[發明專利]一種深層地下空間的樁內凍結結構及施工方法

有效

• 申請號: 201510729619.0
• 申請日: 2015-10-31
• 公開（公告）號: CN105239585A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 江華;張晉勛;江玉生;武福美;楊昊
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）;北京城建集團有限責任公司
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04;E02D31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及地下空間止水技術領域，特別是涉及一種深層地下空間的樁內凍結結構及施工方法。

背景技術

隨著我國社會經濟的不斷發展，城市人口快速增長，人均生活面積相應減小，這使得城市用地面積逐步由平面發展轉變為立體空間發展，即在有限的城市平面空間里，大力開發和利用城市地下空間，隨著開挖深度的不斷增加，地下工程將面臨高地壓、高水壓等問題，這也導致傳統支護方法不適用深層地下環境，為此，需要引進新的支護方式。

在眾多城市地下空間支護方法中，排樁法以其施工簡單、便捷、成本低廉等優點得到廣泛應用，但是，由于樁和樁之間的連接以及成樁缺陷等因素的限制，使得排樁的止水性能較差，并不適用于深部地下工程，尤其是富水的深部工程。

因此希望有一種深層地下空間的樁內凍結結構及施工方法來克服或至少減輕上述的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種深層地下空間的樁內凍結結構及施工方法來克服現有技術中存在的上述問題。

為實現上述目的，本發明提供一種深層地下空間的樁內凍結結構包括：排樁結構和凍結壁結構，所述凍結壁結構設置在所述排樁結構的內部。

優選地，所述凍結壁結構包括：凍結管、進液管、出液管、配液管、制冷站和集液管，所述進液管和出液管設置在所述凍結管內，所述進液管的一端連接所述配液管，所述配液管連接所述制冷站；所述出液管的一端連接所述集液管，所述集液管連接所述制冷站，所述配液管和集液管形成凍結回路。

優選地，所述凍結壁結構和排樁結構的數量均大于等于1。

優選地，所述排樁結構依次排列成矩形。

一種深層地下空間的樁內凍結施工方法，包括以下步驟：

(1)排樁結構施工：灌注樁的樁孔成型后，將綁扎有凍結管的鋼筋籠吊放樁孔中，自下而上灌注成樁，樁體和所述凍結管同時形成；

(2)凍結網絡施工：將所述凍結管插入至規定地下深度，在所述凍結管內插入進液管和回液管，進液管和回液管的另一端分別連接配液管和集液管，配液管和集液管連接地面冷凍站，形成一個閉合回路；

(3)凍結壁的形成：排樁結構和凍結壁結構施工完成，啟動所述地面制冷站，使低溫CaCl₂溶液在所述凍結管內循環，通過測定和分析預先埋置的測溫管和水文管數據，確定凍結壁的溫度和厚度，當凍結壁交圈后，進入維護凍結期，可進行地下工程的施工作業；

(4)凍結管回收：地下構筑物施工完成后，可采用自然解凍或人工快速解凍的方案恢復地下水流動，拔出所述凍結管，對凍結孔進行人工回填，完成整個地下工程施工作業

本發明提供了一種深層地下空間的樁內凍結結構及施工方法，所述深層地下空間開挖支護采用了排樁凍結聯合支護結構，排樁主要負責維護基坑穩定，凍結管形成凍結壁防止地下水進入施工作業面，當施工完成后，可通過自然解凍或人工快速解凍，恢復原地下水流動路徑，整個施工過程對地下水環境不造成影響；并且凍結壁的溫度可控，合理的凍結方案和施工組織設計能夠有效的減少凍結所需的電能。

附圖說明

圖1是深層地下空間的樁內凍結結構的平面示意圖。

圖2是深層地下空間的樁內凍結結構的俯視示意圖。

圖3是深層地下空間的樁內凍結結構的主視示意圖。

圖4是深層地下坑底無不透水層或不透水層較深時樁內凍結結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護范圍的限制。