[發(fā)明專利]保護(hù)市政管線的凍結(jié)施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711240089.9
• 申請(qǐng)日: 2016-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN107938647B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉香竹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 葉香竹
• 主分類號(hào): E02D3/115
• 分類號(hào): E02D3/115
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種保護(hù)市政管線的凍結(jié)施工方法，適用于市政領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著基本建設(shè)的發(fā)展，城市中的建(構(gòu))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(huì)時(shí)有發(fā)生，因此如何防止擠土樁施工對(duì)市政管線的影響問題已引起工程人員的重視。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是提供一種保護(hù)市政管線的凍結(jié)施工方法，解決傳統(tǒng)擠土樁施工對(duì)市政管線的影響的問題。

本發(fā)明離新建建筑物15～20m距離處布置應(yīng)力釋放孔，應(yīng)力釋放孔直徑為500～700mm，應(yīng)力釋放孔深度為18～25mm，應(yīng)力釋放孔內(nèi)放入竹籠防止新建建筑物施工時(shí)應(yīng)力釋放孔出現(xiàn)塌孔。

離應(yīng)力釋放孔7～9m距離處布置凍結(jié)管，凍結(jié)管直徑為90～150mm，凍結(jié)管壁厚為5～8mm。凍結(jié)管布置三排，每排凍結(jié)管布置成圓弧形，凍結(jié)施工完畢后會(huì)形成圓弧形凍墻，圓弧形凍墻相對(duì)直形凍墻可以將擠土樁施工時(shí)產(chǎn)生的水平擠壓力轉(zhuǎn)換為斜向力，有效地抵御水平擠壓力。相鄰排凍結(jié)管采用梅花形交叉布置，凍結(jié)管深度為16～20m，凍結(jié)管間距為500～600mm，端部相鄰排凍結(jié)管之間設(shè)置測(cè)溫管，測(cè)溫管深度與凍結(jié)管深度相同，凍結(jié)施工時(shí)凍土擴(kuò)展速度為20～25mm/d。凍結(jié)管之間的連接采用絲扣加密封劑連接，接縫處進(jìn)行補(bǔ)焊，確保各管節(jié)間的同心度和焊接強(qiáng)度。

根據(jù)圓弧形凍結(jié)墻的特點(diǎn)，凍結(jié)管采用液氮冷凍，液氮儲(chǔ)罐出口的溫度控制在-150～-170℃，壓力控制在0.05～0.1MPa，液氮使用回路中散熱板進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，壓力調(diào)節(jié)使用液氮儲(chǔ)罐上的截止閥。由于液氮溫度低，管內(nèi)外溫度差較大，易產(chǎn)生冷量損失，因此需對(duì)管路進(jìn)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(jù)試驗(yàn)結(jié)果，要達(dá)到凍土擴(kuò)展速度為20～25mm/d液氮的供給量為每小時(shí)1.2～1.3t。凍結(jié)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(jù)土質(zhì)情況確定，土質(zhì)是粘土?xí)r，深度大于700mm且小于或等于800mm；土質(zhì)是粉土?xí)r，深度大于600mm且小于或等于700mm；土質(zhì)是砂土?xí)r，深度為600mm。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同土質(zhì)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(duì)土體凍脹進(jìn)行了測(cè)試，并進(jìn)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(jié)速度，凍土擴(kuò)展速度采用25～35mm/d。

為了進(jìn)一步防止施工時(shí)產(chǎn)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(nèi)插入毛竹以抵御施工時(shí)產(chǎn)生的水平擠壓力。

施工步驟包括：

(1)布置凍結(jié)裝置

凍結(jié)管底部帶有鉆頭，鉆頭一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)攪松土體同時(shí)凍結(jié)管下沉施工。

凍結(jié)鉆孔偏斜是工程中遇到的難題，為了解決這個(gè)問題，本發(fā)明在鉆孔過程中采用如下方法進(jìn)行控制：將手電筒放入凍結(jié)管中作為觀測(cè)標(biāo)志，用具有光學(xué)對(duì)電器的經(jīng)緯儀分段觀測(cè)管內(nèi)燈光的位置，根據(jù)相似三角形原理，解析出鉆孔在某深度處的實(shí)際偏斜距離、偏斜方向和偏斜率，鉆孔偏斜率控制在3％以內(nèi)。

(2)水泥攪拌樁施工

(3)開挖防凍脹溝

(4)開挖應(yīng)力釋放孔

(5)凍結(jié)施工

積極凍結(jié)期溫度為-30℃～-32℃，維護(hù)凍結(jié)期溫度為-28℃～-30℃。

(6)融沉補(bǔ)償注漿

解凍后土體會(huì)出現(xiàn)下沉，因此要采取融沉補(bǔ)償措施。當(dāng)解凍后土體下沉速率大于或等于3mm時(shí)，在凍土區(qū)域內(nèi)注入水泥和水玻璃混合液，水泥和水玻璃混合液配比采用如下：水泥漿和水玻璃溶液體積比為1:1，其中水泥漿水灰比為1，水玻璃溶液采用B35～B40水玻璃和加1～2倍體積的水稀釋。注漿壓力為0.4～0.5MPa。

本發(fā)明操作安全可靠，保護(hù)結(jié)構(gòu)的性能好。

附圖說明

圖1保護(hù)市政管線的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)志：1、應(yīng)力釋放孔，2、凍結(jié)管，3、測(cè)溫管，4、防凍脹溝，5、水泥攪拌樁，6、管線。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本實(shí)施例離新建建筑物18m距離處布置應(yīng)力釋放孔1，應(yīng)力釋放孔1直徑為600mm，應(yīng)力釋放孔1深度為20mm。