[實用新型]一種富水地層中盾構機的凍結加固裝置

有效

• 申請號: 201821588672.9
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN208885288U
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 周明;張海東;趙旭偉;周軍海;周萌;張曉賓;張良;薛昊博;陳偉明
• 申請（專利權）人: 中鐵上海設計院集團有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;E21D9/00
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

本實用新型公開了一種富水地層中盾構機的凍結加固裝置，其特征在于，包括五個凍結管道組，所述凍結管道組分別為：設置于刀盤面掘進方向前方的第一凍結管道組，設置于所述第一凍結管道組與所述刀盤面之間的第二凍結管道組，設置位置與所述刀盤面齊平的第三凍結管道組，設置位置與土艙壁板齊平的第五凍結管道組，設置于所述第三凍結管道組和所述第五凍結管道組之間的第四凍結管道組；各所述凍結管道組均包括若干豎向設置的凍結管，所述凍結管上間隔排布有多個凍結孔。本實用新型的優點是：提高了開倉換刀的安全性，能夠在盾構機故障后進行加固操作，適用性較強，結構簡單，易于施工操作。

技術領域

本實用新型屬于盾構隧道技術領域，具體涉及一種富水地層中盾構機的凍結加固裝置。

背景技術

現有的盾構機開倉換刀方案包括帶壓換刀和通過提前注漿施做預加固體進行常壓開倉換刀。在盾構施工過程中，盾構機的開倉換刀屬于重大自身風險，尤其在富水地層中盾構機的開倉風險更大。由于帶壓開倉施工人員的安全風險性很大，現有的方案是通過提前注漿施工預加固體來保證常壓開倉換刀的安全。

而且現有的方案還需要盾構機進入了預定位置才能實現，對于盾構機被動停機、機械故障等情況需要開倉檢修的情況下，難以發揮作用。同時，針對被動停機的盾構機進行加固保證常壓開倉換刀，容易固結盾構機及刀盤，使盾構機被困。

實用新型內容

本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種富水地層中盾構機的凍結加固裝置，該凍結加固裝置通過設置五排垂直設置的凍結管道及凍結孔，將盾構機外的富水地層凍結固定，提高開倉換刀的安全性。

本實用新型目的實現由以下技術方案完成：

一種富水地層中盾構機的凍結加固裝置，其特征在于，包括五個凍結管道組，所述凍結管道組分別為：設置于刀盤面掘進方向前方的第一凍結管道組，設置于所述第一凍結管道組與所述刀盤面之間的第二凍結管道組，設置位置與所述刀盤面齊平的第三凍結管道組，設置位置與土艙壁板齊平的第五凍結管道組，設置于所述第三凍結管道組和所述第五凍結管道組之間的第四凍結管道組；各所述凍結管道組均包括若干豎向設置的凍結管，所述凍結管上間隔排布有多個凍結孔。

所述凍結管的頂部位于所述盾構機上方至少3米處，所述凍結管的頂部均連通液氮輸送管道。

相鄰的所述凍結管道組之間的前后間距為0.6-0.8米。

所述第一凍結管道組距離所述刀盤面1.1-1.3米，所述第一凍結管道組中各所述凍結管之間的相鄰間距為0.7-0.9米且底部延伸至所述盾構機下方至少3米。

所述第二凍結管道組包括兩個分別設置于所述盾構機兩側的所述凍結管，所述第二凍結管道組的所述凍結管與所述盾構機的間距為0.8-1.0米且底部延伸至所述盾構機下方至少3米處。

所述第三凍結管道組包括設置在所述盾構機上方的多個上部凍結管和設置于所述盾構機兩側的邊部凍結管，所述邊部凍結管與所述盾構機的間距為0.9-1.1米且底部延伸至所述盾構機下方至少3米處，相鄰的所述上部凍結管的間距為0.9-1.1米且底部與所述盾構機的間距為1.4-1.6米。

所述第四凍結管道組包括兩個分別設置于所述盾構機兩側的所述凍結管，所述第四凍結管道組的所述凍結管與所述盾構機的間距為0.7-0.9米且底部延伸至所述盾構機下方至少3米處。

所述第五凍結管道組包括設置在所述盾構機上方的多個上部凍結管和設置于所述盾構機兩側的邊部凍結管，所述邊部凍結管與所述盾構機的間距為0.5-0.7米且底部延伸至所述盾構機下方至少3米處，相鄰的所述上部凍結管的間距為0.7-0.9米且底部與所述盾構機的間距為1.4-1.6米。

本實用新型的優點是：（1）通過凍結管道在盾構機前端側邊及上部形成凍結加固結構，提高了開倉換刀的安全性；（2）能夠在盾構機故障后進行加固操作，適用性較強；（3）結構簡單，易于施工操作。