[發(fā)明專利]一種用于4/6導(dǎo)洞PBA工法的樁管協(xié)同豎直側(cè)壁水平造底盆形凍結(jié)止水工法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810639285.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108457306B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張晉勛;楊昊;武福美;江玉生;邱德隆;彭志勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司;北京城建軌道交通建設(shè)工程有限公司;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): E02D31/02
• 分類號(hào): E02D31/02
• 代理公司: 北京知尋專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 16166
• 代理人: 付懷

一種用于4/6導(dǎo)洞PBA工法的樁管協(xié)同豎直側(cè)壁水平造底盆形凍結(jié)止水工法，該工法與PBA工法進(jìn)行有效整合，主要包含豎井、橫通道及上層導(dǎo)洞、樁管協(xié)同、增挖豎井、增挖橫通道、水平凍結(jié)管、凍結(jié)網(wǎng)絡(luò)、形成凍結(jié)壁等施工步驟，凍結(jié)孔與樁孔合二為一，或者凍結(jié)孔與樁孔同步施工，不影響主體結(jié)構(gòu)正常施工，施工效率高，可以有效形成凍結(jié)結(jié)構(gòu)隔絕開(kāi)挖區(qū)域內(nèi)外的水力聯(lián)系，達(dá)到止水目的。該工法不需要外擴(kuò)導(dǎo)洞或開(kāi)挖先行導(dǎo)洞，節(jié)省成本，縮減工期，且具有地下水零抽取，零污染，零外放，適應(yīng)性強(qiáng)、施工靈活、綠色無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市深部地下空間開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種城市敏感區(qū)域PBA車站的凍結(jié)止水工藝。

背景技術(shù)

隨著城市現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展，公共交通僅僅依靠地面空間已經(jīng)無(wú)法滿足需要，修建地下鐵道是城市發(fā)展的必然結(jié)果，更是緩解交通擁堵，鼓勵(lì)公交出行的必要措施。

截至目前，我國(guó)已經(jīng)有30多個(gè)城市修建了地鐵，隨著地鐵里程的不斷增加，在深度方向上也在不斷的發(fā)展。隨著開(kāi)挖深度的逐漸增加，土體賦存條件、土層性質(zhì)、受力狀態(tài)不斷變化，地下水也逐漸成為一個(gè)影響施工的重要因素，如何有效的處理施工過(guò)程中遇到的地下水問(wèn)題是城市地鐵建設(shè)過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。

現(xiàn)代城市中，地上建筑物密集，地下各類管線密集，采用人工降水的方法會(huì)對(duì)建筑物和管線造成巨大的影響，不僅如此，由于城市政策的原因，許多城市如北京，施工過(guò)程中大量抽取地下水會(huì)造成巨額的經(jīng)濟(jì)損失，此外，面對(duì)現(xiàn)在城市水資源缺乏的現(xiàn)狀，人工降水的方法也會(huì)造成水資源的浪費(fèi)。同時(shí)，隨著深部地下空間的不斷開(kāi)發(fā)，傳統(tǒng)的降水措施已經(jīng)不能滿足日益加深的降水要求。基于此，人工凍結(jié)技術(shù)成為合理解決城市地鐵建設(shè)中的地下水問(wèn)題的有效途徑。

凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，使地層中的水結(jié)冰，把天然巖土變成凍土，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行井筒或地下工程掘砌施工的特殊施工技術(shù)。最早用于俄國(guó)金礦開(kāi)采，后由德國(guó)工程師用于煤礦礦井建設(shè)獲得專利技術(shù)趨于成熟，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于深基坑、礦井建設(shè)等工程中。具有有效隔絕地下水、適應(yīng)性強(qiáng)、施工靈活、綠色無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。由此可見(jiàn)，將凍結(jié)法引入城市隧道建設(shè)中，合理解決地下水問(wèn)題，在技術(shù)上是可行的。

但是目前沒(méi)有一種行之有效的針對(duì)城市敏感區(qū)域PBA車站的凍結(jié)施工工法，也沒(méi)有與PBA車站的施工相結(jié)合，凍結(jié)效果不理想，不能形成一個(gè)封閉或半封閉的凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)，無(wú)法形成一個(gè)有效的凍結(jié)施工區(qū)域，凍結(jié)效率低，工期長(zhǎng)，且容易因凍結(jié)施工而造成窩工現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種PBA樁管協(xié)同豎直側(cè)壁水平造底盆形凍結(jié)止水工法，可以有效形成凍結(jié)結(jié)構(gòu)隔絕開(kāi)挖區(qū)域內(nèi)外的水力聯(lián)系，達(dá)到止水目的。該工法凍結(jié)孔與樁孔合二為一，或者凍結(jié)孔與樁孔同步施工，施工效率高，節(jié)省成本，縮減工期。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種用于4/6導(dǎo)洞PBA工法的樁管協(xié)同豎直側(cè)壁水平造底盆形凍結(jié)止水工法，包含如下步驟：

(1)豎井凍結(jié)管及豎井施工：施工豎井凍結(jié)管，豎井凍結(jié)結(jié)構(gòu)形成后向下進(jìn)行豎井開(kāi)挖，并對(duì)水位線以下的豎井內(nèi)壁加做防水結(jié)構(gòu)；

(2)上層橫通道及上層導(dǎo)洞施工：豎井開(kāi)挖至預(yù)定位置，在豎井內(nèi)向地下結(jié)構(gòu)一側(cè)施工上層橫通道，上層橫通道施工完成后，在上層橫通道內(nèi)施工上層導(dǎo)洞；

(3)樁管協(xié)同施工：在上層邊導(dǎo)洞內(nèi)的偏外側(cè)區(qū)域施工豎直的樁體，在樁體內(nèi)同步設(shè)置豎直凍結(jié)管，或者在樁體外且樁心軸線外側(cè)的相鄰樁間區(qū)域施工豎直凍結(jié)管；

(4)增挖豎井施工：在施工步驟(2)或步驟(3)之前、同時(shí)或之后，由豎井繼續(xù)向下開(kāi)挖至結(jié)構(gòu)底板以下，形成增挖豎井，并對(duì)增挖豎井內(nèi)壁加做防水結(jié)構(gòu)；