[發明專利]一種基于平面斜交聯絡通道的連通凍結體系及其施工方法

在審

• 申請號: 202211464163.6
• 申請日: 2022-11-22
• 公開（公告）號: CN115977650A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 蔡海兵;楊哲;李孟凱;陳徵;王華齊;王濤
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學;中鐵四局集團有限公司;中赟國際工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E02D3/115;G06F30/13;G06F30/23;G06F111/10
• 代理公司: 南京合礪專利商標代理事務所(普通合伙) 32518
• 代理人: 許云花

1.一種基于平面斜交聯絡通道的連通凍結體系，包括一對地鐵隧道(1)，其特征在于：該凍結體系還包括連通地鐵隧道(1)并與水平方向呈10-30°設置的聯絡通道(2)，設于聯絡通道(2)的中心并用于釋放凍結壓力的泄壓孔(3)，以及分布于該聯絡通道(2)四周的凍結孔(4)，該凍結孔(4)內設凍結管(5)，且凍結管(5)與地鐵隧道(1)垂直線呈10-30℃水平夾角平行分布，凍結孔(3)的外圍形成喇叭狀凍結帷幕，所述地鐵隧道(1)沿聯絡通道(2)外圍的凍結維幕設有冷凍排管(6)，聯絡通道(2)上設有便于對凍結管(5)及冷凍排管(6)供冷的透孔(7)。

2.根據權利要求1所述基于平面斜交聯絡通道的連通凍結體系，其特征在于：所述聯絡通道(2)與水平方向呈18.1°設置。

3.根據權利要求1所述基于平面斜交聯絡通道的連通凍結體系，其特征在于：所述凍結管(5)與地鐵隧道(1)垂直線呈18.1°水平夾角平行分布。

4.根據權利要求1所述基于平面斜交聯絡通道的連通凍結體系，其特征在于：該凍結體系還包括設于凍結區域四周、對所述凍結維幕的溫度場進行實時監測的測溫孔(8)。

5.根據權利要求1所述基于平面斜交聯絡通道的連通凍結體系，其特征在于：鄰近地鐵隧道(1)左線的聯絡通道(2)的凍結孔(3)包括孔間距相同的上方凍結孔、孔間距相同的下方凍結孔以及孔間距相同的兩側凍結孔；其中，所述上方凍結孔包括上層的外域孔和下層的兩層內域孔，且下層的內域孔呈梅花樁形設置，下方的凍結孔包括下層的外域孔和上層的內域孔；

鄰近地鐵隧道(1)右線的聯絡通道(2)的凍結孔(3)包括上方凍結孔、下方凍結孔以及孔間距相同的兩側凍結孔；其中，所述上方凍結孔包括呈梅花樁形布置的上層的外域孔和下層的內域孔，且上層的外域孔的孔間距與下層的內域孔的孔間距相同；下方的凍結孔包括下層的外域孔和上層的內域孔，且上層的內域孔和下層的外域孔的孔間距相同。

6.根據權利要求1所述基于平面斜交聯絡通道的連通凍結體系，其特征在于：鄰近地鐵隧道(1)左線和右線的聯絡通道(2)的兩側均中部對稱分布兩對透孔(7)，同一側的透孔(7)上下布置。

7.根據權利要求4所述基于平面斜交聯絡通道的連通凍結體系，其特征在于：鄰近地鐵隧道(1)左線的聯絡通道(2)的兩側中部對稱設置四組測溫孔(8)，鄰近地鐵隧道(1)右線的聯絡通道(2)的兩側中部對稱設置六組測溫孔(8)。

8.權利要求1所述基于平面斜交聯絡通道的連通凍結體系的施工方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)根據施工條件及土體性質進行凍結設計，包括凍結壁厚度、凍結壁平均溫度、凍結孔流量及鹽水溫度、凍結管、測溫孔和泄壓孔設計；

(2)根據上述設計建立有限元數值模型模擬獲得最佳聯絡通道凍結維幕凍結效果圖；

(3)根據最佳聯絡通道凍結維幕凍結效果圖進行工程實施。