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SC-23手推式凿毛机知识之冻结法在隧道中的施工方法

来源:成都友益建筑机械有限公司   时间:2017-08-07

冻结法在隧道中的SC-23手推式凿毛机施工方法

冻结法在隧道施工工艺流程主要为:控制冻结孔施工、冻结管试漏与安装、冻结系统安装与调试、冻结过程检测。在隧道开挖之前,从地面沿其外围一定距离的同心圆周上按等间距向下钻孔,孔底深入不透水层,然后向每个钻孔中沉放用无缝钢管做的下端封闭的冻结管;在地面安装冷冻设备,采用NH3为制冷剂,将冷媒剂氯化钙溶液(盐水)冷却到-20~-30°C,用循环泵和插至冻结管深处的聚氯乙烯供液管将盐水送入冻结管。经低温盐水长时间连续地吸取管外的热量,使周围地层冻结。

盐水吸取地层的热量后温度上升,在循环泵的作用下,经回路管回到冷冻设备和制冷剂接触而重新冷却。原为液态的氨,在减压的条件下蒸发时摄取盐水的热量后,经压缩和冷凝又使其液化,在管道内循环流动,重复使用。在每一冻结管周围形成的冻土圆柱体,其直径随时间而增大,这些圆柱体互相交接成密实而闭合的冻土墙 ,能承受水、土压力并阻隔地下水,在它的保护下开挖地层和修筑衬砌。


1、凿毛机冻结孔施工

(1)开孔间距误差控制在±20mm内。在打钻设备就位前,用仪器精确确定开孔孔 位,以提高定位精度。

(2)准确丈量钻杆尺寸,控制钻进深度。

(3)按要求钻进、用灯光测斜,偏斜过大则进行纠偏。钻进3m时,测斜一次,如果偏斜不符合设计要求,立即采取调整钻孔角度及钻进参数等措施进行纠偏,如果钻孔仍然超出设计规定,则进行补孔。


2、凿毛机冻结管试漏与安装

(1)选择φ63×4mm无缝钢管,在断管中下套管,恢复盐水循环。

(2)冻结管(含测温管)采用丝扣联接加焊接。管子端部采用底盖板和底锥密封。冻结管安装完,进行水压试漏,初压力0.8MPa,经30分钟观察,降压≤0.05MPa,再延长15分钟压力不降为合格,否就近重新钻孔下管。

(3)冷冻站安装完成后要按《矿山井巷工程施工及验收规范》要求进行试漏和抽真空,确保安装质量符合设计要求。


3、凿毛机冻结系统安装与调试

(1)按1.5倍制冷系数选配制冷设备。

(2)为确保冻结施工顺利进行,冷冻站安装足够的备用制冷机组。冷冻站运转期间,要有两套的配件,备用设备完好,确保冷冻机运转正常,提高制冷效率。

(3)管路用法兰连接,在盐水管路和冷却水循环管路上要设置伸缩接头、阀门和测温仪、压力表、流量计等测试元件。盐水管路经试漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温,保温厚度为50mm,保温层的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈与冻结管的连接用高压胶管,每根冻结管的进出口各装阀门一个,以便控制流量。

(4)冷冻机组的蒸发器及低温管路用棉絮保温,盐水箱和盐水干管用50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保温。

(5)机组充氟和冷冻机加油按照设备使用说明书的要求进行。首先进行制冷系统的检漏和氮气冲洗,在确保系统无渗漏后,再充氟加油。 2.3.6设备安装完毕后进行调试和试运转。在试运转时,要随时调节压力、温度等各状态参数,使机组在有关工艺规程和设备要求的技术参数条件下运行。


4、凿毛机积极冻结阶段

积极冻结阶段在冻结试运转过程中,定时检测盐水温度、盐水流量和冻土帷幕扩展 情况,必要时调整冻结系统运行参数。冻结系统运转正常后进入积极冻结。积极冻结,就是充分利用设备的全部能力,尽快加速冻土发展,在设计时间内把盐水温度降到设计温度。旁通道积极冻结盐水温度一般控制在-25~-28℃之间。积极冻结的时间主要由设备能力、土质、环境等决定的,上海地区旁通道施工积极冻结时间基本在35天左右。

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