[实用新型]一种融化巨型岩堆松散体下部冰冻层的结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多年冰冻层融化的结构，具体是一种融化巨型岩堆松散体下部冰冻层的结构。

背景技术

大前石岭隧道进口岩堆的规模极大，岩堆范围包括了隧道进口的几乎整个山体，自然坡度26°～38°，岩堆厚度为26.3～48.4米，岩堆体下部依山体延伸到河中。岩堆主要由大小不一的块石组成，岩质为早震旦系钓鱼台组(Zld)石英砂岩，块石直径多在0.5m～1.5m之间，大者2～3m，块径总体较为均一，呈松散架空结构，基本无粘接，无碎块石及细粒土充填，无分选，岩堆的空隙率达40％-50％。

大前石岭隧道从巨型岩堆中上部穿过，隧道顶部岩堆最大厚度50米，隧道底部离岩堆底基岩高度达32米以上，根据隧道进口地质探井、抗滑桩开挖提示，隧道明洞段底部以下10-15米开始出现多年冻冰层，多年冻冰层厚度在12米左右，冻冰层顶部平均标高 423.00。岩堆下部为在建发电站夹道子水库，多年冻冰层全部位于夹道子水库的常水位 (+425.00)以下，多年冻冰层受水库蓄水浸泡将逐渐全部溶化，12米厚的冰层融化变形后会造成进口岩堆沉降、失稳现象，对铁路运营安全造成极大的隐患，必须在隧道施工前通过融冰使融化变形提前释放，防止铁路因多年冰层融沉变形而损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种融化巨型岩堆松散体下部冰冻层的结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种融化巨型岩堆松散体下部冰冻层的结构，包括融冰孔、挡水墙、融化池、回收截水沟、石灰蓄水反应池和水泵；所述融冰孔采用跟管钻机竖向钻进，融冰孔均匀分布在融冰区内，融冰孔的孔底位于冰冻层顶面的下侧，融冰孔内安装有护管，所述挡水墙设置在融化区外围，挡水墙将融化区围成融化池，所述回收截水沟一端连接至岩堆体底部融冰水排水区，回收截水沟另一端连接至石灰蓄水反应池，所述石灰蓄水反应池共设置有两个，所述水泵将石灰蓄水反应池内的水抽到融化池内，然后通过融化池渗透到融冰孔内，最后到达融冰孔的底端与冰层顶面进行热交换，变冷后的水从冰面流向岩堆下层至回收截水沟，然后汇集到石灰蓄水反应池内进行循环使用。

作为本实用新型进一步的方案：所述挡水墙的高度为50cm。

作为本实用新型再进一步的方案：所述融冰孔共设置有6排，每排设置有10个，融冰孔采用梅花形布置。

作为本实用新型再进一步的方案：所述融冰孔的孔底进入冰冻层顶面以下的距离在1 米以上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述护管上设置有换热孔，换热孔间距为50cm，散热孔采用梅花形布置，所述护管的材质为钢材。

作为本实用新型再进一步的方案：所述水泵共设置有五台，水泵的出水口径尺寸为6 寸。

与现有常温水融冰技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型对机械设备配置要求低，只需要利用正常的跟管钻进机、高压水泵等即可完成明洞范围岩堆下多年冰冻层的融化。

2)本实用新型采用跟管钻进可实现大孔隙率松散岩堆钻孔难易卡钻的难题。

3)本实用新型利用生石灰与水反应产生的热量来加热融冰水的温度，热交换效率高，融冰工期比常温水短。

4)本实用新型经济性好，通过检查孔对融冰效果进行检测，显示融冰效果较好，能较好的对冻冰层进行融解，施工速度快，工效高，总的管理成本低。消除了岩堆中多年冰冻层在水库蓄水浸泡后融沉可能对岩堆稳定及铁路运营造成的安全隐患。施工工艺简单、安全、经济、实用、易控制、对环境影响小。

5)本实用新型在岩堆底部融冰水可能流出范围挖弧形回收截水沟，回收冷却后的融冰水重复利用，对环境无污染。

附图说明

图1为是明洞段岩堆下冰层融冰孔布置及分区平面示意图。

图2为明洞段岩堆下冰层融冰孔布置侧面示意图。

图3为融化巨型岩堆松散体下部冰冻层工艺示意图。

图中：1-融冰孔，2-冰冻层顶面，3-挡水墙，4-融化池，5-回收截水沟，6-石灰蓄水反应池，7-水泵，8-测温孔，9-洞口地面，10-隧道衬砌。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明。