[实用新型]地层冻结结构

说明书

本实用新型涉及地层冻结技术领域，提出了地层冻结结构，包括水文孔、设置在水文孔内的水文管、以及设置在井筒外部的冻结孔，冻结孔包括主冻结孔、以及位于主冻结孔与井筒之间的防片帮冻结孔，关键在于：所述水文孔包括设置在井筒内部的第一水文孔、以及设置在主冻结孔与防片帮冻结孔之间冻结壁上的第二水文孔，第二水文孔的下端面位于第一水文孔下端面的下方，水文管包括设置在第一水文孔内的第一水文管、以及设置在第二水文孔内的第二水文管，冻结结构还包括设置在第二水文管内且用来防止第二水文孔内结冰的水循环管路。解决了相关技术中水文孔的设置影响井筒掘砌施工进度的问题。

技术领域

本实用新型涉及地层冻结技术领域，具体的，涉及地层冻结结构。

背景技术

以往冻结井筒设计水文孔一般都设计在井筒内部，但是随着开拓井筒穿过地层越来越复杂，含水层越来越多，且井筒建设工期越来越短，若在井筒内设置深部水文孔，由于冻结时间短，下部冻结壁不能交圈，影响井筒正常开挖。

如西部地区埋藏深部的白垩系地层，其含水量大，且多为承压水，由于地层特性，一般没有隔水层。若按常规设置水文孔，由于孔间距问题，冻结壁交圈需要80天左右才能交圈，井筒开挖也要到80天以后，因此影响提前开挖。若要直接开挖，则需要采取保护水文管的措施，这不但影响井筒掘砌速度，同时，掘砌过程中水文管若被破坏，水文管则不会冒水。若等到各含水层冻结壁全部交圈后再进行开挖势必会影响整个井筒的建井工期；同时井筒掘砌是一个由上而下的缓慢过程，在含水层之间有隔水层的情况下，在下部含水层还未达到交圈水平时，根据掘砌速度和冻结壁发展情况计算只要待井筒掘砌至下部含水层时冻结壁交圈并满足厚度和强度要求后，即可进行开挖，若要等到各含水层均交圈，不但影响施工工期，还会增加井筒的施工成本。

水文孔是直接报导含水层是否交圈的观测孔，井筒掘砌期间若下部含水层尚未达到交圈，其水文孔不能被破坏，因此会影响井筒掘砌施工。若割除水文孔，其下部含水层是否交圈就不能准确判断，为井筒掘砌安全埋下隐患。

实用新型内容

本实用新型提出地层冻结结构，解决了相关技术中水文孔的设置影响井筒掘砌施工进度的问题。

本实用新型的技术方案如下：地层冻结结构，包括水文孔、设置在水文孔内的水文管、以及设置在井筒外部的冻结孔，冻结孔包括主冻结孔、以及位于主冻结孔与井筒之间的防片帮冻结孔，关键在于：所述水文孔包括设置在井筒内部的第一水文孔、以及设置在主冻结孔与防片帮冻结孔之间冻结壁上的第二水文孔，第二水文孔的下端面位于第一水文孔下端面的下方，水文管包括设置在第一水文孔内的第一水文管、以及设置在第二水文孔内的第二水文管，冻结结构还包括设置在第二水文管内且用来防止第二水文孔内结冰的水循环管路。

所述第二水文孔到防片帮冻结孔之间的间距小于第二水文孔到主冻结孔之间的间距。

所述水循环管路内循环水的最低处位于防片帮冻结孔下端面的下方。

所述第一水文管和第二水文管的下端都是锥形结构。

所述第一水文管和第二水文管都是无缝管体。

所述第二水文管的数量为至少两个，所有的第二水文管沿上下方向排列，相邻的第二水文管之间焊接。

所述第二水文管上端和下端的外壁上都设置有倒角。

所述水循环管路包括内管体、以及密封套装在内管体外围的外管体，外管体与内管体之间留有回水腔，内管体的上端为进水口且位于外管体外部，内管体的下端与回水腔底部连通，外管体上端的侧壁上设置有与回水腔连通的排水口。

所述冻结结构还包括设置在地面上的循环水泵和循环水池，内管体的上端与循环水池的出口连接，排水口与循环水泵的进口连接，循环水泵的出口与循环水池的回水口连接。