聯(lián)絡(luò)通道人工凍結(jié)加固施工方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種聯(lián)絡(luò)通道人工凍結(jié)加固施工方法，包括施工準(zhǔn)備、凍結(jié)前施工、帷幕凍結(jié)、開挖施工以及支護(hù)與最后襯砌注漿五個階段，具體包括如下：首先進(jìn)行施工準(zhǔn)備工作，然后在確保凍土帷幕厚度的情況下，開設(shè)凍結(jié)孔，增設(shè)短距離孔口管，凍結(jié)管鉆進(jìn)采用跟管法鉆進(jìn)，再凍結(jié)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)后進(jìn)入積極凍結(jié)，在凍土帷幕達(dá)到設(shè)計要求后，凍結(jié)系統(tǒng)進(jìn)入維護(hù)凍結(jié)；完成以上工序后，進(jìn)入開挖施工以及支護(hù)與最后襯砌注漿。本施工方法降低了聯(lián)絡(luò)通道施工難度，增加了工程的安全性、可靠性，同時縮短施工周期和成本，提高施工效率的同時保障工程質(zhì)量。
【專利說明】
聯(lián)絡(luò)通道人工凍結(jié)加固施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及地鐵施工工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體是指聯(lián)絡(luò)通道人工凍結(jié)加固施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聯(lián)絡(luò)通道一般位于地鐵隧道中間最低部，是為了在地鐵列車在運營中發(fā)生意外安 全事故是需要及時的的將乘客轉(zhuǎn)移至安全地帶。盡管地鐵聯(lián)絡(luò)通道修建已有約百年歷史， 但因聯(lián)絡(luò)通道，但因聯(lián)絡(luò)通道埋深較大、地質(zhì)水文情況較復(fù)雜且受隧道施工場地和施工周 邊環(huán)境所限等客觀情況，其施工技術(shù)含量高、難度大，故而其施工方案總難令人十分滿意。 目前聯(lián)絡(luò)通道工程施工中使用的凍結(jié)施工方法大多偏于保守，即加大凍結(jié)壁厚度或降低凍 結(jié)溫度。雖然確有力的保證了工程和周邊環(huán)境的安全，但也耗費了巨大的電能及資金，亦將 給后期的開挖帶來困難。這使得凍結(jié)法的工程應(yīng)用受到極大限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種聯(lián)絡(luò)通道人工凍結(jié)加固施工方法，包括 以下步驟： (1) 施工準(zhǔn)備:在隧道內(nèi)鋪設(shè)一條動力電纜、兩條水管至施工工作面;用厚度為5cm的木 板在聯(lián)絡(luò)通道處鋪設(shè)施工場地； (2) 凍結(jié)前施工:采用全站儀和水準(zhǔn)儀監(jiān)測開孔前和開孔時的上下仰府角及方位角，鉆 孔的偏斜應(yīng)控制在1%以內(nèi)，在確保凍土帷幕厚度的情況下，終孔間距不大于1.0m。在孔口出 增設(shè)設(shè)計好的的孔口管。安裝時將孔口處鑿平，安好四個膨脹螺絲，而后在孔口管的魚鱗扣 上纏好麻絲或棉絲等密封物，將孔口管砸進(jìn)去，用膨脹螺絲上緊，上緊后再去掉螺母，裝上 DN125球閥，再將球閥打開，用開孔器從球閥內(nèi)開孔，開孔直徑為91mm。凍結(jié)管鉆進(jìn)采用跟管 法鉆進(jìn)； (3) 帷幕凍結(jié):包括安裝好凍結(jié)制冷設(shè)備與凍結(jié)站、管路連接、管道保溫與管道檢測儀 表安裝;溶解氯化鈣和機(jī)組充氟加油，設(shè)備調(diào)試與試運轉(zhuǎn)，在凍結(jié)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)后進(jìn)入積極 凍結(jié)，一周內(nèi)鹽水溫度降至-20°C以下，15天鹽水溫度降至-24°C以下，且在凍土帷幕達(dá)到設(shè) 計要求后，凍結(jié)系統(tǒng)進(jìn)入維護(hù)凍結(jié)； (4) 開挖施工以及支護(hù):包括通道掘進(jìn)與臨時支護(hù)，在做好施工準(zhǔn)備并經(jīng)探挖確認(rèn)可以 進(jìn)行正式開挖后，打開鋼管片，從左線開口向右線方向暗挖。作業(yè)采用風(fēng)鎬、鏟及手鎬相結(jié) 合。開挖采用上、下臺階法開挖，開挖步距為0.5m; 格柵鋼架在開挖后及時架設(shè)，間距〇.5m，拱架間距及其橫向位置和高程的允許偏差為 ±5cm，垂直度為±2°，噴射混凝土采用分段、分塊，自下而上的順序進(jìn)行并先噴鋼筋格柵與 壁面間混凝土支護(hù)，然后再噴兩鋼筋格柵之間混凝土支護(hù)； (5) 最后襯砌注漿:包括栗房底板、通道底板及側(cè)墻施工、充填注漿，其中注漿壓力在 0.5Mpa 之間。
[0004] 進(jìn)一步地，所述的凍結(jié)孔共有69個直徑為89mm，并組成22條凍結(jié)回路;所述的凍結(jié) 孔按上仰、近水平、下俯三種角度布置在通道的四周，凍結(jié)孔設(shè)計成孔間距聯(lián)絡(luò)通道周邊孔 為900mm;所述的溫度觀測孔共設(shè)8個直徑為89mm，所述的泄壓孔設(shè)有4個，直徑為45mm;所述 的凍結(jié)孔與水平線所成角度為-20 ° - 20°。
[0005] 進(jìn)一步地，所述的凍結(jié)管之間采用絲扣加焊接連接連接方法，接頭螺紋緊固后再 用手工電弧焊焊接。
[0006] 進(jìn)一步地，所述的管路鏈接采用法蘭連接；所述的鹽水和清水管路耐壓分別為 0.7]\0^和0.31^&。
[0007] 進(jìn)一步地，所述的凍結(jié)系統(tǒng)中鹽水循環(huán)系統(tǒng)去回路溫差不超過2°C。
[0008] 本施工方法降低了聯(lián)絡(luò)通道施工難度，增加了工程的安全性、可靠性，同時縮短施 工周期和成本，提高施工效率的同時保障工程質(zhì)量。
【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明凍結(jié)孔布置立面圖。
[0010] 圖2是本發(fā)明左線凍結(jié)孔布置平面圖。
[0011] 圖3是本發(fā)明右線凍結(jié)孔布置平面圖。
【具體實施方式】 [0012] 實施例1。
[0013] 武漢市軌道交通六號線聯(lián)絡(luò)通道長13.828m，寬3.8m，最大高度6.96m，通道頂部埋 深19.97m，采用鹽水循環(huán)系統(tǒng)人工凍結(jié)法加固土體，礦山暗挖法施工，預(yù)計凍結(jié)加固長度 13.828m，加固寬度9.8m，深度13.850m。預(yù)計凍結(jié)范圍內(nèi)土體自上而下依次為粉質(zhì)黏土、黏 土、齡泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土夾粉砂，平均天然含水量在33%~49%之間，其中粉質(zhì)黏土、黏土為 高壓縮性軟塑狀土層，粉質(zhì)黏土夾粉砂為中壓縮性軟塑狀土層，淤泥質(zhì)黏土處于流塑狀態(tài)。 其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度在34.32~42.78KPa之間，承載能力較差。聯(lián)絡(luò)通道所處地段的地下水主 要是軟土中的土壤水，水量較小，其中粉質(zhì)黏土夾粉砂層內(nèi)的地下水受下部角礫層承壓水 影響，水量較小。通道上方為現(xiàn)狀道路，對地表沉陷控制要求較高。采用初期支護(hù)+二次襯砌 結(jié)構(gòu)。
[0014] -種聯(lián)絡(luò)通道人工凍結(jié)加固施工方法，其特征在于:所述的凍結(jié)加固施工方法包 括以下步驟。
[0015] (1)施工準(zhǔn)備 1)按照施工供電和施工用水要求，在隧道內(nèi)鋪設(shè)一條動力電纜、兩條水管至施工工作 面;用厚5cm的木板在聯(lián)絡(luò)通道處鋪設(shè)施工場地，為施工腳手架搭設(shè)、材料加工和設(shè)備安放 提供場地條件。
[0016] (2)凍結(jié)前施工 1) 定位開孔和孔口管安裝：按照設(shè)計要求，利用全站儀對凍結(jié)孔位置進(jìn)行定位放線。 選用J-200型金剛石鉆機(jī)開孔，配Φ 133mm金剛石取芯鉆頭，孔深度約300mm，以不鉆穿管片 控制。用鋼楔楔斷巖心、取出后，打入加工好的孔口管，并設(shè)4個固定點進(jìn)行固定； 2) 孔口裝置安裝:將孔口處鑿平，安好四個膨脹螺絲，而后在孔口管的魚鱗扣上纏好麻 絲或棉絲等密封物，將孔口管砸進(jìn)去，用膨脹螺絲上緊，上緊后再去掉螺母，裝上DN125球 閥，再將球閥打開，用開孔器從球閥內(nèi)開孔，開孔直徑為91_。貫穿砼管片，如若地層內(nèi)的泥 水流量大及時關(guān)好閥門。用螺絲將孔口裝置裝在球閥上，施工過程中注意加好密封墊片； 3)凍結(jié)孔鉆進(jìn)及凍結(jié)管安裝:使用MD-80鉆機(jī)鉆孔，配用BW250型泥漿栗，鉆具利用Φ 89 X 8 mm凍結(jié)管作鉆桿，凍結(jié)管鉆進(jìn)采用跟管法鉆進(jìn);凍結(jié)管之間采用絲扣加焊接連接連接 方法，接頭螺紋緊固后再用手工電弧焊焊接，正常情況下，鉆進(jìn)時安裝簡易鉆頭，如果鉆進(jìn) 困難遇到砂層，為防止鉆進(jìn)中返砂，在鉆頭部位安裝一個特制單向閥門。凍結(jié)管到達(dá)設(shè)計深 度后沖洗單向閥，并密封凍結(jié)管端部。鉆進(jìn)過程中嚴(yán)格監(jiān)測偏斜情況，發(fā)現(xiàn)偏斜要及時糾 偏，下好凍結(jié)管后，進(jìn)行凍結(jié)管長度的復(fù)測，然后進(jìn)行測斜并繪制鉆孔偏斜圖。凍結(jié)管長度 和偏斜合格后，再對凍結(jié)管進(jìn)行打壓試漏，凍結(jié)管安裝完畢后，注水泥漿密封凍結(jié)管與管片 之間的間隙。根究設(shè)計要求鉆取凍結(jié)孔共有69,編號由D1至D69;溫度觀測孔共設(shè)8,編號由 C1至C8;泄壓孔設(shè)有4,編號由XI至X4,具體如下表所示：
[0017] (3)帷幕凍結(jié) 1) 凍結(jié)站布置與設(shè)備安裝:設(shè)備安裝按設(shè)備使用說明書的要求進(jìn)行。為保證冷凍系統(tǒng) 可靠連續(xù)運轉(zhuǎn)，凍結(jié)站選用JYSLGF-30〇m型螺桿式冷凍機(jī)組2臺套，兩套運轉(zhuǎn)，一套備用;選 用IS150-400A鹽水栗和IS150-250A型冷卻水循環(huán)栗各1臺，均為一備一用；；設(shè)鹽水箱2個， 每個容積6m 3;鹽水干管和集配液管均選用Φ 159 X 5mm無縫鋼管，集配液管與羊角連接選用 Φ 51mm高壓膠管;冷卻水管用Φ 127 X 5mm無縫鋼管;冷凍板用Φ 48 X 4mm鋼管加工;在冷凍 機(jī)進(jìn)出水管上安裝溫度傳感器，在去、回路鹽水管路上安裝壓力、溫度傳感器和控制閥門， 在鹽水箱安裝液面?zhèn)鞲衅?在配液圈與凍結(jié)器之間安裝閥門二個，以便控制凍結(jié)器鹽水流 量;在鹽水管路的高處安裝放氣閥;在去路鹽水干管上安裝單向閥；鹽水和清水管路耐壓分 別為0.7MPa和0.3Mpa; 2) 管路連接、保溫及測試儀表安裝:管路用法蘭連接，隧道內(nèi)的鹽水管用管架敷設(shè)在 隧道管片上，且應(yīng)避免影響隧道通行。在鹽水管路和冷卻水循環(huán)管路上要設(shè)置伸縮接頭、閥 門和測溫儀、壓力表等測試元件。鹽水管路經(jīng)試漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保溫，保溫 厚度為30_，保溫層的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈與凍結(jié)管的連接用高壓膠管，每根凍 結(jié)管的進(jìn)出口各裝閥門一個，以便控制流量。聯(lián)絡(luò)通道四周主凍結(jié)孔每兩個一串聯(lián)，其它凍 結(jié)孔每三個一串聯(lián)。冷凍機(jī)組的蒸發(fā)器及低溫管路用聚苯乙烯泡沫塑料30mmPEF保溫板，鹽 水箱和鹽水干管用30mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保溫； 3)溶解氯化鈣和機(jī)組充氟加油:鹽水(氯化鈣溶液)比重為1.26~1.27，先在鹽水箱內(nèi) 充滿清水，溶解氯化鈣，再送入鹽水干管內(nèi)，直至鹽水系統(tǒng)充滿為止，溶解氯化鈣時要除去 雜質(zhì)。機(jī)組充氟和冷凍機(jī)加油必須按照設(shè)備使用說明書的要求進(jìn)行。首先進(jìn)行制冷系統(tǒng)的 檢漏和氮氣沖洗，在確保系統(tǒng)無滲漏后，再充氟加油； 4)積極凍結(jié):設(shè)備安裝完畢后進(jìn)行調(diào)試和試運轉(zhuǎn)。在試運轉(zhuǎn)時，要隨時調(diào)節(jié)壓力、溫度 等各狀態(tài)參數(shù)，使機(jī)組在有關(guān)工藝規(guī)程和設(shè)備要求的技術(shù)參數(shù)條件下運行。在凍結(jié)過程中， 定時檢測鹽水溫度、鹽水流量和凍土帷幕擴(kuò)展情況，凍結(jié)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常后進(jìn)入積極凍結(jié)。要 求凍結(jié)孔單孔流量不小于5m 3/h;積極凍結(jié)7天鹽水溫度降至一20°C以下；積極凍結(jié)15天 鹽水溫度降至一24°C以下，去回路鹽水溫差不大于2°C;開挖時鹽水溫度降至一28°C以下。 如鹽水溫度和鹽水流量達(dá)不到設(shè)計要求，應(yīng)延長積極凍結(jié)時間。
[0018] (4)開挖施工以及支護(hù) 1)開挖條件分析與維護(hù)凍結(jié) 在積極凍結(jié)過程中，要根據(jù)實測溫度數(shù)據(jù)判斷凍土帷幕是否交圈和達(dá)到設(shè)計厚度，同 時要監(jiān)測凍土帷幕與隧道的膠結(jié)情況，測溫判斷凍土帷幕交圈并達(dá)到設(shè)計厚度且與隧道完 全膠結(jié)后再進(jìn)行探孔試挖，確認(rèn)凍土帷幕內(nèi)土層基本無壓力正式開挖； ① 測溫孔分析 根據(jù)測溫孔實測數(shù)據(jù)，推算凍土發(fā)展速度及在該凍土發(fā)展半徑，再根據(jù)成冰公式得出 凍結(jié)帷幕平均溫度，若各個層位、部位凍結(jié)帷幕的厚度和平均溫度達(dá)到設(shè)計要求后，經(jīng)開挖 前節(jié)點驗收合格后即可打開管片進(jìn)行開挖； ② 卸壓孔在凍結(jié)初期卸壓孔一般沒有壓力，隨著凍土的逐漸擴(kuò)展，水分不斷迀移，交圈 后凍土形成一個封閉的土體，凍脹壓力得不到釋放而逐漸增加，卸壓孔壓力增加經(jīng)卸壓后， 壓力又迅速恢復(fù)，經(jīng)過多次卸壓后，壓力遂漸下降，最后壓力為零，凍結(jié)帷幕內(nèi)基本無壓力， 卸壓孔內(nèi)基本無泥水流出，具備試挖條件； ③ 探孔在開挖前，在左右線用開孔器在凍結(jié)帷幕最薄弱地方打設(shè)探孔，以判斷凍結(jié)帷 幄厚度及凍結(jié)效果； ④ 水去、回路溫差 鹽水循環(huán)系統(tǒng)去回路溫差不超過2°c。要確定打開管片進(jìn)行開挖還需結(jié)合測溫孔資料、 卸壓孔壓力、探孔情況等方面綜合考慮。積極凍結(jié)鹽水溫度調(diào)整到_28°C~-30°C，開挖后， 為確保凍土帷幕的穩(wěn)定性，鹽水溫度仍控制在-28 °C~-30 °C之間； 2) 安全門安裝:開挖側(cè)隧道預(yù)留洞口上安裝應(yīng)急防護(hù)門，并配備風(fēng)量不小于6m3 /min 的空壓機(jī)給防護(hù)門供氣。防護(hù)門開關(guān)應(yīng)便于人工操作，且不影響施工。緊固螺栓、風(fēng)管及連 接件、扳手等配件及操作工具應(yīng)準(zhǔn)備到位。挖通水平通道完成初期支護(hù)后可拆除防護(hù)門； 3) 試挖和開管片:加固土體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求及準(zhǔn)備工作就緒后要先進(jìn)行試挖，即在 未凍結(jié)的開挖區(qū)中部開一試挖窗口，窗口尺寸不宜大于400 X400mm，開窗要逐步擴(kuò)大。用 鍬、風(fēng)鎬等從試挖窗口挖深400~600mm，檢查土體含水及穩(wěn)定情況。若土體干燥、能自立，或 者挖深至800~1000mm無泥水流出時間持續(xù)24h以上。則可判定具備正式開挖條件。否則應(yīng) 回填、封閉試挖窗口，繼續(xù)積極凍結(jié)，直至下次試挖滿足上述要求為止； 開管片時，準(zhǔn)備2臺32t千斤頂，5t和2t手拉萌蘆各一個。兩臺千斤頂架在被開管片兩 偵I中間用一根橫梁同鋼管片直接相連，通過頂推橫梁向外推拉鋼管片，5t萌蘆作為主拉拔 管片用，一端鉤住欲拆管片，一端套掛在對面隧道管片上，水平方向加力向隧道內(nèi)拉拔管 片。2t萌蘆懸吊在欲拆管片上方管片上，一端鉤住欲拆管片，以防管片拉出時突然砸落在工 作平臺上。在用千斤頂及5t萌蘆拉拔期間要注意觀察管片外移情況，并隨時注意調(diào)整2t萌 蘆拉緊程度和方向。因管片銹蝕拉出困難時，應(yīng)用大錘錘振管片，減小拔出拉力。因副孔側(cè) 為鋼筋混凝土管片，此處管片使用風(fēng)鎬破除、手工修面，嚴(yán)格按照設(shè)計尺寸進(jìn)行施工； 4)開挖施工:管片拆除后進(jìn)入正式開挖，聯(lián)絡(luò)通道開挖構(gòu)筑施工占用靠近聯(lián)絡(luò)通道左 側(cè)的隧道開挖，在聯(lián)絡(luò)通道開口處搭設(shè)工作平臺，利用隧道作為排渣及材料運輸通道。在做 好施工準(zhǔn)備并經(jīng)探挖確認(rèn)可以進(jìn)行正式開挖后，打開鋼管片，從左線開口向右線方向暗挖。 作業(yè)采用風(fēng)鎬、鏟及手鎬相結(jié)合，工作面排土用手推車，推到井口附近的專用排土箱內(nèi)，用 提升機(jī)吊至地面排出。開挖采用上、下臺階法開挖，開挖步距為〇. 5m。在開挖過程中應(yīng)及時 進(jìn)行收斂變形監(jiān)測，以便及時調(diào)整支護(hù)方式和結(jié)構(gòu)，并且注意凍結(jié)管的位置，以防風(fēng)動工具 打破凍結(jié)管。若發(fā)生打破凍結(jié)管，應(yīng)及時通知凍結(jié)站人員，關(guān)閉閥門，補(bǔ)焊凍結(jié)管； 5 )初期支護(hù)格柵加工、安裝:格柵鋼架在開挖后及時架設(shè)，間距0.5m，安裝前清除底腳 下的虛碴及雜物，連接板底部應(yīng)在堅實、牢固土體上必要時在連接板下支墊方木。格柵拱架 安裝允許偏差：拱架間距及其橫向位置和高程的允許偏差為± 5cm，垂直度為± 2°。格柵拱 架拼裝在作業(yè)面進(jìn)行，各節(jié)拱架間以連接板螺栓擰緊并，保證連接板密貼。安裝拱架后將砼 保護(hù)層預(yù)留，施工中嚴(yán)禁超欠挖，鋼格柵環(huán)向設(shè)HRB400E22mm連接筋間距l(xiāng)m; 6) 初期支護(hù)噴射混凝土:噴射混凝土作業(yè)應(yīng)緊跟開挖工作面，采用分段、分塊，自下而 上的順序進(jìn)行并先噴鋼筋格柵與壁面間混凝土，然后再噴兩鋼筋格柵之間混凝土;噴射作 業(yè)時，噴射做反復(fù)緩慢的螺旋形運動，螺旋直徑約20-30cm，以保證混凝土噴射密實。同時掌 握風(fēng)壓、水壓及噴射距離，減少混凝土的回彈量;噴射混凝土回彈量，邊墻不宜大于25%; 7) 防水層施工:聯(lián)絡(luò)通道兼廢水栗房均采用1.5mmPVC塑料防水板進(jìn)行全包防水，土工 布緩沖層采用400g/m2的短纖土工布。先將土工布固定在混凝土基面上，然后用熱合方法將 防水板粘貼在固定圓墊片上，即采用無釘鋪設(shè)辦法，對防水板無機(jī)械損傷。
[0019] (5)最后襯砌注漿 1) 聯(lián)絡(luò)通道及栗房二次襯砌在初襯施工完成，在防水層后進(jìn)行，先施工聯(lián)絡(luò)通道及栗 房底板鋼筋，預(yù)留出通道及栗房側(cè)墻鋼筋，先施工栗房底板、通道底板及兩側(cè)30cm高側(cè)墻， 立模澆筑砼。通道底板一次性通長澆筑，中間不設(shè)環(huán)向施工縫； 2) 融沉處理措施：當(dāng)日降沉大于0.5mm，或聯(lián)絡(luò)通道累計沉降大于1mm時，應(yīng)進(jìn)行融沉 補(bǔ)償注漿;注漿漿液為單液水泥漿。注漿壓力不大于〇.5Mpa。注漿順序為先底板后側(cè)墻。注 漿前將待注漿的注漿管和其相鄰的注漿管閥門全部打開，注漿過程中，當(dāng)相鄰孔連續(xù)出漿 時關(guān)閉鄰孔閥門，定量壓入后即可停止本孔注漿，關(guān)閉閥門接著對鄰孔注漿。融沉注漿的結(jié) 束是以地面沉降變形穩(wěn)定為依據(jù)。若凍結(jié)壁已全部融化，且不注漿的情況下實測地層沉降 連續(xù)半個月地面日沉降量保持在〇.5mm以內(nèi)，累計沉降量小于1mm，即可停止融沉補(bǔ)償注 漿。
[0020] 實施例2: 武漢一號線聯(lián)絡(luò)通道采用鹽水循環(huán)系統(tǒng)人工凍結(jié)法加固土體，礦山暗挖法施工，預(yù)計 凍結(jié)加固長度14.028m，加固寬度10.8m，深度14.850m。預(yù)計凍結(jié)范圍內(nèi)土體自上而下依次 為粉質(zhì)黏土、黏土、齡泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土夾粉砂，平均天然含水量在36%~45%之間，其中粉 質(zhì)黏土、黏土為高壓縮性軟塑狀土層，粉質(zhì)黏土夾粉砂為中壓縮性軟塑狀土層，淤泥質(zhì)黏土 處于流塑狀態(tài)。
[0021] -種聯(lián)絡(luò)通道人工凍結(jié)加固施工方法，其凍結(jié)加固施工方法包括以下步驟： (1) 施工準(zhǔn)備:在隧道內(nèi)鋪設(shè)一條動力電纜、兩條水管至施工工作面;用厚度為5cm的木 板在聯(lián)絡(luò)通道處鋪設(shè)施工場地； (2) 凍結(jié)前施工:采用全站儀和水準(zhǔn)儀監(jiān)測開孔前和開孔時的上下仰府角及方位角，鉆 孔的偏斜應(yīng)控制在1%以內(nèi)，在確保凍土帷幕厚度的情況下，終孔間距不大于1.0m;在孔口出 增設(shè)設(shè)計好的的孔口管，安裝時將孔口處鑿平，安好四個膨脹螺絲，而后在孔口管的魚鱗扣 上纏好麻絲或棉絲等密封物，將孔口管砸進(jìn)去，用膨脹螺絲上緊，上緊后再去掉螺母，裝上 DN125球閥，再將球閥打開，用開孔器從球閥內(nèi)開孔，開孔直徑為91mm，凍結(jié)管鉆進(jìn)采用跟管 法鉆進(jìn)； (3) 帷幕凍結(jié):包括安裝好凍結(jié)制冷設(shè)備與凍結(jié)站、管路連接、管道保溫與管道檢測儀 表安裝;溶解氯化鈣和機(jī)組充氟加油，設(shè)備調(diào)試與試運轉(zhuǎn)，在凍結(jié)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)后進(jìn)入積極 凍結(jié)，一周內(nèi)鹽水溫度降至-20°C以下，15天鹽水溫度降至-24°C以下，且在凍土帷幕達(dá)到設(shè) 計要求后，凍結(jié)系統(tǒng)進(jìn)入維護(hù)凍結(jié)； (4) 開挖施工以及支護(hù):包括通道掘進(jìn)與臨時支護(hù)，在做好施工準(zhǔn)備并經(jīng)探挖確認(rèn)可以 進(jìn)行正式開挖后，打開鋼管片，從左線開口向右線方向暗挖;作業(yè)采用風(fēng)鎬、鏟及手鎬相結(jié) 合，開挖采用上、下臺階法開挖，開挖步距為0.5m; 格柵鋼架在開挖后及時架設(shè)，間距〇.5m，拱架間距及其橫向位置和高程的允許偏差為 ±5cm，垂直度為±2°;噴射混凝土采用分段、分塊，自下而上的順序進(jìn)行并先噴鋼筋格柵與 壁面間混凝土支護(hù)，然后再噴兩鋼筋格柵之間混凝土支護(hù)； (5) 最后襯砌注漿:包括栗房底板、通道底板及側(cè)墻施工、充填注漿，其中注漿壓力在 0.5Mpa 之間。
[0022] 武漢市軌道交通6號線第4標(biāo)段土建工程區(qū)間1號聯(lián)絡(luò)通道應(yīng)用此工法后，經(jīng)過51 天的積極凍結(jié)，凍結(jié)加固效果良好，滿足開挖條件。積極凍結(jié)時間比設(shè)計55~60天少了 4天， 節(jié)約電費4萬元，設(shè)備租賃費10萬元。并且，在積極凍結(jié)過程中，各項技術(shù)參數(shù)滿足設(shè)計要 求，凍結(jié)施工質(zhì)量良好。
【主權(quán)項】
1. 一種聯(lián)絡(luò)通道人工凍結(jié)加固施工方法，其特征在于:所述的凍結(jié)加固施工方法包括 以下步驟： (1)施工準(zhǔn)備:在隧道內(nèi)鋪設(shè)一條動力電纜、兩條水管至施工工作面；用厚度為5cm的 木板在聯(lián)絡(luò)通道處鋪設(shè)施工場地； (2) 凍結(jié)前施工:采用全站儀和水準(zhǔn)儀監(jiān)測開孔前和開孔時的上下仰府角及方位角，鉆 孔的偏斜應(yīng)控制在1%以內(nèi)，在確保凍土帷幕厚度的情況下，終孔間距不大于1.0m;在孔口出 增設(shè)設(shè)計好的的孔口管，安裝時將孔口處鑿平，安好四個膨脹螺絲，而后在孔口管的魚鱗扣 上纏好麻絲或棉絲等密封物，將孔口管砸進(jìn)去，用膨脹螺絲上緊，上緊后再去掉螺母，裝上 DN125球閥，再將球閥打開，用開孔器從球閥內(nèi)開孔，開孔直徑為91mm，凍結(jié)管鉆進(jìn)采用跟管 法鉆進(jìn)； (3) 帷幕凍結(jié):包括安裝好凍結(jié)制冷設(shè)備與凍結(jié)站、管路連接、管道保溫與管道檢測儀 表安裝;溶解氯化鈣和機(jī)組充氟加油，設(shè)備調(diào)試與試運轉(zhuǎn)，在凍結(jié)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)后進(jìn)入積極 凍結(jié)，一周內(nèi)鹽水溫度降至-20°C以下，15天鹽水溫度降至-24°C以下，且在凍土帷幕達(dá)到設(shè) 計要求后，凍結(jié)系統(tǒng)進(jìn)入維護(hù)凍結(jié)； (4)開挖施工以及支護(hù)：包括通道掘進(jìn)與臨時支護(hù)，在做好施工準(zhǔn)備并經(jīng)探挖確認(rèn)可 以進(jìn)行正式開挖后，打開鋼管片，從左線開口向右線方向暗挖;作業(yè)采用風(fēng)鎬、鏟及手鎬相 結(jié)合，開挖采用上、下臺階法開挖，開挖步距為0.5m;格柵鋼架在開挖后及時架設(shè)，間距 〇.5m，拱架間距及其橫向位置和高程的允許偏差為±5cm，垂直度為±2° ;噴射混凝土采用 分段、分塊，自下而上的順序進(jìn)行并先噴鋼筋格柵與壁面間混凝土支護(hù)，然后再噴兩鋼筋格 柵之間混凝土支護(hù)； (5)最后襯砌注漿:包括栗房底板、通道底板及側(cè)墻施工、充填注漿，其中注漿壓力在 0.5Mpa 之間。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)絡(luò)通道人工凍結(jié)加固施工方法，其特征在于所述的凍 結(jié)孔共有69個直徑為89mm，并組成22條凍結(jié)回路;所述的凍結(jié)孔按上仰、近水平、下俯三種 角度布置在通道的四周，凍結(jié)孔設(shè)計成孔間距聯(lián)絡(luò)通道周邊孔為900mm;所述的溫度觀測孔 共設(shè)8個直徑為89mm，所述的泄壓孔設(shè)有4個，直徑為45mm;所述的凍結(jié)孔與水平線所成角度 為-20 ° - 20°。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)絡(luò)通道人工凍結(jié)加固施工方法，其特征在于所述的凍 結(jié)管之間采用絲扣加焊接連接連接方法，接頭螺紋緊固后再用手工電弧焊焊接。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)絡(luò)通道人工凍結(jié)加固施工方法，其特征在于所述的管 路鏈接采用法蘭連接;所述的鹽水和清水管路耐壓分別為〇. 7MPa和0.3Mpa。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)絡(luò)通道人工凍結(jié)加固施工方法，其特征在于所述的凍 結(jié)系統(tǒng)中鹽水循環(huán)系統(tǒng)去回路溫差不超過2°C。
【文檔編號】E21D9/00GK106089214SQ201610452159
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】李濤, 胡田玉, 錢亮亮
【申請人】中鐵十局集團(tuán)第三建設(shè)有限公司