[發明專利]一種錨桿加液氮凍土墻基坑圍護結構及其施工方法

在審

• 申請號: 201810383900.7
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108330968A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 胡俊;劉勇;汪磊;吳雨薇;佳琳
• 申請（專利權）人: 佳琳
• 主分類號: E02D5/76
• 分類號: E02D5/76;E02D17/04;E02D3/115
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 鞠傳龍

本發明公開了一種錨桿加液氮凍土墻基坑圍護結構及其施工方法，圍護結構包括有凍土墻和錨桿，其中錨桿的頭端插設在凍土墻內，錨桿的尾端錨固在凍土墻后側的土體內。凍土墻為經過液氮冷凍的凍土墻，凍土墻為直面或曲面，凍土墻的外側面噴射有混凝土面層，凍土墻的頂端設置有護頂，受拉側的凍土墻中設置有鋼筋或玻璃纖維筋或竹筋。其施工方法為：步驟一、凍結管鉆孔施工；步驟二、液氮凍結施工；步驟三、基坑第一層開挖；步驟四、噴射混凝土面層；步驟五、敷設保溫材料；步驟六、錨桿施工；步驟七、排水系統的布置。有益效果：能夠節省鋼材和混凝土，工程造價相對較低；用于各種土質的工程，實用性強。

技術領域

本發明涉及一種基坑圍護結構及其施工方法，特別涉及一種錨桿加液氮凍土墻基坑圍護結構及其施工方法。

背景技術

目前，隨著高層建筑、地鐵、城市地下工程等的興建，深基坑工程大量涌現。由于深基坑的支護是工程安全性和經濟性的重要保證，研究可靠經濟的支護技術具有深遠的意義。基坑支護形式設計受到眾多因素的影響，目前我國常用的支護結構有開挖簡易支護結構、懸臂式支護結構、重力式支護結構、內撐式支護結構、拉錨式支護結構和土釘墻支護結構等，工程中根據其土體性質、地質條件及基坑深度和寬度來確定支護形式。深基坑支撐難度大、施工工期長、不穩定因素眾多，特別是一些沿海地區屬軟弱地基，常伴有淤泥及流砂，在這種條件下進行大型基坑的開挖，坑壁支護越來越困難，傳統的方法已經很難適應，這已成為我國軟弱地基中施工深基坑的工程技術難題之一。如何找到一種新的基坑圍護結構及其施工方法是目前亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的是為了解決軟弱地基施工中進行深基坑圍護相關的技術難題而提供的一種錨桿加液氮凍土墻基坑圍護結構及其施工方法。

本發明提供的錨桿加液氮凍土墻基坑圍護結構包括有凍土墻和錨桿，其中錨桿的頭端插設在凍土墻內，錨桿的尾端錨固在凍土墻后側的土體內。

凍土墻為經過液氮冷凍的凍土墻，凍土墻為直面或曲面，凍土墻的外側面噴射有混凝土面層，凍土墻的頂端設置有護頂，受拉側的凍土墻中設置有鋼筋或玻璃纖維筋或竹筋。

錨桿的頭端通過鎖口梁與凍土墻進行錨固，錨桿采用全長粘結型錨桿或端頭錨固型錨桿或摩擦型錨桿。

本發明提供的錨桿加液氮凍土墻基坑圍護結構的施工方法，其方法如下所述：

步驟一、凍結管鉆孔施工：

液氮凍結孔呈梅花形布置，孔間距0.6m-0.8m，布置1-2排，當設計要求高時設置數排，液氮凍結管選用Ф108×8mm管材，測溫管選用Ф89×5mm管材，供液管及系統連接管路選用Ф32×3.0mmR304管材；

選擇XY－2型垂直鉆機一臺，電機功率22KW，進行鉆孔，以泥漿護壁鉆進，再下入凍結管，選用BW-250/50型泥漿泵一臺，電機功率14.5KW；

步驟二、液氮凍結施工：

將凍結管每六個孔串接成一組以保證凍結效果；液氮供應槽車設置在地面離凍結位置較近位置，利用不銹鋼管將液氮接至凍結工作面，進行凍結，管路用不銹鋼軟管連接，并用低溫液氮閥門控制，所有暴露凍結管路用保溫泡沫板或棉胎保溫，用容積不小于20方的槽車，作為凍結期間液氮的儲備，以防液氮供應出現中斷；

液氮儲罐出口的溫度控制在-150℃至-170℃，壓力控制在0.10MPa-0.15MPa，凍結管出口溫度控制在-50℃至-70℃，壓力控制在0.05MPa-0.1MPa，壓力調節可使用液氮儲罐上的散熱板，溫度調節使用每組進路中截止閥；液氮凍土墻厚度要達到1.6m，需要凍土的發展半徑為1100mm，按凍土的發展速度為10cm/天，距此推算凍結時間為:T＝950/10＝9.5天，為確保效果，需凍結11天，再通過測溫孔的測溫判斷，方可進行后繼施工；

步驟三、基坑第一層開挖：