復(fù)雜條件下的凍結(jié)井筒施工成套技術(shù)

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《復(fù)雜條件下的凍結(jié)井筒施工成套技術(shù)》可供巖土工程、礦山建設(shè)工程、采礦工程等領(lǐng)域的教學(xué)、科研、施工及設(shè)計人員參考，也可作為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)高年級本科生和研究生的教學(xué)參考書。 2100433B

隨著煤礦建并技術(shù)的發(fā)展,特殊鑿井技術(shù)也有了長足的進步，特別是凍結(jié)法施工深厚沖積層井筒的掘砌技術(shù)得到了快速的發(fā)展，形成了鉆孔、凍結(jié)、掘進、砌壁等一系列完整的技術(shù)系統(tǒng)，已成為施工深厚沖積層立井井簡主要的施工方法。

凍結(jié)法鑿井的主要原理就是在地面按設(shè)計鉆凍結(jié)鉆孔到預(yù)計需凍結(jié)的深度，然后在凍結(jié)鉆孔內(nèi)下凍結(jié)管，利用凍結(jié)站內(nèi)的制冷設(shè)備壓縮低溫鹽水在凍結(jié)鉆孔內(nèi)循環(huán)流動，形成凍結(jié)帷幕，當凍結(jié)帷幕達到設(shè)計強度后，就可以在凍結(jié)帷幕的保護下進行井簡掘砌。

凍結(jié)井簡施工適時開挖，是加快井簡施工速度、縮短工期的重要一環(huán)。開挖過早，會發(fā)生片幫甚至通砂透水;開挖過遲,隨著凍土墻的不斷擴展，會增加施工難度，影響施工進度。因此，并簡開挖時間應(yīng)遵循以下原則。

(1) 當水文觀測孔內(nèi)的水位已有規(guī)律地上升并冒水;

(2) 測溫孔的溫度已降至設(shè)計值,證實凍結(jié)壁已全部澆圈，其強度具備開挖條件;

(3) 開挖前的準備工作均已就緒,完全具備井筒施工條件。

根據(jù)以上條件開挖時間一般選定在凍結(jié)壁澆圈10 d 后進行，即預(yù)計主機開凍90 d后試挖,井簡試挖30 m 后進行吊盤及其他鑿井懸吊設(shè)備安裝，在開凍120 d 后井筒即可正式開挖。 2100433B

利用水凍結(jié)成冰這一現(xiàn)象，通過制冷機組及其他輔助設(shè)施，在井筒周圍凍結(jié)形成一個不透水的筒狀凍結(jié)壁，井筒開挖在凍結(jié)壁的保護下進行，《深立井井筒凍結(jié)工法》的顯著特點如下：

1.極大地改善了井筒施工條件

因凍結(jié)壁隔斷了地下水與井筒開挖工作面的聯(lián)系，使井筒掘進工作環(huán)境大為改觀，取消了排水設(shè)施，省去了排水費用，改善了施工環(huán)境。

2.解決了普通法鑿井難以解決的問題

當井筒地質(zhì)條件復(fù)雜，井筒穿過流砂、淤泥、深厚黏土等不穩(wěn)定地層，采取其他施工方法難以通過時，凍結(jié)法是順利通過特殊地層的最有效手段。

3.極大地提高掘進速度

因井筒掘砌環(huán)境的改善，排水等輔助設(shè)施的取消，使井筒掘進速度大為提高。

4.適用范圍廣

利用凍結(jié)原理，該工法可廣泛應(yīng)用于地鐵、橋涵、港口、深基礎(chǔ)及其他地下工程建設(shè)中。

《深立井井筒凍結(jié)工法》的效益分析如下：

凍結(jié)法鑿井主要用于特殊地層條件下的井筒掘進，在沖積層較深，地層含流砂、淤泥等條件，采用普通施工方法難以通過時采用。雖然凍結(jié)法施工成本較高，但綜合考慮工期、質(zhì)量、施工速度等因素，凍結(jié)法在特殊地質(zhì)條件下具有優(yōu)越性，截至2005年，若一個井筒要穿過賦存在300米以下的富水厚砂層，或350米以下的厚黏土層，采用其他施工工藝可能無法通過，但是采用凍結(jié)法施工，施工速度快，效益好，所以立井井簡凍結(jié)法鑿井是解決復(fù)雜地質(zhì)條件下井筒順利掘進的有效工法。