[發明專利]傾斜布置多排凍結管對富水粉砂地層加固的方法

在審

• 申請號: 202010812770.1
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN111945704A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 唐培文;嚴朝鋒;劉冰;辛啟財;薛青松;張強;樊濤;孫偉夫;衛凱;魏宗華;王小兵
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團第一工程有限公司
• 主分類號: E02D3/115
• 分類號: E02D3/115
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 馬鳳云

1.傾斜布置多排凍結管對富水粉砂地層加固的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、測量放線：勘探富水粉砂地層，確認富水粉砂地層的厚度、深度分布，勘察地下水分布、承壓大小、滲透壓力分布，獲取凍結孔數量、間距和傾斜角度，同時確定測溫孔(4)、泄壓孔(5)的位置和數量；

所述凍結孔為斜孔(3)，斜孔(3)沿待開挖槽長度方向成對對稱布置；

步驟二、跟管鉆進：在設計的斜孔(3)位置鉆設斜孔(3)，在測溫孔(4)的設計位置處垂直鉆孔并鉆入套管，獲取測溫孔(4)，并使測溫管就位；測溫管伸入至富水粉砂地層底部，在泄壓孔(5)的設計位置處垂直跟管鉆進，獲取泄壓孔(5)并使泄壓管就位，泄壓管伸入至富水粉砂地層上側的土層中；

成對對稱的斜孔(3)頂部的間距大于成對對稱的斜孔(3)底部的間距；

待開挖槽為立方體結構的待開挖槽，成對對稱的斜孔(3)位于地面的投影的連線與待開挖槽長度方向的中軸線垂直；

步驟三、傾斜布置多排凍結管：在每個斜孔(3)內跟管鉆進插入凍結管，兩個對稱傾斜布置在待開挖槽兩側的凍結管組成凍結管組件，多排凍結管組件沿待開挖槽長度方向布置；

所述凍結管包括伸入至富水粉砂地層內的凍結管密封段(8)和位于富水粉砂地層上側土層內的凍結管連接段(9)，凍結管連接段(9)通過連接管(10)與輸送支管(11)連通，輸送支管(11)經輸送主管(12)與凍結站(13)連接；

供液管(14)從凍結站(13)引出且伸入至凍結管密封段(8)內，回液管(15)從凍結管密封段(8)連接至凍結站(13)，回液管(15)位于凍結管密封段(8)的長度小于供液管(14)位于凍結管密封段(8)的長度；

輸送主管(12)在地面的投影和輸送支管(11)在地面的投影均與預開挖土體(2)不相交；

步驟四、富水粉砂地層的加固：啟動凍結站(13)，凍結液在供液管(14)中經輸送主管(12)、輸送支管(11)、連接管(10)和凍結管連接段(9)進入至凍結管密封段(8)中，對富水粉砂地層熱交換，實現富水粉砂地層的凍結，熱交換后的液體在回液管(15)中經凍結管連接段(9)、連接管(10)、輸送支管(11)和輸送主管(12)回流至凍結站(13)中，實現富水粉砂地層的持續凍結，形成兩個對稱傾斜設置在待開挖槽的富水粉砂地層位置處兩側的加固樁墻(7)，兩個加固樁墻(7)的底部間距小于兩個加固樁墻(7)的頂部間距。

2.按照權利要求1所述的傾斜布置多排凍結管對富水粉砂地層加固的方法，其特征在于：所述凍結管連接段(9)、連接管(10)、輸送支管(11)和輸送主管(12)內均設置有保溫層(16)。

3.按照權利要求1所述的傾斜布置多排凍結管對富水粉砂地層加固的方法，其特征在于：所述加固樁墻(7)的長度不小于待開挖槽的長度。

4.按照權利要求1所述的傾斜布置多排凍結管對富水粉砂地層加固的方法，其特征在于：所述加固樁墻(7)的墻底伸入至非開挖土體(1)位于富水粉砂地層下側的土層中，所述加固樁墻(7)的墻頂伸入至非開挖土體(1)位于富水粉砂地層上側的土層中。

5.按照權利要求1所述的傾斜布置多排凍結管對富水粉砂地層加固的方法，其特征在于：兩個所述加固樁墻(7)之間的最小間距小于待開挖槽的寬度。

6.按照權利要求1所述的傾斜布置多排凍結管對富水粉砂地層加固的方法，其特征在于：步驟二中，在設計的斜孔(3)位置采用斜孔鉆機鉆設斜孔(3)。

7.按照權利要求1所述的傾斜布置多排凍結管對富水粉砂地層加固的方法，其特征在于：所述凍結液為鹽水。

8.按照權利要求1所述的傾斜布置多排凍結管對富水粉砂地層加固的方法，其特征在于：所述測溫管穿過非開挖土體(1)伸入至富水粉砂地層底部，所述泄壓管伸入至富水粉砂地層頂部的預開挖土體(2)中。