[發(fā)明專利]一種斜井凍結(jié)法施工巷道掌子面快速加固方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810132183.0
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108316930A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張琨;任建喜;宋勇軍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00
• 代理公司: 西安西達(dá)專利代理有限責(zé)任公司 61202
• 代理人: 劉華

一種斜井凍結(jié)法施工巷道掌子面快速加固方法，包含以下步驟予以實(shí)現(xiàn)將位于掌子面中間凍結(jié)管分割為頂凍結(jié)管（1）和底凍結(jié)管（2）兩部分，同時在頂凍結(jié)管（1）和底凍結(jié)管（2）接口處安裝三通（3）。本發(fā)明在掌子面周邊布設(shè)凍結(jié)管，并通過頂凍結(jié)管（1）和底凍結(jié)管（2）形成循環(huán)管路，為巷道掌子面持續(xù)提供冷量，使巷道掌子面溫度迅速降低，快速提高掌子面頂板、幫和底部凍結(jié)壁強(qiáng)度，可提高巷道掌子面局部強(qiáng)度，對巷道掌子面進(jìn)行快速加固，能有效防止?jié)⑸啊⒂克⑺胶脱途葹?zāi)害發(fā)生，尤其是對淤泥、富水砂層等復(fù)雜地質(zhì)條件下的斜井開挖過程中災(zāi)害防止效果顯著。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是斜井凍結(jié)法施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種種斜井凍結(jié)法施工巷道掌子面快速加固方法。

背景技術(shù)

在富水砂層、淤泥、裂隙發(fā)育的含水層以及松散不穩(wěn)定的沖積層等復(fù)雜地質(zhì)條件下開鑿隧道或巷道時，往往會發(fā)生潰砂、涌水和塌方等災(zāi)害，對施工人員的人身安全造成了極大的危害。針對上述現(xiàn)象目前最常見的解決辦法是采用凍結(jié)法施工，即預(yù)先在地面巷道位置范圍內(nèi)打凍結(jié)孔，然后在凍結(jié)孔內(nèi)插入凍結(jié)管，凍結(jié)開始后由凍結(jié)管向周圍土體傳遞冷量，但由于土體的導(dǎo)溫性能較差，無法快速提高凍結(jié)巷道掌子面頂、幫和底板的土體強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種斜井凍結(jié)法施工巷道掌子面快速加固方法，可沿掌子面周邊布設(shè)環(huán)形凍結(jié)管路，為掌子面周邊巖土體提供冷量，可快速提高掌子面周圍巖土體強(qiáng)度，保證掌子面的安全穩(wěn)定。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種斜井凍結(jié)法施工巷道掌子面快速加固方法，包含以下步驟予以實(shí)現(xiàn)：

1）凍結(jié)管外部為無縫鋼管（鹽水回路），內(nèi)部為橡膠管（鹽水去路），兩者之間形成一個去回路循環(huán)，在巷道開挖時，將凍結(jié)管從掌子面凍結(jié)土體中挖出，使得掌子面中間凍結(jié)管外露；

2）將位于掌子面中間凍結(jié)管分割為頂凍結(jié)管1和底凍結(jié)管2兩部分，同時在頂凍結(jié)管1和底凍結(jié)管2接口處安裝三通3；

3）然后在掌子面周邊布設(shè)環(huán)形凍結(jié)管4，環(huán)形凍結(jié)管4由φ30-60mm的無縫鋼管組成，環(huán)形凍結(jié)管4的兩端通過橡膠管5分別與頂凍結(jié)管1和底凍結(jié)管2處的三通3一端相連組成鹽水去路；頂凍結(jié)管1和底凍結(jié)管2處的三通3另一端通過橡膠管5相連形成鹽水回路；

4）在掌子面加固過程中，為了減少冷量損失，在凍結(jié)開始后應(yīng)及時在掌子面及其四周邊噴射300mm厚混凝土。

由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果：

可沿掌子面周邊布設(shè)環(huán)形凍結(jié)管路，為掌子面周邊巖土體提供冷量，可快速提高掌子面周圍巖土體強(qiáng)度，保證掌子面的安全穩(wěn)定，能有效防止涌水、潰砂、塌方等災(zāi)害的發(fā)生，尤其對富水砂層、淤泥、裂隙發(fā)育的含水層以及松散不穩(wěn)定的沖積層等復(fù)雜地質(zhì)條件下的災(zāi)害防止效果顯著。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明，下面將結(jié)合附圖對實(shí)施例作簡單的介紹。

圖1是本發(fā)明的立面示意圖；

圖2是本發(fā)明的剖面示意圖；

圖3是本發(fā)明平面示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

參看圖1-3，本具體實(shí)施方式是采用以下步驟予以實(shí)現(xiàn)：

（1）凍結(jié)管外部為無縫鋼管（鹽水回路），內(nèi)部為橡膠管（鹽水去路），兩者之間形成一個去回路循環(huán)，在巷道開挖時，將凍結(jié)管從掌子面凍結(jié)土體中挖出，使得掌子面中間凍結(jié)管外露；