冻结施工

摘要： 冻结技术已在煤矿竖井、地铁联络通道、盾构始发和接收等领域获得了广泛应用,但是缺乏针对淤泥质地层地铁联络通道冻结温度场发展规律研究。本文以广州某盾构区间9#联络通道为背景,开展了淤泥质地层地铁联络通道冻结设计、冻结温度场发展规律研究。研究表明,淤泥质地层地铁联络通道冻结设计,包括冻结帷幕的设计、冻结孔设计、测温孔设计、卸压孔设计、冻结参数设计;右线隧道右部内测测点发现在0.5、1.5及2m处冻结帷幕温度降低速率分别为1.00、1.20及1.21°C/d,右线右部外测测点发现管片外缘冻结帷幕0.5、1.5及2m处温度降低速率为0.65°C/d,1.5、2m的温度降低速率是0.5m的1.61倍和1.72倍,可为国内类似工程的冻结设计与施工提供重要参考。

摘要： 冻结凿井是深厚表土立井施工的主要方法之一。冻结管、冻结土壁和井壁是保证冻结立井安全的关键。基于现场监测某煤矿冻结立井工程,分析冻结压力、钢筋应力、井壁混凝土应变和冻胀应力的变化规律。结果表明:冻结压力在深部表层土在早期迅速增加,在10d内达到最大值的66%~86%,并在30d后趋于稳定;最大冻结压力一般接近甚至超过初始水平的压力。冻胀应力的积累加剧了冻土的应力和变形。冻结压力超过初始水平是井壁、冻结管破裂的重要原因。冻结管会导致冻土壁局部融化和弱化,显著影响应力和强度,并诱发监测参数的突变。通过监测发现井壁应力与变形密切相关,判断和预警冻结破裂事故是可行的,并据监测曲线的突然变化及时采取注浆堵水等措施,保证工程的安全进行。

摘要： 为确保袁大滩煤矿副斜井顺利穿过富水细砂冲积层,分析研究了冻结施工初始方案,对冻结壁的地层压力和厚度做了计算,分析了冻结壁平均温度取值,结合现场面临的实际施工问题,提出冻结施工方案优化设计:斜井冻结壁顶板、两帮和底板的最大厚度分别取6.0、3.4和4.0 m,冻结壁设计平均温度取-10°C,斜井冻结段斜长由611.055 m增加至681 m,冻结段由15段增加至18段.冻结施工方案优化设计取得预期效果.

摘要： 从新构造概念出发,介绍了新构造的一些特点,包括新构造断层带的强透水性、新构造断层的深切割性和新构造在我国的广泛分布性;简述了新构造断层带强透水性引起的高水压对立井冻结壁强度影响、大流速地下水增大立井冻结壁交圈难度、高水温延长冻结时间和高矿物质含量降低地下水冰点等问题;提出了要重视新构造对千米级立井冻结施工影响研究的建议.

摘要： 依托福州市地铁2号线某区间长联络通道为工程背景,对双侧冻结模式下,地层冻结温度场和地表冻胀的发展规律进行研究.温度场实测分析表明:地层的温度场发展可分为3个时期,积极冻结前期土体温度迅速下降,开挖区和非开挖区冻结壁的发展速度比约为1.0:1.1;积极冻结后期受相变潜热影响,降温减缓;维护冻结期土体降温趋于稳定,但开挖区受施工干扰,温度有一定程度回升.利用ANSYS有限元软件,考虑土体的相变潜热建立有限元模型,与温度实测值进行对比,说明2种方法得出规律基本一致.地表冻胀监测研究表明:联络通道地表冻胀的关键区域为通道中部,其地表隆起值与增长速度均大于硐口处,最终隆起值约为硐口处的1.28倍,并对该区域的地表冻胀的发展以及所在断面的冻胀分布进行拟合,拟合结果与实测相符.

摘要： 核桃峪煤矿副立井原采用普通法施工,施工至234 m时,改为冻结法施工,井筒冻结深度950 m,为世界之最,冻结设计与施工难度都很大.重点介绍了该井筒冻结的特点、难点和需要解决的问题;提出了针对该工程难点的三大一小设计对策,以及采用同心双供液管与温控孔等新技术,解决了工程难题,为类似案例提供了经验.

摘要： 结合具体工程,对暗挖风道穿越破碎含承压水地层的冻结法施工进行分析,通过设定合理的冻结孔位置以及冻结参数,实现了风道结构的顺利实施.研究结果表明: “冻结法+矿山法”的施工方式,可以很好的实现暗挖隧道穿越复杂的地层条件.

摘要： 文章介绍了哈尔滨地铁2号线博工区间联络通道冷冻法施工技术,包括该方法的冻结施工参数计算、工序划分及施工方法,分析总结了地铁联络通道冷冻法的关键技术,可为类似高寒地带工程施工提供参考。

摘要： 介绍了淮北矿业集团祁南煤矿安全改建回风立并设计采用主排孔+辅助孔+防片孔的冻结方式对表土层进行掘进施工,该方法施工大大缩短了冻结工期,提高了冻结质量；并且利用现代技术手段,建立冻结施工信息可视化监测系统,对表土冻结的温度场进行三维监测,实时了解冻土的发展情况,为井筒掘砌施工提供了可靠的技术信息；通过对段高的合理控制,保证了凿井安全条件,提高了井筒通过特厚粘土层的安全系数.

摘要： 为了掌握滨海地层地铁联络通道冻结施工过程中,联络通道周围土体温度场的变化规律以及冻结壁发展规律,以福州地铁一号线三叉街站～白湖亭站区间联络通道及泵房水平冻结法施工为研究背景,通过人工冻土物理力学性能试验得到滨海地层福州地区的土体物理力学参数,采用有限元数值方法,将参数设置到相关模块中对联络通道水平冻结施工温度场发展过程进行模拟,考虑冻结管倾斜布置、导热系数随温度变化、相变潜热以及对流换热的影响,研究了冻结管周围土体温度场发展和分布规律以及冻结壁发展变化规律,得出采用三维有限元数值模拟联络通道人工水平冻结施工的方法具有可靠性,可以为类似工程施工提供借鉴与经验.

摘要： 以广州220kV石井—环西电力隧道西湾路—石沙路段刀盘冷冻实验工程为背景,重点研究冷冻刀盘换刀的关键施工技术,对今后冷冻刀盘换刀提供了一套完备的冻结施工方案.

摘要： 口孜东煤矿风井冻结深度626m，为目前国内正在施工的最深的冻结井筒之一。其地质条件复杂，冲积层埋藏较深，地压大，地温高。从优化冻结设计方案到精心施工检测的大量技术参数，可为今后施工类似地层，特别是深井冻结施工技术，具有十分重要的参考价值。

摘要： 针对冻结壁温度场的求解是一个不稳定的导热问题,很难进行解析求解,尤其是在考虑钻孔实际位置偏斜时,通过运用有限元软件ANSYS进行数值模拟运算,从而对井筒冻结壁的温度发展做出预测,以期为掘进施工提供指导帮助.从结果来看,温度预测的精确度较高,符合工程需要.

摘要： 针对冻结壁温度场的求解是一个不稳定的导热问题,很难进行解析求解,尤其是在考虑钻孔实际位置偏斜时,通过运用有限元软件ANSYS进行数值模拟运算,从而对井筒冻结壁的温度发展做出预测,以期为掘进施工提供指导帮助.从结果来看,温度预测的精确度较高,符合工程需要.

摘要： 针对冻结壁温度场的求解是一个不稳定的导热问题,很难进行解析求解,尤其是在考虑钻孔实际位置偏斜时,通过运用有限元软件ANSYS进行数值模拟运算,从而对井筒冻结壁的温度发展做出预测,以期为掘进施工提供指导帮助.从结果来看,温度预测的精确度较高,符合工程需要.

摘要： 针对冻结壁温度场的求解是一个不稳定的导热问题,很难进行解析求解,尤其是在考虑钻孔实际位置偏斜时,通过运用有限元软件ANSYS进行数值模拟运算,从而对井筒冻结壁的温度发展做出预测,以期为掘进施工提供指导帮助.从结果来看,温度预测的精确度较高,符合工程需要.

摘要： 针对冻结壁温度场的求解是一个不稳定的导热问题,很难进行解析求解,尤其是在考虑钻孔实际位置偏斜时,通过运用有限元软件ANSYS进行数值模拟运算,从而对井筒冻结壁的温度发展做出预测,以期为掘进施工提供指导帮助.从结果来看,温度预测的精确度较高,符合工程需要.

摘要： 本文以南昌地铁2号线丁南区间始发端头井加固设计方案由三轴搅拌桩+高压旋喷桩+降水变更为冷冻法加固的设计方案为背景,经过多种端头加固工艺的比选,探讨复杂特殊工况条件下,采用冷冻法端头加固施工工艺的可行性、必要性,重点介绍该工艺的施工流程及风险点的控制措施,并经实践证明该工艺可确保盾构始发或到达安全,避免始发或到达过程中可能出现的涌水涌砂风险,同时避免因降水过多导致临近铁路沉降过大,对铁路运营安全造成隐患,甚至停运等重大负面影响.

摘要： 本发明公开上倾冻结管套管施工排气装置及上倾冻结管套管施工排气方法，排气装置包括单向阀、套管、球阀、供液管和回液管；单向阀固定安装在套管的第一端；套管的第一端伸入到冻结管内，套管的第二端外管壁通过第一环形封堵板与冻结管的第二端密封固定连接；球阀固定安装在冻结管第二端的外管壁上；供液管的第一端伸入到套管中，套管的第二端管口通过第二环形封堵板与供液管的外管壁密封固定连接。排气方法是使用上述排气装置进行冻结管排气的方法。本发明通过球阀向套管与冻结管之间的空腔中注入清水或水泥浆液，在清水或水泥浆液的挤压下可以使冻结管中的气体通过单向阀排入套管中，从而解决上倾冻结管底部存气的问题。

摘要： 本发明涉及一种煤矿深立井冻结法施工时局部保温冻结方法，包括以下步骤：首先确定内圈冻结孔、中圈冻结孔深度分别记作L1、L2，再将L1、L2长度对应到即将放入外圈冻结孔内的冻结管上，对计划安排作为外圈冻结孔L1段、L2段冻结管表面进行清理。然后采用专用设备对外圈冻结孔L1段冻结管沿管身分层涂抹一定厚度的隔热保温涂料A，对外圈冻结孔L2段冻结管沿管身分层涂抹一定厚度的隔热保温涂料B，确保涂抹质量后再采用PE薄膜进行包裹。最后按照施工顺序依次下放冻结管，下放过程中要严格注意外圈冻结孔L1段、L2段必须是隔热保温涂料处理过的冻结管且注意先后顺序。本发明工艺简单，成本低且能够有效保证煤矿深立井冻结法施工时局部保温冻结的效果。

摘要： 一种冻结管上带隔板的液氮冻结器及施工方法，快速抢险冻结法施工中对冻结段土体进行封水加固使用。由冻结管接头、供液管和出气管构成，冻结管接头由两段冻结管和环形隔板焊接而成，在隔板内缘间隔布置可变形的弹性支座，保证供液管处于冻结管的中心。在需要冻结的分区范围内的供液管上开喷液孔，喷出的液氮在隔板之间的空间内气化吸热制冷，从而在冻结管外形成冻结壁。而在不需要冻结范围内供液管上不开孔，下部气化后的氮气沿供液管和隔板与隔板之间的环形空间内排出，从而实现在冻结深度范围上不同位置的间隔冻结，形成施工需要的冻结壁。该冻结管施工方法简单，可以节约液氮使用量，减少冻胀量，满足特殊施工要求。

摘要： 本发明公开上倾冻结管套管施工排气装置及上倾冻结管套管施工排气方法，排气装置包括单向阀、套管、球阀、供液管和回液管；单向阀固定安装在套管的第一端；套管的第一端伸入到冻结管内，套管的第二端外管壁通过第一环形封堵板与冻结管的第二端密封固定连接；球阀固定安装在冻结管第二端的外管壁上；供液管的第一端伸入到套管中，套管的第二端管口通过第二环形封堵板与供液管的外管壁密封固定连接。排气方法是使用上述排气装置进行冻结管排气的方法。本发明通过球阀向套管与冻结管之间的空腔中注入清水或水泥浆液，在清水或水泥浆液的挤压下可以使冻结管中的气体通过单向阀排入套管中，从而解决上倾冻结管底部存气的问题。

摘要： 本发明公开了一种用于冻结法连接通道冻结管钻孔施工的组合式密封装置，包括主隧道管片(1)、孔口管(2)、孔口装置(3)、冻结管(4)、第一密封垫(5)、第二密封垫(6)、第二旁通球阀(7)和端部压板(8)；第一密封垫设在孔口装置一端与冻结管间，第一密封垫密封贴合在冻结管表面；第二密封垫设在孔口装置另一端与端部压板间，第二密封垫密封贴合在冻结管的表面上；第一密封垫、第二密封垫、孔口装置和冻结管之间形成密封空腔，第二旁通球阀连接在孔口装置上，密封空腔内通过第二旁通球阀注入密封油脂(10)。本发明能在冻结管与孔口装置之间组合形成多道密封空腔单元，有效提高的密封止水效果，避免外界水土进入隧道内。

摘要： 本发明公开可实现多段差异冻结的冻结器及多段差异冻结施工方法，其中冻结器包括冻结管、回液管、防水隔热板和进液管；防水隔热板将所述冻结管分隔成两个或两个以上的冻结段；进液管的一端穿过防水隔热板伸入到所述冻结管的底部，部分或全部位于最底部冻结段以上的冻结段内的进液管上设置有单向阀，部分或全部位于最底部冻结段内的进液管上安装有阀门；回液管的一端穿过防水隔热板伸入到最底部冻结段，位于最底部冻结段以上的所有冻结段内的回液管上均开设有回液管盐水进口；施工方法为利用上述冻结器实现多段差异冻结的方法。本发明解决了现有冻结管不能针对地层不同导热性差异冻结的问题。

摘要： 本发明涉及一种地下工程的人工地层冻结法施工技术领域，更具体地，涉及一种应用于冻结施工中的可控制冻结段的局部差异冻结管。所述的冻结管包括：上部控制冻结段、下部控制冻结段、隔断装置、进液管、回液管以及控制阀门。通过不同阀门的控制及低温冷媒在冻结管内的流动路线控制。本发明可以实现选择性冻结，避免传统冻结管只能全段冻结的缺点，本发明可以实现对不同层位深度地层的控制冻结，提高了冻结管的冻结效率，可以做到控制冻结区域及冻结段，满足了各种施工要求及工程实际工况需要，提高工作效率。本发明操作简单，施工实用性强，经济性优越等突出特点，具有较大的推广应用价值。

摘要： 本发明涉及建筑工程、轨道交通工程、矿山隧道、港口码头等地下工程人工冻结施工技术领域，更具体的，涉及一种应用于地下结构冻结法施工中分层分段可控冻结管。所述的冻结管包括：外部冻结管、内部进液管、冻结位置控制隔断装置、透液孔及回液管。通过、拉伸式隔断装置控制低温冷媒在冻结管内的流动路线控制。本发明可以实现分层分段控制冻结，避免了传统全深冻结管只能全段冻结以及传统方式带来的冷量及材料的浪费，本发明可以实现对不同层位深度地层的控制冻结，提高了冻结管的冻结效率，可以实现分层分段冻结，既能达到较好的封水及施工效果，也能减少现场的施工时间，施工后材料完全可回收不影响二次利用。本发明操作简单，施工可实施性强，经济性优越等突出特点，具有较大的推广应用价值。

摘要： 本实用新型涉及一种地下工程的人工地层冻结法施工技术领域，更具体地，涉及一种应用于冻结施工中的可控制冻结段的局部差异冻结管。所述的冻结管包括：上部控制冻结段、下部控制冻结段、隔断装置、进液管、回液管以及控制阀门。通过不同阀门的控制及低温冷媒在冻结管内的流动路线控制。本实用新型可以实现选择性冻结，避免传统冻结管只能全段冻结的缺点，本实用新型可以实现对不同层位深度地层的控制冻结，提高了冻结管的冻结效率，可以做到控制冻结区域及冻结段，满足了各种施工要求及工程实际工况需要，提高工作效率。本实用新型操作简单，施工实用性强，经济性优越等突出特点，具有较大的推广应用价值。

摘要： 本实用新型提供的一种用于隧道冻结法施工的冻结管，包括圆管，圆管两端的管口内均固定连接封板，每个封板中心均设有插孔，两个插孔共同插接配合连接制冷柱，圆管外壁间隔设有多组滑孔，每个滑孔内均滑动连接冷却柱，制冷柱外壁间隔固定连接多组抵板，每个抵板一侧均设有斜面，抵板与冷却柱一一对应设置，制冷柱内设有U形管道，U形管道内插接配合连接软管。本实用新型的优点在于，将液氮注入软管使得液氮沿着软管在U形管道内流动，制冷柱能够使得周围温度急剧下降，从而使得圆管周围的土体被冻结；同时，制冷液的温度也会急剧下降，使得冷却柱周围的土体也能够被冻结，进而扩大被冻结土体的范围，提高冻结施工的效率。