[發明專利]雙排孔水平凍結法連接通道的施工方法

無效

• 申請號: 200810204865.4
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN101463724A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 余暄平;王吉云;郭昊;李慕涵
• 申請（專利權）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

技術領域：

本發明涉及的是用于地下隧道及其連接通道的凍結法施工方法，特別涉及一種雙排孔水平凍結法連接通道的施工方法，屬于建筑工程技術領域。

背景技術：

凍結法施工是利用人工制冷技術使地層中的水結成冰，把天然土變成凍土，從而增加其強度和穩定性，隔絕地下水與地下結構的聯系，以便在凍結帷幕的保護下進行開挖施工的一種特殊施工方法。十九世紀六十年代，凍結法首先應用于英國南威爾士的建筑基礎工程。1883年，德國工程師波茨舒(P.H.Potsch)在阿爾巴里的煤礦采用凍結法成功施工了103m深的井筒，并獲得了凍結技術專利，引起全世界的關注，從此世界各國都廣泛地應用凍結技術，促進了凍結技術的發展。凍結法在我國起步較晚，但發展速度卻很快，我國自1955年開灤礦區首先應用凍結法鑿井以來，凍結法已發展成為我國工程領域通過不穩定沖積層和裂隙含水層的主要施工方法。

經對現有技術的公開文獻檢索發現，與本發明有關的主要有楊國祥、丁光瑩等人的中國發明專利《軟土層水平凍結法連接通道的施工方法》；丁光瑩等人撰寫的文章《大連路隧道江底聯絡通道凍結施工技術》，收錄于《地下工程與隧道》2003年第3期第30～34頁；胡向東、陳蕊撰寫的文章《雙層越江隧道聯絡通道凍結法施工技術》收錄于《低溫建筑技術》2006年第5期第64～66頁。在上述專利《軟土層水平凍結法連接通道的施工方法》(專利申請號為200410067138.x)中，詳細闡述了軟土層水平凍結法連接通道的施工方法，具體內容為：確定積極凍結期和維護凍結期的鹽水溫度、凍土墻平均溫度和凍土強度；設計布置凍結孔，同時凍結孔布置應根據管片配筋圖微調，凍結孔偏斜控制孔徑向外的偏角在0.5°～1.0°范圍；計算凍結冷量，根據冷量需要每臺機組的制冷量達8.6×104kcal/h；先開挖隧道喇叭口導洞，再開挖中間段，然后開挖對側隧道喇叭口導洞，中間段結構層施工完畢后，再刷擴兩端喇叭口，開挖步距為0.3m或0.5m；實施全過程對水平凍結孔施工、凍結系統、凍結壁、圓隧道結構變化和支護結構等各個階段和系統進行監測，并將監測數據及時反饋以指導施工。《大連路隧道江底聯絡通道凍結施工技術》文章是專利所結合的工程介紹。文章《雙層越江隧道聯絡通道凍結法施工技術》主要闡述了在復興東路雙層越江隧道中進行水平凍結法連接隧道的施工，該聯絡通道結構偏心、隧道空間有限、凍結管布置復雜，水平、長斜孔和南北線隧道通孔鉆進，鉆孔精度要求高，施工困難，部分施工技術缺乏足夠經驗。

上述凍結施工方法目前雖然廣泛應用于各類通過不穩定沖積層和裂隙含水層的隧道施工中，但是存在下列不足：(1)凍結孔是采用單排孔或是長短結合的雙排孔，大體積凍結時效率低、時間長；(2)上述凍結方案在完成主隧道施工之后進行連接通道的施工，因而工期漫長；(3)對結構完成后的凍結帷幕一般采用自然解凍，因而無法有效控制隧道和連接通道的沉降。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術中的不足，提供一種安全可靠的軟土層雙排孔水平凍結法連接通道的施工方法，其合理地布置凍結孔，以提高凍結效率，有效地控制開挖過程中洞口的穩定，并且采取系統的與自然解凍相結合的主動人工強制解凍和融沉注漿措施，以控制連接通道和隧道的沉降，同時采用連接通道開挖與隧道推進施工同時進行的動態開挖方式，以縮短施工周期。

本發明解決上述問題所采取的技術方案如下：

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

本發明所述的雙排孔水平凍結法連接通道的施工方法，其依次包括如下具體步驟：

(1)確定凍結法施工參數

根據實際工況，確定積極凍結期和維護凍結期的鹽水溫度、凍結帷幕平均溫度、凍結帷幕強度和厚度：

①凍結鹽水溫度：積極凍結期：不高于-30℃，維護凍結期：-20～-25℃；

②凍結帷幕平均溫度：-8～-15℃；