[發(fā)明專利]雙排孔水平凍結(jié)法連接通道的施工方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810204865.4
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN101463724A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余暄平;王吉云;郭昊;李慕涵
• 申請（專利權(quán)）人: 上海隧道工程股份有限公司
• 主分類號: E21D9/04
• 分類號: E21D9/04;E02D3/115
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 祖志翔

1、一種雙排孔水平凍結(jié)法連接通道的施工方法，包括確定凍結(jié)參數(shù)、布置和鉆打凍結(jié)孔、安裝并運行凍結(jié)系統(tǒng)、施工開挖連接通道和施工監(jiān)測監(jiān)控，其特征在于：該施工方法還包括有與自然解凍相結(jié)合的主動人工強(qiáng)制解凍和融沉注漿，其在自然解凍的同時，采用熱鹽水在凍結(jié)孔內(nèi)循環(huán)，分區(qū)強(qiáng)制解凍凍土，解凍部位的順序為由下至上，通過預(yù)埋的注漿管進(jìn)行融沉注漿，注漿部位的順序同樣為由下至上；所述凍結(jié)孔分內(nèi)、外兩排孔布置，孔長度以碰到對側(cè)管片為準(zhǔn)，采取兩側(cè)打孔的方式；所述開挖連接通道的施工采用動態(tài)開挖方式，即兩主隧道的推進(jìn)施工同時照常進(jìn)行。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙排孔水平凍結(jié)法連接通道的施工方法，其特征在于：該施工方法依次包括如下具體步驟：

(1)確定凍結(jié)法施工參數(shù)

根據(jù)實際工況，確定積極凍結(jié)期和維護(hù)凍結(jié)期的鹽水溫度、凍結(jié)帷幕平均溫度、凍結(jié)帷幕強(qiáng)度和厚度；

(2)布置和鉆打凍結(jié)孔

根據(jù)連接通道平面尺寸和結(jié)構(gòu)受力特征布置凍結(jié)孔，該凍結(jié)孔布置分內(nèi)、外兩排孔，孔長度以碰到對側(cè)管片為準(zhǔn)，采取兩側(cè)的打孔方式，凍結(jié)孔布置根據(jù)管片配筋狀況進(jìn)行微調(diào)以避開主筋，然后采用鉆機(jī)進(jìn)行凍結(jié)孔的施工；

(3)安裝并運行凍結(jié)系統(tǒng)

在靠近連接通道的位置安裝包括凍結(jié)站、冷凍機(jī)組、冷凍板、凍結(jié)管路和冷卻水管路在內(nèi)的凍結(jié)系統(tǒng)，根據(jù)冷量需要選擇冷凍機(jī)組，采用CaCl₂鹽水溶液為冷媒劑，凍結(jié)系統(tǒng)安裝調(diào)試正常后，依次進(jìn)入連接通道開挖前的積極凍結(jié)期和開挖后的維護(hù)凍結(jié)期；

(4)施工動態(tài)開挖連接通道

通過實測和計算得出凍結(jié)帷幕各層面、各部位的厚度和平均溫度，若已滿足開挖條件，即進(jìn)行連接通道的開挖施工，連接通道采用礦山法進(jìn)行暗挖施工，在其開挖的同時，由其連通的兩條主隧道的推進(jìn)施工照常進(jìn)行，連接通道的挖掘砌進(jìn)采取分區(qū)方式進(jìn)行，首先進(jìn)行凍結(jié)站側(cè)喇叭口導(dǎo)硐，然后開挖通道部分到設(shè)計尺寸，最后刷兩端喇叭口，開挖支護(hù)方式采用臨時支護(hù)和永久支護(hù)兩次支護(hù)，臨時支護(hù)采用鋼支架和木背板加噴射混凝土結(jié)構(gòu)，永久支護(hù)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；

(5)與自然解凍相結(jié)合的主動人工強(qiáng)制解凍和融沉注漿

在自然解凍的同時進(jìn)行主動人工強(qiáng)制解凍，采用熱鹽水在凍結(jié)孔內(nèi)循環(huán)，分區(qū)進(jìn)行強(qiáng)制解凍凍土，解凍部位的順序為由下至上，即先解凍下部凍土，再解凍中部凍土，最后解凍上部凍土，融沉注漿通過預(yù)埋的注漿管進(jìn)行，注漿部位的順序同樣為由下至上，即先通道底板，再通道兩側(cè)，最后通道頂板；

(6)施工監(jiān)測監(jiān)控

施工全過程對凍結(jié)系統(tǒng)、凍結(jié)帷幕、連接通道結(jié)構(gòu)內(nèi)外力、隧道結(jié)構(gòu)凍脹力和隧道結(jié)構(gòu)變形諸狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，并及時反饋監(jiān)測數(shù)據(jù)以指導(dǎo)施工。

3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙排孔水平凍結(jié)法連接通道的施工方法，其特征在于：步驟(1)所確定的凍結(jié)法施工參數(shù)范圍為：

①凍結(jié)鹽水溫度：積極凍結(jié)期：不高于-30℃，維護(hù)凍結(jié)期：-20～-25℃；

②凍結(jié)帷幕平均溫度：-8～-15℃；

③凍結(jié)帷幕強(qiáng)度：δ_壓＝4.95MPa，δ_拉彎＝2.7MPa，δ_剪＝2.4MPa；

④凍結(jié)帷幕厚度：連接通道正常段2.4m，連接通道喇叭口段2.1m。

4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙排孔水平凍結(jié)法連接通道的施工方法，其特征在于：步驟(2)所述凍結(jié)孔打孔是利用凍結(jié)管作鉆桿，采用跟管鉆進(jìn)，該凍結(jié)管為低碳鋼無縫鋼管，采用絲扣連接、接縫補(bǔ)焊，鉆進(jìn)過程中嚴(yán)格監(jiān)測、及時糾偏，確保最大允許偏斜150mm；鉆進(jìn)結(jié)束后進(jìn)行打壓試漏，合格者在凍結(jié)管內(nèi)下供液管；連接通道中還布置有多個測溫孔和泄壓孔。

5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙排孔水平凍結(jié)法連接通道的施工方法，其特征在于：步驟(3)所述的凍結(jié)系統(tǒng)在冷凍機(jī)組、凍結(jié)管路以及連接通道兩側(cè)管片處采取保溫措施，該凍結(jié)系統(tǒng)在積極凍結(jié)過程中，定時監(jiān)測鹽水溫度、鹽水流量和凍結(jié)帷幕擴(kuò)展情況，監(jiān)測頻率每2小時一次。

6、根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙排孔水平凍結(jié)法連接通道的施工方法，其特征在于：步驟(4)所述連接通道正常段的開挖步距為0.6m～0.8m，兩端喇叭口段的開挖步距為0.6m。

7、根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙排孔水平凍結(jié)法連接通道的施工方法，其特征在于：步驟(5)所述融沉注漿使用的注漿材料以水泥-水玻璃雙液漿為主，單液漿為鋪，注漿壓力不超過0.5MPa；融沉注漿配合強(qiáng)制解凍進(jìn)行，當(dāng)95％以上的測溫點達(dá)到0℃以上時結(jié)束強(qiáng)制解凍，強(qiáng)制解凍結(jié)束后若實測數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定，即可停止融沉注漿。