施工方法难以通过时，冻结法是顺利通过特殊地层的最有效手段。

3.极大地提高掘进速度

因井筒掘砌环境的改善，排水等辅助设施的取消，使井筒掘进速度大为提高。

4.适用范围广

利用冻结原理，该工法可广泛应用于地铁、桥涵、港口、深基础及其他地下工程建设中。

《深立井井筒冻结工法》的效益分析如下：

冻结法凿井主要用于特殊地层条件下的井筒掘进，在冲积层较深，地层含流砂、淤泥等条件，采用普通施工方法难以通过时采用。虽然冻结法施工成本较高，但综合考虑工期、质量、施工速度等因素，冻结法在特殊地质条件下具有优越性，截至2005年，若一个井筒要穿过赋存在300米以下的富水厚砂层，或350米以下的厚黏土层，采用其他施工工艺可能无法通过，但是采用冻结法施工，施工速度快，效益好，所以立井井简冻结法凿井是解决复杂地质条件下井筒顺利掘进的有效工法。