聚氨酯在浅部地层冻结管保温中的节能研究

针对冻结施工中浅部地层冷量散失,产生的冻胀危害永久井架安全的情况,将单管稳态导热温度分布曲线用于冻结管保温层及周围土体的温度分布,得出土体显热散冷量公式,然后结合相变换热公式分析冻结管在保温前后周围土体的相变换热量,最后给出工程实例测温数据及数值拟合曲线,验证单管稳态温度分布曲线的适用性。数据分析表明:159 mm冻结管经50 mm聚氨酯保温后,壁外降温幅度约为保温前的50%,冻结管外3 m范围内温度降幅明显;未保温冻结管管外1m处温度降至0℃需60 d,而保温后则需210 d以上,同样冻结期内产生相变土体体积远小于未保温情况,从而节省大量潜热耗冷量。

冻结管保温条件下井架基础变形研究

以某副井冻结井筒为依托,针对冻结工程中井架基础受到冻胀力作用发生变形的问题,通过数值模拟和现场实测数据分析,得到了冻结管保温后冻结期内井架基础变形规律,对工程施工具有重要意义。

异形加强冻结管外壁保温对管幕冻结效果影响试验研究

新型管幕冻结法冻结系统由充填混凝土的实顶管内布置圆形主力冻结管和限位管、未充填混凝土的空顶管内布置异形加强冻结管组成。为分析该新型管幕冻结系统中空顶管周围的冻结效果,通过拱北隧道管幕冻结现场原型试验,对空顶管中异形加强冻结管是否采取外表面保温措施展开研究,利用冻土帷幕厚度的变化对异形加强冻结管保温措施与不保温状态进行冻结效果对比分析。结果表明:异形加强冻结管保温不利于冻土帷幕的形成,随着冻结时间推移,冻土帷幕的发展会越来越慢;协同冻结模式下60 d后保温与不保温的冻土厚度之差约为冻结20 d的2倍。可以把空顶管作为“大冻结管”来考虑,利用异形加强冻结管对空顶管内部整体降温,更有利于顶管周围冻土帷幕的发展。