[發(fā)明專利]一種凍結(jié)法施工井筒式地下停車庫(kù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711370230.7
• 申請(qǐng)日: 2017-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN108035335B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程志彬;袁兆寬;王鵬越;王申;張步俊;張坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤第五建設(shè)有限公司
• 主分類號(hào): E02D3/115
• 分類號(hào): E02D3/115;E02D29/00
• 代理公司: 11616 北京盛凡智榮知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 晏榮府

本發(fā)明公開了一種凍結(jié)法施工井筒式地下車庫(kù)的施工方法，依次利用凍結(jié)法施工、掘砌施工以及充填注漿與融沉注漿，在地下建一座圓形井筒，將目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的電梯式智能化塔式立體車庫(kù)系統(tǒng)安裝在井筒內(nèi)運(yùn)行。在施工井筒之前，用人工凍結(jié)的方法，對(duì)井筒周圍含水地層進(jìn)行凍結(jié)，形成具有臨時(shí)承載和隔水作用并滿足工程施工安全需要的凍結(jié)壁，然后在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行井筒掘砌作業(yè)；所述凍結(jié)壁由內(nèi)圈凍結(jié)孔、外圈凍結(jié)孔相互配合、相互補(bǔ)充形成；井筒頂部先施工帽梁；而后依次進(jìn)行井筒外壁掘砌施工、井筒底板澆筑砼、井筒內(nèi)壁施工；停止井筒凍結(jié)后進(jìn)行襯砌后充填注漿和地層融沉補(bǔ)償注漿。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及井筒式地下停車庫(kù)施工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種凍結(jié)法施工井 筒式地下停車庫(kù)方法。

背景技術(shù)

目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)建成并運(yùn)行的井筒式地下車庫(kù)1處，在建的井筒式地下車庫(kù)3～4處，擬建井筒式地下車庫(kù)的城市有哈爾濱、北京、天津、廣州等多個(gè)城市。已建或在建 的井筒式地下車庫(kù)，采用沉井法或地下連續(xù)墻法施工，尚無凍結(jié)法施工先例，采用凍結(jié) 法施工具有一定的應(yīng)用推廣價(jià)值。

人工地層凍結(jié)法既適用于松散不穩(wěn)定的沖積層和裂隙發(fā)育的含水巖層，也適用于淤 泥、松軟泥巖以及飽和含水和水頭特別高的地層，它的主要功能為封水與增加地層的承載力。

凍結(jié)法是在施工地下構(gòu)筑物之前，用人工凍結(jié)的方法，對(duì)構(gòu)筑物周圍含水地層進(jìn)行 凍結(jié)，形成具有臨時(shí)承載和隔水作用并滿足工程施工安全需要的凍結(jié)壁，然后在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行構(gòu)筑物掘砌作業(yè)的一種施工方法。它具有技術(shù)可靠、工藝成熟、施工可控 的特點(diǎn)，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于地鐵、深基坑、礦井建設(shè)等工程中。

凍結(jié)法施工工藝。井筒開挖前，從地面沿其外圍一定距離的同心圓周上按等間距向 下施工凍結(jié)孔，孔底深入不透水層，然后向每個(gè)凍結(jié)孔中沉放凍結(jié)管，凍結(jié)管采用無縫鋼管制作，其下端封閉；在地面安裝制冷站，采用氟利昂制冷劑，將冷媒劑氯化鈣溶液 冷卻到-22℃～-30℃，而后采用循環(huán)泵和插至凍結(jié)管內(nèi)部的聚乙烯供液管將鹽水送入 凍結(jié)管。經(jīng)低溫鹽水長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)地吸取管外地層的熱量，使周圍地層凍結(jié)。鹽水吸取地 層的熱量后溫度上升，經(jīng)鹽水回路管回到制冷設(shè)備，與制冷劑接觸而重新冷卻。原為液 態(tài)的制冷劑，在減壓的條件下蒸發(fā)時(shí)攝取鹽水的熱量后，經(jīng)壓縮和冷凝又使其液化，不 斷制冷循環(huán)。在每一凍結(jié)管周圍形成的凍土圓柱體，這些圓柱體互相交接成密實(shí)而閉合 的凍土帷幕墻，能承受水、土壓力并阻隔地下水，在它的保護(hù)下開挖地層和修筑襯砌。

人工凍土制冷凍結(jié)鹽水循環(huán)系統(tǒng)見圖1。鹽水循環(huán)系統(tǒng)流程：制冷設(shè)備中的液體制冷劑在蒸發(fā)器1中汽化，攝取鹽水箱2中鹽水溶液的熱量，被冷卻后的低溫鹽水通過3 進(jìn)行鹽水循環(huán)，鹽水泵3排出的鹽水進(jìn)入配液圈4，配液圈4為凍結(jié)管5供液，低溫鹽 水長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)地吸取5外圍地層的熱量，使井筒周圍地層凍結(jié)，循環(huán)回來的鹽水經(jīng)集液 圈6再進(jìn)入制冷設(shè)備中的1進(jìn)行冷卻，如此不斷循環(huán)。

采用凍結(jié)法施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)地層性質(zhì)、地層埋藏深度、井筒特征、掘砌施工進(jìn)度、凍土墻需要的強(qiáng)度等，確定凍土墻的厚度、凍結(jié)孔布置方式，合理選擇凍結(jié)設(shè)備，實(shí)施 凍土墻預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)調(diào)控機(jī)制。同時(shí)研究地層凍結(jié)時(shí)的凍脹與解凍時(shí)的融沉特性，制定測(cè)定 方法和對(duì)策。

普通沉井法特點(diǎn)：1)適用于表土層較淺的構(gòu)筑物，下沉深度有限制。表土層深度在30m以內(nèi)而且水壓不大的條件下較理想。2)在沉井底部必須有穩(wěn)定的巖層，否則無 法封閉刃腳。3)沉井所穿過的土層不含大礫石，卵石施工中井壁若遇到大礫石容易卡 住井壁而減緩下沉或停止下沉。4)沉井施工過程中井筒會(huì)因多種原因而產(chǎn)生較大傾斜， 井壁受力不均勻易產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象，若用于提升會(huì)影響使用。

地下連續(xù)墻法特點(diǎn)：1)在一些特殊的地質(zhì)條件下(如很軟的淤泥質(zhì)土，含漂石的沖積層和超硬巖石等)，施工難度很大。2)如果施工方法不當(dāng)或施工地質(zhì)條件特殊，可 能因相鄰墻段不能封閉而導(dǎo)致漏水。3)地下連續(xù)墻如果用作臨時(shí)的擋土結(jié)構(gòu)，比其它 方法所用的費(fèi)用要高些。

發(fā)明內(nèi)容