[發(fā)明專利]一種帶凍結(jié)功能的隧道鎖腳鋼管及局部凍結(jié)施工方法

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• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111188621A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伍毅敏;王思捷;趙志忠;蔚小英;許鵬;謝笛
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D21/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 熊靖宇

1.一種帶凍結(jié)功能的隧道鎖腳鋼管，其特征在于：包括普通鎖腳鋼管和設(shè)置在普通鎖腳鋼管內(nèi)的冷凍腔，所述冷凍腔與冷媒循環(huán)系統(tǒng)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶凍結(jié)功能的隧道鎖腳鋼管，其特征在于：所述冷凍腔的外壁采用鋼材或高分子導(dǎo)熱材料制成，所述冷凍腔外徑與普通鎖腳鋼管內(nèi)徑匹配，所述冷凍腔固定在所述普通鎖腳鋼管的內(nèi)腔內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶凍結(jié)功能的隧道鎖腳鋼管，其特征在于：所述冷凍腔外壁與普通鎖腳鋼管內(nèi)壁的貼合間隙內(nèi)填充有導(dǎo)熱材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶凍結(jié)功能的隧道鎖腳鋼管，其特征在于：所述冷凍腔內(nèi)裝有進(jìn)液管和出液管，所述冷凍腔通過進(jìn)液管和出液管與冷媒循環(huán)系統(tǒng)連接，所述進(jìn)液管的進(jìn)口端和出液管的出口端設(shè)置在冷凍腔的外部，并且其上均安裝有快速接頭。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶凍結(jié)功能的隧道鎖腳鋼管，其特征在于：所述冷凍腔的長度與普通鎖腳鋼管的長度相匹配。

6.一種帶凍結(jié)功能的隧道鎖腳鋼管局部凍結(jié)施工方法，利用權(quán)利要求1至5任意一項所述的隧道鎖腳鋼管，其特征在于：在富水軟弱的圍巖中采用臺階法開挖隧道，上臺階開挖、初期支護(hù)后，從上臺階初期支護(hù)的拱腳打入隧道鎖腳鋼管，將隧道鎖腳鋼管連接冷媒循環(huán)系統(tǒng)使鎖腳鋼管周圍圍巖局部凍結(jié)，然后開挖下臺階并施做下臺階初期支護(hù)，依次循環(huán)施工直至下臺階初期支護(hù)施工完成或者整個隧道封閉成環(huán)后，停止凍結(jié)，完成全部施工。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶凍結(jié)功能的隧道鎖腳鋼管局部凍結(jié)施工方法，其特征在于：所述隧道鎖腳鋼管的凍結(jié)范圍為鎖腳鋼管周圍的半徑30～50cm巖土體。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶凍結(jié)功能的隧道鎖腳鋼管局部凍結(jié)施工方法，其特征在于：每開挖0.5m～2m，使用鎖腳鋼管為2～4根。