井巷特殊施工第二章冻结法节4冻结方案.ppt

第2章 冻结法,1 概述2 蒸汽压缩制冷3 冻结法施工4 冻结方案5 冻土物理力学性质6 冻结温度场7 冻结壁计算8 冻结井壁9 冻结法设计计算,第2章 冻结法,4 冻结方案4.1 一次冻全深方案4.2 分段冻结方案4.3 差异冻结方案4.4 局部冻结方案4.5 斜井冻结方案,正确选择冻结方案，是冻结设计中必须首先解决的问题，冻结方案不仅关系到冻结速度、技术经济效果，而且关系到工程的成败。选择哪种方案，应全面分析井筒穿过表土的地质和水文地质情况，同时考虑到冷冻设备和施工队伍的技术水平，以取得最佳的技术经济效益为原则。,第2章 冻结法,4 冻结方案,这种方案应用广泛，适应性强，能通过多层含水砂层。其不足之处是深部冻结壁和浅部冻结壁厚度相差大。要求制冷能力大。若冻结壁扩至井帮后开挖，势必延长冻结时间和下部冻结壁过多地扩入井内增加掘进困难；若冻结壁未扩至井帮就开挖，容易引起片帮，影响井壁质量和施工安全。一般当上部含水砂性土层较多和稳定性较差对可采用异径冻结管冻结、双供液管冻结和双圈冻结管冻结，以缩短冻土扩至井帮的时间，提前开挖以及后期减少下部冻土挖掘量和上部冷量损失，取得较好的技术经济效果。,第2章 冻结法,4 冻结方案4.1 一次冻全深方案,单、双排冻结管方案如果冻结壁厚度很大，要求冻土平均温度低时，用双排冻结管方案，以降低冻结壁内的平均温度。异径管冻结方案为了加快上部冻结壁的形成，提前开挖，可采用冻结管上部直径大(如240毫米)，下部直径小(120毫米)的异径管冻结方案。用不同传热面积的办法，输出较多冷量，提高冻结速度。,第2章 冻结法,4 冻结方案4.1 一次冻全深方案,第2章 冻结法,第2章 冻结法,第2章 冻结法,当一次冻结深度较大时（200m），为避免使用更多的制冷设备，将冻结段分为数段，称为分段冻结方案。一般分为上、下两段，先冻上段后冻下段，待上段转入消极冻结时再冻下段。,第2章 冻结法,4 冻结方案4.2 分段冻结方案,第2章 冻结法,4 冻结方案4.2 分段冻结方案,如果表土上部为含水丰富的不稳定地层而下部为厚度很大的风化岩层或厚度不大但裂隙发育、涌水量大的基岩时，可以来用差异冻结方案。差异冻结也称为长短管冻结。冻结管分长短两种，间隔布置，长管进入不透水层510米，短管则进入风化带或裂隙岩层5米以上。下部孔距比上部大一倍，因此对上部地层供冷量比下部地层多一倍。上部冻结壁形成得快，利于早日进行上部掘砌工作。待上部掘砌完后，恰好下部冻好。这样可以少挖冻土合理利用冷量，少打钻孔加快施工速度降低凿井成本。,第2章 冻结法,4 冻结方案4.3 差异冻结方案,第2章 冻结法,4 冻结方案4.3 差异冻结方案,第2章 冻结法,4 冻结方案4.3 差异冻结方案,如果只有局部地段需要冻结，可采用局部冻结方案。一般冻结段与非冻结段用隔板分开。,第2章 冻结法,4 冻结方案4.4 局部冻结方案,沿斜井周边打斜孔，穿过含水层，进入钻井底板隔水层10m以上，进行冻结。斜孔、直孔和直斜（混合）孔冻结。,第2章 冻结法,4 冻结方案4.5 斜井冻结方案,第2章 冻结法,第2章 冻结法,第2章 冻结法,第2章 冻结法,