联络通道冻结孔施工

冻结孔施工

冻结孔就是冷冻循环盐水在土体内进行循环冷却土体的管道，是由钻机钻入土体内部的；测温孔就是用于监测土体内温度变化的探孔，深2.5m左右；卸压孔用于监测地压及降低冷冻帷幕内部压强的孔，深2～3m。

1 资源配置

1、机械设备

开孔器2套、400型电焊机1台、焊条、钻孔机一台、注浆机一台（一般与钻孔机配套）、金刚石钻头5～9个、手压泵、压力表。 2、材料

89无缝钢管（带螺纹接头）、油棉绳、密封盒、大球阀、孔口管、单向阀、阀门、水泥、2mm钢板、直径12mm管子。 3、人员配置

表5-7 钻孔人员配置表

工种 技术员 机长 电工 电焊工 杂工 人数 1 2 2 2 12 备注 可有领工担任 两个工作班 平时也可用作杂工 平时也可用作杂工 2 冻结孔定位

首先确定联络通道的中线，然后根据冻结设计，在管片上准确的定位开孔点，为了方便施工，可以在管片上将开孔点画出；

3 冻结孔施工

钻孔完整的工序为：开孔器安装→调整角度→一次开孔→安装大球阀→二次开孔→钻机定位→安装密封盒→钻孔→测斜及检验。 1、开孔 1）开孔器定位

底架安装在管片上，但管片当为钢管片时，首先用速凝水泥将管片格栅填平，再安装底

架。安装底架先要在管片上打上膨胀螺栓，然后安装架子进行定位。水平方向定位，可以通过前视点和后视点的连线确定方位；垂直方向定位，通过水平尺及卷尺进行测量定位。最后拧紧定位螺栓，固定好底架。 2）调整角度

开孔的角度直接关系到后续钻孔角度的控制，所以开孔角度的控制应该要仔细，在选择设备的时候最好能选择带有测量角度装置的开孔仪器，这将大大的提高施工速度并控制精度。 3）一次开孔

把开孔器安装在底架上，选择?105的开孔管（钻杆选用?89），连接好电路及水路，打开开关，进行开孔；钻进时缓慢推进，注意一次开孔的深度不要超过250mm。 4）安装孔口管及大球阀

当开孔器开孔深度在250mm（我们的管片厚300mm）时，取下开孔器，取出岩芯，把事先准备好的孔口管打入孔内。孔口管在打入前要在其上缠绕麻绳，以便密封。打入后，对孔口管进行固定，一般设有四个链接腿固定在管片上。

安装完孔口管后，在其上安装大球阀，用螺栓拧紧。安装大球阀前要仔细观察其密封是否良好，并事先拧动阀门是否能正常工作。 5）二次开孔

选用?96的开孔管（钻杆选用?89），安装在已安装孔口管及大球阀的孔位上。连接电路、水路，打开开关，开孔。至管片及管片背后注浆层被钻透，取出开孔器及岩芯，立即关闭大球阀。在二次开孔开透后，取出钻头时要与大球阀的关闭密切配合，配合的默契度直接关系到流水流砂量的多少，开孔后尽量减少流水流砂，避免地面发生超限沉降。 2、 钻孔

钻孔是冻结孔施工的重要环节。冻结孔一般分为透孔和非透孔两类，施工过程大致相同。 1）钻机定位及固定

钻机定位与开孔器定位类似，主要是水平方向与垂直方向定位。分别用前视点及后视点连线和水平尺来定位钻机的水平及垂直方向，具体操作对比开孔器定位。

钻机定位后，将钻机腿架与钻机底盘的连结螺栓拧紧即可。 2）钻孔

安装钻杆之前要先进行钻杆加工。在钻杆前部安装钻头，如采用湿钻，则需在钻头后连结单向阀。若是穿透孔则钻头采用金刚石钻头，若非穿透孔则可以采用简易的钻头。

将加工好的钻杆安装在钻机上。在钻进前要安装密封盒，并与大球阀密封连接。由于所开孔大于钻杆，之间存在空隙，在钻孔过程中难免会有流水流沙。而密封盒就是用于密封钻杆壁与大球阀之间空隙的。密封盒是由两个套管及中间加入的油棉绳组成。

密封盒安装好后，既可以开钻。一般钻杆长度为1m或1.5m，当钻完一杆后退出钻机连接加入下一杆钻杆。钻杆连接为螺丝连接后再焊接，焊接为满焊，不得存在沙眼，表面要光滑。

膨胀螺丝隧道管片缠绕亚麻连接板大球阀缠绕油绳孔口管89钻杆密封装置旁通球阀密封装置安装图

3）穿透孔

穿透孔的钻孔操作大致与非透孔类似。一般情况下把钻头换成有金刚石钻头。

4 注浆

钻孔完毕后，孔壁进行注浆。用泵将拌好的浆液（选用速凝水泥浆液，水灰比1：1）通过孔口管上的旁通阀注入钻杆壁与土体之间的空隙，至不能注入为止；注完后，关闭旁通阀。等浆液凝固，确定管壁无渗水后，拆除密封盒及大球阀。

5 测斜及成孔检验

1、测斜

测斜即检测成孔冻结孔的倾斜角和方位角，施工现场一般采用经纬仪进行检测。首先在成孔钻杆尾部安装一个简易平台；然后在平台上固定及调平经纬仪，测量其孔位偏差。

2、打压试验

打压即对成孔进行压力测试，确定其有无漏缝。在打压之前，如果钻孔过程选择的有水钻进，即在钻头处加焊单向阀，这时则需要把单向阀尾部的带有螺丝扣的盖子拧上。对于打压首先用留有小孔的钢板把孔尾密封；然后在小孔上焊接带有支路的细钢管，在细钢管上连接压力表；最后在细钢管支路上连接打压仪。

冷冻孔密封性检验一般采用打压试验，其方法为：先将冷冻孔密封，预留一进水口并装有压力计，然后用专用设备进行打压，压力保持在0.8MPa，共持续时间为45′，前30分钟压力锐减不能超过0.02MPa，后15′压力要保持稳定，符合此规定方能合格。

若冻结孔不能满足打压要求，则可能有以下原因： （1）、进水口及压力计安装接口密封不良，引起漏压； （2）、法兰密封不良；

（3）、冻结管自身可能存在裂缝； （4）、冻结管连接处密封不良； （5）、单向阀密封不良；

若打压不合格，要仔细检查原因，若为上述原因的前两条，则可以通过相应的调整及更换零件可以解决，若可以判断原因为后三种，则只能通过在冻结孔中安装直径为63.5mm的套管后，方能使用此冻结孔。

6 测温孔及卸压孔

1、测温孔

测温孔用于测量土体内温度；施工工序较冻结孔要简单。首先用40?的开孔器开孔，装入孔口管并连接50?大球阀，不需要安装密封盒；然后采用人工将32?的底部密封的钢管打入土体内2.5m左右即可。不需进行测斜与打压试验；而其方位与附近的冻结管相同就行。 2、卸压孔

卸压孔用于监测和排除土体压力。施工工序与测温孔相同，不同的是32?的钢管不是密

7 冻结孔信息化施工

冻结孔每天的施工数量可以达到8个，冻结孔施工时不可避免的发生流水流沙，随着地层土体的确实，施工范围内的地表将会发生不同程度的沉降，所以随时监测地表的隆沉情况，为冻结孔的施工提供信息化的指导，施工中采取相应的控制措施，防止发生大程度的沉降或隆起；

1、地表沉降初始值的测取

冻结孔施工前期，要对地面沉降测取初始值，要进行两次回归测量，将两次测量的平均值作为初始值

2、地表沉降测量频率

在每天同一时段进行测量，以2次/天的频率为佳； 3、沉降应对措施

冻结孔施工不可避免的发生地表沉降，但可以通过以下措施来减少沉降量： 1）、密封盒正确安装，并保证安装质量；

2）、二次开孔开透管片后，迅速取出开孔器，并迅速关闭大球阀，力求各个操作衔接合理，减少流水流沙量；

3）、进行管壁后注浆，采用单液浆在钻管壁后注浆，可有效的控制地表沉降；

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