[發明專利]保護城市市政管線的凍結結構

有效

• 申請號: 201711209752.9
• 申請日: 2016-04-30
• 公開（公告）號: CN107989121B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 葉香竹
• 申請（專利權）人: 葉香竹
• 主分類號: E03B7/12
• 分類號: E03B7/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種保護城市市政管線的凍結結構，其特征是離新建建筑物15～20m距離處布置應力釋放孔，離應力釋放孔7～9m距離處布置凍結管，凍結施工完畢后會形成圓弧形凍墻；相鄰排凍結管采用梅花形交叉布置，端部相鄰排凍結管之間設置測溫管，測溫管深度與凍結管深度相同；凍結管之間的連接采用絲扣加密封劑連接，接縫處進行補焊，確保各管節間的同心度和焊接強度；離新建建筑物35～50m距離處布置防凍脹溝；在管線接頭部位布置三根水泥攪拌樁，水泥攪拌樁采用咬合布置，水泥攪拌樁內插入毛竹。

本申請是申請號201610311186.1的分案申請，母案名稱為《保護市政管線的結構》，母案申請日為2016年4月30日。

技術領域

本發明涉及一種保護城市市政管線的結構，適用于市政領域。

背景技術

隨著基本建設的發展，城市中的建(構)筑物、道路越來越密集，且大量的市政管線埋置在地下，由于用地緊張，于密集建筑群中建造工程，由于擠土樁施工所造成的鄰近市政管線破壞的事例就會時有發生，因此如何防止擠土樁施工對市政管線的影響問題已引起工程人員的重視。

發明內容

本發明是提供一種保護市政管線的結構，解決傳統擠土樁施工對市政管線的影響的問題。

本發明離新建建筑物15～20m距離處布置應力釋放孔，應力釋放孔直徑為500～700mm，應力釋放孔深度為18～25mm，應力釋放孔內放入竹籠防止新建建筑物施工時應力釋放孔出現塌孔。

離應力釋放孔7～9m距離處布置凍結管，應力釋放孔是在新建建筑物和凍結管之間，凍結管直徑為90～150mm，凍結管壁厚為5～8mm。凍結管布置三排，每排凍結管布置成圓弧形，凍結施工完畢后會形成圓弧形凍墻，圓弧形凍墻相對直形凍墻可以將擠土樁施工時產生的水平擠壓力轉換為斜向力，有效地抵御水平擠壓力。相鄰排凍結管采用梅花形交叉布置，凍結管深度為16～20m，凍結管間距為500～600mm，相鄰排凍結管之間設置測溫管，測溫管設置在每排凍結管端部，測溫管深度與凍結管深度相同，凍結施工時凍土擴展速度為20～25mm/d。凍結管之間的連接采用絲扣加密封劑連接，接縫處進行補焊，確保各管節間的同心度和焊接強度。

根據圓弧形凍結墻的特點，凍結管采用液氮冷凍，液氮儲罐出口的溫度控制在-150～-170℃，壓力控制在0.05～0.1MPa，液氮使用回路式散熱板進行溫度調節，壓力調節使用液氮儲罐上的截止閥。由于液氮溫度低，管內外溫度差較大，易產生冷量損失，因此需對管路進行保溫處理，供氮干管采用2層10mm厚的聚乙烯保溫材料和3層密封薄膜交替包裹。根據試驗結果，要達到凍土擴展速度為20～25mm/d 液氮的供給量為每小時1.2～1.3t。凍結管壓力控制在0.05～0.1MPa。

離新建建筑物35～50m距離處布置防凍脹溝，防凍脹溝寬度為 600～800mm，深度根據土質情況確定，土質是粘土時，深度大于 700mm且小于或等于800mm；土質是粉土時，深度大于600mm且小于或等于700mm；土質是砂土時，深度為600mm。試驗發現不同土質的凍脹情況不一樣，粘土最大，粉土其次，砂土最小。

為了避免土體過大的凍脹變形，對土體凍脹進行了測試，并進行施工控制。如果土體最大凍脹量超過或等于3mm，要增大凍結速度，凍土擴展速度采用25～35mm/d。

為了進一步防止施工時產生的水平擠壓力影響管線接頭，在管線接頭部位布置三根水泥攪拌樁，水泥攪拌樁直徑為450～550mm，水泥攪拌樁采用咬合布置，水泥攪拌樁內插入毛竹以抵御施工時產生的水平擠壓力。

施工步驟包括：

(1)布置凍結裝置

凍結管底部帶有鉆頭，鉆頭一邊進行旋轉攪松土體同時凍結管下沉施工。