[發明專利]一種用于4/6/8導洞PBA工法的先行導洞豎直側壁水平造底盆形凍結止水工法

有效

• 申請號: 201810639704.1
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108457307B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 張晉勛;楊昊;武福美;江玉生;邱德隆;彭志勇;亓軼
• 申請（專利權）人: 北京城建集團有限責任公司;北京城建軌道交通建設工程有限公司;中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E02D31/02
• 分類號: E02D31/02
• 代理公司: 北京知尋專利商標代理事務所(普通合伙) 16166
• 代理人: 付懷

本發明涉及一種用于4/6/8導洞PBA工法的先行導洞豎直側壁水平造底盆形凍結止水工法，主要包含豎井、橫通道及先行導洞、豎直凍結管、增挖豎井、增挖橫通道、水平凍結管、凍結網絡、形成凍結壁等施工步驟，與PBA工法進行有效整合，借助先行導洞，在先行導洞內施工豎直凍結孔，在車站底板下布置水平凍結管，形成盆底結構，如此形成盆形施工區域，能夠有效隔絕開挖區域內外的水力聯系，達到止水目的。橫通道與后期主體結構施工的出土通道合二為一，先行導洞能夠作為凍結施工期間的專用檢修洞。不影響關鍵工期，具有地下水零抽取，零污染，零外放，適應性強、施工靈活、綠色無污染等優點。

技術領域

本發明涉及城市深部地下空間開挖支護技術領域，特別是涉及一種城市敏感區域PBA車站的凍結止水施工工藝。

背景技術

隨著城市現代化進程的發展，公共交通僅僅依靠地面空間已經無法滿足需要，修建地下鐵道是城市發展的必然結果，更是緩解交通擁堵，鼓勵公交出行的必要措施。

截至目前，我國已經有30多個城市修建了地鐵，隨著地鐵里程的不斷增加，在深度方向上也在不斷的發展。隨著開挖深度的逐漸增加，土體賦存條件、土層性質、受力狀態不斷變化，地下水也逐漸成為一個影響施工的重要因素，如何有效的處理施工過程中遇到的地下水問題是城市地鐵建設過程中亟待解決的問題。

現代城市中，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對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，施工過程中大量抽取地下水會造成巨額的經濟損失，此外，面對現在城市水資源缺乏的現狀，人工降水的方法也會造成水資源的浪費。同時，隨著深部地下空間的不斷開發，傳統的降水措施已經不能滿足日益加深的降水要求?；诖耍斯鼋Y技術成為合理解決城市地鐵建設中的地下水問題的有效途徑。

凍結法是利用人工制冷技術，使地層中的水結冰，把天然巖土變成凍土，增加其強度和穩定性，隔絕地下水與地下工程的聯系，以便在凍結壁的保護下進行井筒或地下工程掘砌施工的特殊施工技術。最早用于俄國金礦開采，后由德國工程師用于煤礦礦井建設獲得專利技術趨于成熟，現在已廣泛應用于深基坑、礦井建設等工程中。具有有效隔絕地下水、適應性強、施工靈活、綠色無污染等優點。由此可見，將凍結法引入城市隧道建設中，合理解決地下水問題，在技術上是可行的。

但是目前沒有一種行之有效的針對城市敏感區域PBA車站的凍結施工工法，也沒有與PBA車站的施工相結合，凍結效果不理想，不能形成一個封閉或半封閉的凍結壁結構，無法形成一個有效的凍結施工區域，凍結效率低，工期長，且容易因凍結施工而造成窩工現象。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，提出一種先行導洞豎直側壁水平造底的PBA盆形凍結止水工法，可以有效形成凍結結構隔絕開挖區域內外的水力聯系，達到止水目的。同時先行導洞能夠便于凍結施工期間凍結管路的檢修維護。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用于4/6/8導洞PBA工法的先行導洞豎直側壁水平造底盆形凍結止水工法，包含如下步驟：

(1)豎井凍結管及豎井施工：施工豎井凍結管，豎井凍結結構形成后向下進行豎井開挖，并對水位線以下的豎井內壁加做防水結構；

(2)橫通道及先行導洞施工：在地下水位線以上，豎井開挖至預定位置，在豎井內向地下結構一側施工橫通道，橫通道施工完成后，在橫通道內地下結構兩側，開挖兩個耳洞作為先行導洞；

(3)豎直凍結管施工：在耳洞內向下施工豎直凍結孔，在孔內插入豎直凍結管；

(4)增挖豎井施工：在施工步驟(2)或步驟(3)之前、同時或之后，由豎井繼續向下開挖至結構底板以下，形成增挖豎井，并對增挖豎井內壁加做防水結構；