CN106840228A - 一种能穿越冻结壁的水文观测装置 - Google Patents

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黄飞
亓燕秋
曹化春
王灵敏
郝雷
刘杰忠
王峰
郭圣旵
秦雄
秦一雄
魏延平
宣永祥
牛磊
刘伟军
陈于明
施开超
闫良涛
丁杨龙
辛青连
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明涉及一种能穿越冻结壁的水文观测装置，包括沿着斜井或水平、倾斜的冻结施工通道的长度方向开设的多个水文孔，所述水文孔的垂直地面开设并延伸至冻结壁的中间非冻结区域，所述水文孔内通入有压力检测管，所述压力检测管位于冻结壁的中间非冻结区域的管身上开设有透水孔，压力检测管内通入有检测油液，压力检测管上设置有用于检测内部压力的压力检测装置，当斜井冻结施工时，钻探水文孔，在水文孔内导入压力检测管，在压力检测管内压入检测油液，通过观察压力检测装置的数值变化，从而获得上述冻结壁的冻结交圈情况，较为精确地确定斜井开挖时间。

Description

一种能穿越冻结壁的水文观测装置
技术领域
本发明涉及冻结施工法技术领域，具体涉及一种能穿越冻结壁的水文观测装置。
背景技术
斜井或其他水平、倾斜通道施工的过程中，若采用冻结施工法施工，在地面上钻设冻结孔或水平、倾斜布置钻孔，冻结孔沿着斜井的长度方向布置多个，为实现对斜井或其他水平、倾斜通道的封闭，在斜井或其他水平、倾斜通道的两端也钻设冻结孔，向冻结孔内导入冻结管，冻结管在导入的过程中，位于待施工的斜井或其他水平、倾斜通道位置设置非冻结段，上述冻结管布置好后，通过换热装置向冻结管内通入媒介，进而可以形成冻结壁，冻结壁的中间非冻结区域构成斜井或其他水平、倾斜通道的施工区域。
上述的冻结法施工斜井或其他水平、倾斜通道的过程中，斜井或其他水平、倾斜通道的冻结壁交圈情况难以判断，一般情况的水文管容易被冻住而失去报导交圈的功能。。
发明内容
本发明的目的是：提供一种用于斜井或其他水平、倾斜通道冻结壁的冻结检测装置，能够穿越冻结壁且能有效直观反应冻结交圈情况，较为精确地确定斜井或其他水平、倾斜通道的开挖时间。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种能穿越冻结壁的水文观测装置，包括沿着斜井的长度方向开设的多个水文孔，所述水文孔的垂直地面开设并延伸至冻结壁的中间非冻结区域，所述水文孔内通入有压力检测管，所述压力检测管位于冻结壁的中间非冻结区域的管身上开设有透水孔，压力检测管内压入检测油液，压力检测管上设置有用于检测内部压力的压力检测装置。
本发明还存在以下特征：
所述检测油液为冷冻机油。
所述压力检测管的上管端设置有压力计,所述压力检测管位于冻结壁的中间非动结区域的管身上缠有纱布及细钢丝。
所述压力检测管内设置有供液管，所述供液管的下管端向下延伸至冻结壁的中间非动结区域，所述供液管内输入有冷冻机油，所述供液管与加压设备连接。
所述供液管的上端与机油泵的出油口连通。
附图说明
图1是斜井的孔长方向的剖面结构示意图；
图2是斜井的截面结构示意图。
具体实施方式
结合图1和图2，对本发明作进一步地说明：
一种能穿越冻结壁的水文观测装置，包括沿着斜井10的长度方向开设的多个水文孔20，所述水文孔20的垂直地面开设并延伸至冻结壁30的中间非冻结区域31，所述水文孔20内通入有压力检测管40，所述压力检测管40位于冻结壁30的中间非动结区域31的管身上开设有透水孔41，压力检测管40内压入检测油液，压力检测管40上设置有用于检测内部压力的压力检测装置。
结合图1所示，由于斜井施工的深度一般不深，因此该检测装置的成本相对不高，上述的斜井10冻结施工的过程中，在冻结孔A施工时，一同钻设水文孔20，水文孔20沿着斜井10的长度方向设置有多个，向冻结孔内通入冷却媒介，从而实现对斜井的冻结，由于冻结孔中间存在非冻结段，该非冻结段即可形成冻结壁30的中间非冻结区域31，经过一段时间后，斜井10施工的冻结壁30形成，此时向水文孔20内导入压力检测管40，向压力检测管40内压入检测油液，由于检测油液的密度小于水，如若冻结壁30存在未冻结的窗口，冻结壁30中间非冻结区域31内的水流会从未冻窗口流出，水流而不会通过缠有纱布及细钢丝的透水小孔进入压力检测管40内，压力检测管内部的压力不会发生改变，；若冻结壁30全部交圈，冻结壁30中间非冻结区域31内的水将不能与外界水沟通，随着冻结壁向内发展，非冻结区域31内部的水压增大，压力从压力检测管40的端头压力计42中显示出来，从而可通过压力的变化获知冻结壁30的冻结交圈情况。
作为本发明的优选放方案，所述检测油液为冷冻机油。该冷冻机油的能够在-40℃的情况下不会冻结，从而确保该检测装置的检测稳定性。
所述压力检测管40的上管端设置有压力计42,所述压力检测管40位于冻结壁30的中间非动结区域31的管身上缠有纱布及细钢丝；在实际检测过程中，如若出现冻结压力数值不断变大，则说明冻结壁30的中间非冻结区域31内不存在外来的水源补入的情况，即可判断该区域冻结壁30冻结交圈情况良好，适合后续的斜井10的开挖施工。
更进一步地，所述压力检测管40内设置有供液管50，所述供液管50的下管端向下延伸至冻结壁30的中间非动结区域31，所述供液管50内输入有冷冻机油，所述供液管50与加压设备连接；
由于地下的压力较大，冷冻机油导入压力检测管40所在的冻结壁30的中间非动结区域31较为困难，利用供液管50以及加压设备，从而方便将冷冻机油压入压力检测管40所在的冻结壁30的中间非动结区域31，要保证供液管50全部充满冷冻机油。
具体地，所述供液管50的上端与机油泵60的出油口连通。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种能穿越冻结壁的水文观测装置，其特征在于：包括沿着斜井(10)的长度方向开设的多个水文孔(20)，所述水文孔(20)的垂直地面开设并延伸至冻结壁(30)的中间非冻结区域(31)，所述水文孔(20)内通入有压力检测管(40)，所述压力检测管(40)位于冻结壁(30)的中间非动结区域(31)的管身上开设有透水孔(41)，压力检测管(40)内压入检测油液，压力检测管(40)上设置有用于检测内部压力的压力检测装置。
2.根据权利要求1所述的能穿越冻结壁的水文观测装置，其特征在于：所述检测油液为冷冻机油。
3.根据权利要求1或2所述的一种能穿越冻结壁的水文观测装置，其特征在于：所述压力检测管(40)的上管端设置有压力计(42),所述压力检测管(40)位于冻结壁(30)的中间非动结区域(31)的管身上缠有纱布及细钢丝。
4.根据权利要求3所述的能穿越冻结壁的水文观测装置，其特征在于：所述压力检测管(40)内设置有供液管(50)，所述供液管(50)的下管端向下延伸至冻结壁(30)的中间非动结区域(31)，所述供液管(50)内输入有冷冻机油，所述供液管(50)与加压设备连接。
5.根据权利要求4所述的能穿越冻结壁的水文观测装置，其特征在于：所述供液管(50)的上端与机油泵(60)的出油口连通。
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