介绍

冻结孔布置一般按等距离布置在与掘进井筒（巷道）同心的圆周上，其圈径由井筒断面、冻结深度、钻孔允许偏斜率和冻结壁厚度等因素确定。在深井冻结时，为缩短冻结时间或增强深部冻结壁强度，还会根据具体情况在主冻结孔布置圈以内增加一圈辅助冻结孔。冻结钻孔开孔间距直接影响冻结孔的数目，终孔间距则影响冻结壁的平均温度和形成时间。终孔底间距取决于开孔间距和钻孔偏斜率。后者的选取，主要是根据钻机性能、冻结深度、地层压力大小、地下水文情况、冻结时间、井斜测量及纠偏技术以及钻进技术等因素综合考虑。在浅井冻结时，开孔间距一般取1.1-1.2m，钻孔偏斜率不大于0.5%。在深井冻结时，开孔间距应适当加大，取1.2-1.4m，而钻孔偏斜率应严格控制在0.3%左右。冻结孔深度一般应比第四系沉层厚度大，还必须根据具体情况选定。冻结孔钻进钻孔工程是冻结法施工的钻孔、冷冻、掘砌三大工程之一。它不仅工期长、造价高，而且其质量直接影响冻结壁的质量，甚至影响冻结法施工的成败。所以冻结孔成孔质量要求非常高，控制和检测冻结孔质量的测量仪器是专用的陀螺测斜仪和定向仪。首选专用的是JTL-40D冻结孔陀螺测斜仪。这款仪器是无方位漂移的（自主寻北）高精度陀螺测斜仪。方位和顶角测量精度很高，本身还带纠偏指向功能，操作使用方便，可靠性极高。钻机方面，我国主要采用旋混驱钻机钻孔，螺杆钻具纠偏，钻机安设在井口环形轨道上。为保证钻孔垂直，国外常用涡轮钻机钻进和迪纳钻具纠偏。在冻结孔钻进中必须随时进行测斜、纠偏，并采取防偏措施。一般每钻一根钻杆就要测量一次。钻完一个冻结孔并达到质量标准后，便可在该孔内安装冻结管，冻结管应严密不漏，能适应低温条件下工作，能承受地层压力和制冷工作液压力，因此必须进行耐压试验，不合格者需堵漏处理或重新安装直到合格为止。冻结孔内安装有冻结供液管、回液管和管盖，待全部钻孔安装完成后，便可安装配、集液装置，与冷冻站引出来的冻结媒介液（盐水）干管联通。2100433B

冻结间顺流吹风型

轴流风机设于排管的一端或两端，气流有组织的平行流过排管，适用于小型搁架排管冻结间。

冻结间直角吹风型

轴流风机设于中间操作走到上方，冷风沿挡风板下吹，侧面导风板上开孔，气流垂直吹过排管，回风沿对面墙回到风机，气流组织合理，冷风分布均匀，冻结速度快，结冻时间一致，保证食品质量。适用于冻结能力较大的搁架排管冻结间。

冻结间混合吹风型

轴流风机设于中间操作走到上方，冷风沿挡风板与屋顶、墙壁的空间下吹，管架和被冻食品处于冷风回风区内。这种设计安装比较简单方便，适用于冷间改造。

冻结压力随时间变化，且受施工方式的影响。其形成过程是，在形成冻结壁的过程中，地层处于原岩应力状态下冻结膨胀，产生附加应力场，使总的地应力升高，冻结壁内部积聚较多能量，当并筒开挖后，冻结壁的约束解除，应力重新分布。其内侧产生塑性变形，井帮以不断向并内位移形式释放能量，砌壁使冻结壁位移受阻，便产生对井壁的压力，这是冻结壁变形引起的变形压力，它构成前期的冻结压力。在砌筑井壁后，尤其是采用混凝土井壁时，混凝土的水化热使壁后冻土融化，此时冻结压力下降；当融土在冻结孔供冷下又重新回冻时产生冻胀力，同时由于混凝土析出的多余水分迁移到土层中，土体含水率增加，冻胀加剧，这些为回冻胀力，它使后期的冻结压力回升以至达到最大值。当冷冻站停止供冷后，冻结壁温度上升井开始自然解冻，冻结压力逐渐下降并向永久地压过渡。可见，冻胀力、回冻胀力等仅是冻结压力的一部分、但有时是很主要的部分。

冻结压力是指竖井冻结法掘进施工期间，冻结壁作用于井壁上的压力。主要有并简开掘后形成的二次应力场、土中水结冰时体积膨胀和某些粘性土层吸湿后自身体积膨胀等成因。一般以前两者为主，但枯性土层特别是膨胀性大的粘土层则三者兼有，且以后者为主。