凍結孔

介紹

凍結孔佈置一般按等距離佈置在與掘進井筒（巷道）同心的圓周上，其圈徑由井筒斷面、凍結深度、鑽孔允許偏斜率和凍結壁厚度等因素確定。在深井凍結時，為縮短凍結時間或增強深部凍結壁強度，還會根據具體情況在主凍結孔佈置圈以內增加一圈輔助凍結孔。凍結鑽孔開孔間距直接影響凍結孔的數目，終孔間距則影響凍結壁的平均温度和形成時間。終孔底間距取決於開孔間距和鑽孔偏斜率。後者的選取，主要是根據鑽機性能、凍結深度、地層壓力大小、地下水文情況、凍結時間、井斜測量及糾偏技術以及鑽進技術等因素綜合考慮。在淺井凍結時，開孔間距一般取1.1-1.2m，鑽孔偏斜率不大於0.5%。在深井凍結時，開孔間距應適當加大，取1.2-1.4m，而鑽孔偏斜率應嚴格控制在0.3%左右。凍結孔深度一般應比第四系沉層厚度大，還必須根據具體情況選定。凍結孔鑽進鑽孔工程是凍結法施工的鑽孔、冷凍、掘砌三大工程之一。它不僅工期長、造價高，而且其質量直接影響凍結壁的質量，甚至影響凍結法施工的成敗。所以凍結孔成孔質量要求非常高，控制和檢測凍結孔質量的測量儀器是專用的陀螺測斜儀和定向儀。首選專用的是JTL-40D凍結孔陀螺測斜儀。這款儀器是無方位漂移的（自主尋北）高精度陀螺測斜儀。方位和頂角測量精度很高，本身還帶糾偏指向功能，操作使用方便，可靠性極高。鑽機方面，我國主要採用旋混驅鑽機鑽孔，螺桿鑽具糾偏，鑽機安設在井口環形軌道上。為保證鑽孔垂直，國外常用渦輪鑽機鑽進和迪納鑽具糾偏。在凍結孔鑽進中必須隨時進行測斜、糾偏，並採取防偏措施。一般每鑽一根鑽桿就要測量一次。鑽完一個凍結孔並達到質量標準後，便可在該孔內安裝凍結管，凍結管應嚴密不漏，能適應低温條件下工作，能承受地層壓力和製冷工作液壓力，因此必須進行耐壓試驗，不合格者需堵漏處理或重新安裝直到合格為止。凍結孔內安裝有凍結供液管、回液管和管蓋，待全部鑽孔安裝完成後，便可安裝配、集液裝置，與冷凍站引出來的凍結媒介液（鹽水）幹管聯通。