[發(fā)明專利]一種用于超深超大復(fù)雜基坑施工的雙帷幕凍結(jié)槽壁方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110294978.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112962624B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付萬(wàn)貴;趙曉東;朱澤祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤第五建設(shè)有限公司
• 主分類號(hào): E02D17/04
• 分類號(hào): E02D17/04;E02D19/18;E02D19/14
• 代理公司: 徐州市三聯(lián)專利事務(wù)所 32220
• 代理人: 潘顯端

本發(fā)明屬于地下工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于超深超大復(fù)雜基坑施工的雙帷幕凍結(jié)槽壁方法，首先采用外圈凍結(jié)管封閉帷幕止水，然后將基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)分區(qū)，啟動(dòng)分區(qū)內(nèi)側(cè)凍結(jié)管凍結(jié)實(shí)現(xiàn)分區(qū)支護(hù)，然后在內(nèi)外凍結(jié)壁保護(hù)下開(kāi)挖結(jié)構(gòu)槽，繼而在結(jié)構(gòu)槽兩內(nèi)緣分段施工槽壁混凝土，當(dāng)結(jié)構(gòu)槽施工到底后，采用一次澆筑混凝土形成該分區(qū)永久支護(hù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，最后，按順序施工其它分區(qū)，各分區(qū)間通過(guò)H型止水鋼板搭接，最終形成環(huán)形封閉混凝土圍護(hù)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用槽段替代封閉圓筒理念，將凍結(jié)圓筒設(shè)計(jì)理論轉(zhuǎn)化為有限長(zhǎng)度凍結(jié)弧形結(jié)構(gòu)受力問(wèn)題，突破了凍結(jié)法在大直徑豎井應(yīng)用中的瓶頸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于超深超大復(fù)雜基坑施工的雙帷幕凍結(jié)槽壁方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)凍結(jié)施工設(shè)計(jì)理論多是基于厚壁圓筒受壓情況下的不同力學(xué)假設(shè)條件得到的，當(dāng)基坑實(shí)際半徑或折算半徑過(guò)大、工程或水文地質(zhì)條件復(fù)雜或基坑斷面不規(guī)則時(shí)，其計(jì)算方法已不再適用；以凍結(jié)壁作為承受水土壓力、保護(hù)開(kāi)挖面的主要構(gòu)筑物時(shí)，存在凍結(jié)壁厚度、強(qiáng)度要求過(guò)高以及凍脹融沉影響范圍、凍結(jié)站裝機(jī)規(guī)模、能源消耗總量過(guò)大的問(wèn)題，限制了凍結(jié)工法在城市建設(shè)中的應(yīng)用和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供一種用于超深超大復(fù)雜基坑施工的雙帷幕凍結(jié)槽壁方法，該方法還大幅度地降低了超深、超大基坑采用凍結(jié)法施工時(shí)因地層凍結(jié)而產(chǎn)生凍脹、融沉現(xiàn)象的影響范圍，使城市地下土層和巖體的原始環(huán)境得到了有效的保護(hù)；不受基坑深度和形狀制約。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種用于超深超大復(fù)雜基坑施工的雙帷幕凍結(jié)槽壁方法，包括如下施工步驟：

步驟一、對(duì)預(yù)開(kāi)挖基坑設(shè)計(jì)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)在圓周上進(jìn)行分區(qū)形成若干個(gè)圍護(hù)單元結(jié)構(gòu)；

步驟二、在設(shè)計(jì)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)圈徑外圍布置外側(cè)凍結(jié)管，啟動(dòng)外側(cè)凍結(jié)管，待外側(cè)凍結(jié)管所控制的外凍結(jié)壁交圈；

步驟三、選取任一圍護(hù)單元結(jié)構(gòu)，在該分區(qū)圍護(hù)單元結(jié)構(gòu)圈徑內(nèi)側(cè)布置內(nèi)側(cè)凍結(jié)管；

步驟四、啟動(dòng)內(nèi)側(cè)凍結(jié)管，待內(nèi)側(cè)凍結(jié)管所控制的內(nèi)凍結(jié)壁交圈；

步驟五、開(kāi)挖結(jié)構(gòu)槽，開(kāi)挖段高為設(shè)計(jì)深度的1/8~1/10；

步驟六、在緊鄰已經(jīng)開(kāi)挖完成結(jié)構(gòu)槽的兩內(nèi)緣分別施工槽壁混凝土Ⅰ和槽壁混凝土Ⅱ，在垂直方向上槽壁混凝土Ⅰ段高間和槽壁混凝土Ⅱ段高間間留設(shè)H型止水鋼板，槽壁混凝土Ⅰ與外凍結(jié)壁接觸面上以及槽壁混凝土Ⅱ與內(nèi)凍結(jié)壁接觸面上均敷設(shè)有泡沫板；

步驟七、重復(fù)步驟五和步驟六，直至槽壁混凝土Ⅰ和槽壁混凝土Ⅱ施工至基坑底面；

步驟八、在槽壁混凝土Ⅰ和槽壁混凝土Ⅱ中間區(qū)域自下而上綁扎鋼筋籠，并連續(xù)澆筑混凝土直至地表，形成該分區(qū)圍護(hù)單元結(jié)構(gòu)；

步驟九，重復(fù)步驟三至步驟八，完成其它分區(qū)圍護(hù)單元結(jié)構(gòu)施工，兩相鄰分區(qū)混凝土間在環(huán)向上設(shè)有H型止水鋼板；

步驟十，全部分區(qū)圍護(hù)單元結(jié)構(gòu)施工完畢后，開(kāi)挖基坑，采用逆作或順作法完成永久結(jié)構(gòu)施工。

進(jìn)一步地，所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)的分區(qū)長(zhǎng)度為2～4m。

進(jìn)一步地，外側(cè)凍結(jié)管管間距和內(nèi)側(cè)凍結(jié)管管間距均為1m，外側(cè)凍結(jié)管、內(nèi)側(cè)凍結(jié)管布置圈徑與圍護(hù)結(jié)構(gòu)圈徑的間距均為0.5～1.5m。

進(jìn)一步地，步驟六中，H型止水鋼板插入槽壁混凝土Ⅰ和槽壁混凝土Ⅱ的深度不低于50cm。

進(jìn)一步地，步驟六中，泡沫板的鋪設(shè)厚度不小于10cm。

進(jìn)一步地，步驟九中，兩相鄰分區(qū)混凝土間在環(huán)向上設(shè)置的H型止水鋼板的插入深度為20～40cm。

進(jìn)一步地，結(jié)構(gòu)槽的厚度為圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度、槽壁混凝土Ⅰ厚度、槽壁混凝土Ⅱ厚度和泡沫板厚度之和。