CN103527214B - 一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头及方法 - Google Patents

一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头及方法 Download PDF

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CN103527214B CN201310537258.0A CN201310537258A CN103527214B CN 103527214 B CN103527214 B CN 103527214B CN 201310537258 A CN201310537258 A CN 201310537258A CN 103527214 B CN103527214 B CN 103527214B
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何文龙
贺飞
张婷
张翔宇
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Abstract

本发明提出的是一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头及方法,其结构包括冻结帷幕、泄压注浆孔、冻结孔、测温孔及管棚,其中冻结孔和测温孔位于冻结帷幕内,泄压注浆孔和管棚位于冻结帷幕的上方,泄压注浆孔位于外圈冻结孔上部1100mm处,管棚位于泄压注浆孔上部1000mm处。其方法包括1)冻结帷幕:2)测温孔;3)卸压注浆孔:4)管棚;5)具体施工。优点:1)可适合于城市中心受场地限制、垂直施工方法无法实现的盾构始发加固工程;2)保证了加固体的强度和密封性,可控制因冻结而引起的冻胀融沉,保证对敏感环境的保护;3)不需要对现有冻结孔和管棚施工机械进行技术改进,施工方便,相比化学加固方法,环保效益明显。

Description

一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及的是一种地铁盾构始发或到达时穿越复杂环境(敏感建(构)筑物)的 水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头及方法,具体地说是用水平冻结和管棚联合 加固地铁盾构端头,确保盾构顺利始发或到达且对始发范围内建(构)筑物的影响最小化的 一种方法。属于地铁盾构端头加固技术领域。
背景技术
[0002] 地铁盾构法施工时,为了保证地铁盾构顺利始发或到达并保证影响范围内建(构) 筑物的安全,通常需要对端头进行加固。其作用是阻止端头外地下水土流入及使加固体本 身具有一定的强度和刚度。通常端头加固采用注浆法、深层搅拌粧、高压旋喷法、冻结法、降 水法等方法,每种方法各具有优缺点,如表1。
[0003] 表1常见地铁盾构端头土体加固方式对比
[0004]
Figure CN103527214BD00061
[0005] 随着城市地铁网的逐步完善,地铁施工特别是在市中心遇到的复杂环境越来越 多,经常遇到因场地限制无法使用各类化学加固方式,而采用冻结法加固由于其冻胀及融 沉特性,不能满足复杂环境的保护要求的情况。
[0006] 为了确保端头加固的有效性,从地铁工程施工技术和建(构)筑物保护方面入手, 开发新的盾构端头加固方式,具有重要工程意义和社会效益。
发明内容
[0007] 本发明提出的是一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头及方法,其目 的旨在满足复杂环境的保护要求的情况,在洞内利用水平冻结孔冻结加固地层,使洞门破 除后洞口范围内土体冻结,形成圆柱加板块、强度高、封闭性好的冻结帷幕。为控制冻结过 程中冻土层产生的融沉与冻胀影响,在冻结孔上部预留一排卸压(注浆)孔,冻结期间根据 卸压(注浆)孔内水土压力增长情况、测温孔的温度和建(构)筑物沉降监测情况,卸除建 筑物底板下方水土压力;解冻期间在上部预留卸压(注浆)孔内进行注浆,防止建筑物下沉。 同时,为控制地表隆沉及减小冻结土体在冻结与解冻期间对建(构)筑物的影响,在正上方 布置一排管棚使加固区域位移、应力等变化量与上部建(构)筑物予以隔离保护。
[0008] 本发明的技术解决方案:一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头,其 结构是包括冻结帷幕、泄压注浆孔、冻结孔、测温孔及管棚钢花管和管棚钢管;,其中冻结 孔和测温孔位于冻结帷幕内,泄压注浆孔和管棚钢花管和管棚钢管位于冻结帷幕的上方, 泄压注浆孔位于外圈冻结孔上部1100mm处,管棚位于泄压注浆孔上部1000mm处。
[0009] -种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头的方法,包括如下步骤:
[0010] 1)冻结帷幕
[0011] 冻结孔按水平角度布置,冻结孔数56个,孔位布置见图1。圆柱体冻结孔沿洞口 小8.Om圆形布置。外圈孔开孔间距为0. 78m,冻结孔数33个,长度为5m-10m(据建筑物距 离围护结构的距离确定)。板块冻结孔沿洞口巾5.4m、巾2. 7m圆形布置。其中中圈孔开孔 间距为1. 123m,冻结孔数为15个;内圈孔开孔间距为1. 171m,冻结孔数为7个;开洞口中心 布设1个冻结孔,冻结孔长度3. 5m-4m,冻结管采用0 89、t=9mm的20#无缝钢管,冻结孔布 置参数见表2。
[0012] 表2冻结孔布置参数表(单洞)
[0013]
Figure CN103527214BD00071
[0014] 2)测温孔
[0015] 冻结管外圈布设4个测温孔,孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土 内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,孔深与区域内冻结管长度一致。测温点间距 1~1. 5m,且冻土与围护结构界面两测各布设一个测温点,测温管采用0 89、t=9mm的20#低 碳无缝钢管。
[0016] 3)卸压注浆孔
[0017] 在外圈冻结孔上部1100mm处布设一排0 890700卸压(注浆)孔,孔位布置见图1。 孔深8m,卸压孔数为11个。
[0018] 4)管棚
[0019] 为控制地表隆沉及减小土体在冻结与解冻期间对上部敏感建/构筑物的影响,在 卸压注浆孔上方1000mm处,布置一排27根0 89、t=9mm长管棚进行隔离保护,孔位布置见 图1。管棚曲线半径11050mm,管棚环向间距300mm,管棚长25m;管棚仰角1°,水平方位角 12. 5°,可根据实际情况适当作调整,钢管与钢花管交错布置,钢花管壁设置注浆孔,孔径 10~16mm,孔间距110~150mm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段1100mm,注入单液水 泥浆,注浆压力0. 5MPa,钢管注单液水泥浆。
[0020] 5)施工
[0021] (1)布置冻结孔及测温孔、卸压孔及管棚,钻孔施工工序为:定位开孔及孔口管安 装一孔口密封装置安装一钻孔一测量偏斜一封闭孔底一压力试验。
[0022] 钻机安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,测出精确钻机位置后方可施 工,各种钻孔施工开孔误差不得大于100mm。
[0023] 钻孔最大偏斜不得大于1%,所有钻孔均应进行终孔测斜,并绘制钻孔偏斜图和各 钻孔位置成孔图;管棚外插角1度,钻孔的外插角允许偏差为5%。。
[0024] 冻结管内充填M10水泥砂浆,充填深度不少于1500_。
[0025] 管棚注浆浆液采用1:0. 8水泥单液浆,管内注浆管外排出泥浆,等管外泥浆排净 排出水泥浆时,关闭排浆阀,栗压控制不大于〇. 5MPa以内停止注浆,控制好注浆量、注浆压 力,确保管内外填充质量。
[0026] 管棚孔注浆后在孔口盖一块厚10mm钢板,钢板后充填环氧树脂以对侧墙孔洞进 行填充密实并保证防水效果,钢板周围通过植筋与侧墙固定。
[0027] 冻结管安装好后应进行注入清水试压,试验压力为0• 8MPa,经试压30min压力下 降不超过0. 〇5MPa,再延续15min压力不变为合格。
[0028] (2)安装冻结制冷系统,冻结站内设备主要包括配电柜、清水池、冷冻机组、盐水循 环栗、冷却水循环栗、冷却塔、盐水箱,之后连接管路、安装保温设备与测试仪表,溶解氯化 钙并对机组充氟加油。
[0029] (3)开始冻结施工,保持最低盐水温度-28~-30°C,直至设计加固区域完成。
[0030] 冻结壁冻结前应对洞门内槽壁进行保温,保温可以采用喷射发泡聚氨酯材料,喷 射厚度不小于30mm,亦可采用泡沫保温板保温,保温板厚度不小于30mm。
[0031] 冻结期间应对去回路盐水温度、测温管内各测点温度、地表隆沉、建/构筑物沉降 进行监测,确保每个冻结孔工作正常。
[0032] 冻结加固完成停机标准:积极冻结期盐水温度为_28°C~_30°C,维护冻结期温度 为-25°C~-28°C、去回路盐水温度差小于2°C;冻结壁平均温度< 10°C;冻结壁厚度达到设 计冻结壁厚度3. 0/1. 6m;加固体与围护结构交界处测点平均温度小于-5°C。
[0033] 发明有益效果
[0034] 1、适合于城市中心受场地限制、垂直施工方法无法实现的盾构始发加固工程。
[0035] 2、联合加固中冻结帷幕保证了加固体的强度和密封性,管棚则可以控制因冻结而 引起的冻胀融沉,保证了对敏感环境的保护作用。
[0036] 3、不需要对现有冻结孔和管棚施工机械进行技术改进,施工方便,相比其他化学 加固方法,环保效益明显。
附图说明
[0037] 图1水平冻结与管棚联合加固平面图。
[0038] 图2水平冻结与管棚联合加固剖面图。
[0039] 附图中的1是冻结孔、2是测温孔、3是泄压(注浆)孔、4是管棚钢花管、5是管棚钢 管、6是隧道轮廓、7是冻结孔布置线、8是主体结构、9是围护结构、10是冻结帷幕。
具体实施方式
[0040] 如图1、2所示,一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头,其结构包括 冻结帷幕(被加固土体)10、泄压注浆孔3、冻结孔1、测温孔2及管棚钢花管4和管棚钢管 5,其中冻结孔1和测温孔2位于冻结帷幕10内,泄压注浆孔3、管棚钢花管4和管棚钢管5 位于冻结帷幕10的上方,泄压注浆孔3位于外圈冻结孔上部1100mm处,管棚钢花管4和管 棚钢管5位于泄压注浆孔3上部1000mm处。
[0041] 所述的冻结帷幕10位于盾构始发范围内,冻结孔1按水平角度布置,冻结孔数56 个,其中圆柱体冻结孔沿洞口巾8. 0m圆形布置,外圈冻结孔开孔间距为0. 78m,冻结孔数33 个,长度为6. 9m,板块冻结孔沿洞口巾5. 4m、巾2. 7m圆形布置,中圈孔开孔间距为1. 123m, 冻结孔数为15个;内圈孔开孔间距为1. 171m,冻结孔数为7个;开洞口中心布设1个冻结 孔,冻结孔长度3. 8m,冻结管用089、t=9mm的20#无缝钢管。
[0042] 所述的测温孔位于冻结帷幕内,4个测温孔布设在冻结管外圈,测温孔深与外圈冻 结管一致,板块冻结区范围内每层土内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,测温孔孔 深与板块冻结区范围内冻结管长度一致,测温点间距1~1. 5m,且冻土与围护结构界面两测 各布设一个测温点,测温管采用® 89、t=9mm的20#低碳无缝钢管。
[0043] 所述的外圈冻结孔上部1100mm处布设一排0 890700卸压注衆孔,孔深8m,卸压孔 数为11个。
[0044] 所述的在卸压注衆孔上方1000mm处,布置一排27根①89、t=9mm长管棚进行隔 离保护,管棚曲线半径11050mm,管棚环向间距300mm,管棚长25m;管棚仰角1°,水平方 位角12. 5°,钢管与钢花管交错布置,钢花管壁设置卸压注浆孔,孔径10~16mm,孔间距 110~150_1,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段1100111111,注浆压力0.51^,钢管注单液 水泥浆。
[0045] 一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头的方法,包括如下步骤:
[0046] 1)冻结帷幕
[0047] 冻结孔按水平角度布置,冻结孔数56个,孔位布置见图1。圆柱体冻结孔沿洞口 小8.Om圆形布置。外圈孔开孔间距为0. 78m,冻结孔数33个,长度为5m-10m(据建筑物距 离围护结构的距离确定)。板块冻结孔沿洞口巾5.4m、巾2. 7m圆形布置。其中中圈孔开孔 间距为1. 123m,冻结孔数为15个;内圈孔开孔间距为1. 171m,冻结孔数为7个;开洞口中心 布设1个冻结孔,冻结孔长度3. 5m-4m,冻结管采用0 89、t=9mm的20#无缝钢管,冻结孔布 置参数见表2。
[0048] 表2冻结孔布置参数表(单洞)
[0049]
Figure CN103527214BD00101
[0050] 2)测温孔
[0051] 冻结管外圈布设4个测温孔,孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土 内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,孔深与区域内冻结管长度一致。测温点间距 1~1. 5m,且冻土与围护结构界面两测各布设一个测温点,测温管采用0 89、t=9mm的20#低 碳无缝钢管。
[0052] 3)卸压注浆孔
[0053] 在外圈冻结孔上部1100mm处布设一排0 890700卸压(注浆)孔,孔位布置见图1。 孔深8m,卸压孔数为11个。
[0054] 4)管棚(管棚钢花管4、管棚钢管5)
[0055] 为控制地表隆沉及减小土体在冻结与解冻期间对上部敏感建/构筑物的影响,在 卸压注浆孔上方1000mm处,布置一排27根0 89、t=9mm长管棚进行隔离保护,孔位布置见 图1。管棚曲线半径11050mm,管棚环向间距300mm,管棚长25m;管棚仰角1°,水平方位 角12. 5°,可根据实际情况适当作调整,管棚钢花管4和管棚钢管5交错布置,管棚钢花管 壁设置注浆孔,孔径10~16mm,孔间距110~150mm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段 1100mm,注入单液水泥浆,注浆压力0. 5MPa,钢管注单液水泥浆。
[0056] 5)施工
[0057] (1)布置冻结孔及测温孔、卸压孔及管棚,钻孔施工工序为:定位开孔及孔口管安 装一孔口密封装置安装一钻孔一测量偏斜一封闭孔底一压力试验。
[0058] 钻机安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,测出精确钻机位置后方可施 工,各种钻孔施工开孔误差不得大于100mm。
[0059] 钻孔最大偏斜不得大于1%,所有钻孔均应进行终孔测斜,并绘制钻孔偏斜图和各 钻孔位置成孔图;管棚外插角1度,钻孔的外插角允许偏差为5%。。
[0060] 冻结管内充填M10水泥砂浆,充填深度不少于1500_。
[0061] 管棚注浆浆液采用1:0. 8水泥单液浆,管内注浆管外排出泥浆,等管外泥浆排净 排出水泥浆时,关闭排浆阀,栗压控制不大于〇. 5MPa以内停止注浆,控制好注浆量、注浆压 力,确保管内外填充质量。
[0062] 管棚孔注浆后在孔口盖一块厚10mm钢板,钢板后充填环氧树脂以对侧墙孔洞进 行填充密实并保证防水效果,钢板周围通过植筋与侧墙固定。
[0063] 冻结管安装好后应进行注入清水试压,试验压力为0• 8MPa,经试压30min压力下 降不超过0. 〇5MPa,再延续15min压力不变为合格。
[0064] (2)安装冻结制冷系统,冻结站内设备主要包括配电柜、清水池、冷冻机组、盐水循 环栗、冷却水循环栗、冷却塔、盐水箱,之后连接管路、安装保温设备与测试仪表,溶解氯化 钙并对机组充氟加油。
[0065] (3)开始冻结施工,保持最低盐水温度-28~-30°C,直至设计加固区域完成。
[0066] 冻结壁冻结前应对洞门内槽壁进行保温,保温可以采用喷射发泡聚氨酯材料,喷 射厚度不小于30mm,亦可采用泡沫保温板保温,保温板厚度不小于30mm。
[0067] 冻结期间应对去回路盐水温度、测温管内各测点温度、地表隆沉、建/构筑物沉降 进行监测,确保每个冻结孔工作正常。
[0068] 冻结加固完成停机标准:积极冻结期盐水温度为_28°C~_30°C,维护冻结期温度 为-25°C~-28°C、去回路盐水温度差小于2°C;冻结壁平均温度< 10°C;冻结壁厚度达到设 计冻结壁厚度3. 0/1. 6m;加固体与围护结构交界处测点平均温度小于-5°C。 实施例
[0069] 无锡地铁1号线胜利门站~三阳广场站盾构区间主要在中心老城区穿行,出胜利 门站后下穿新雅都大酒店、中山北路改造5号房、侧穿中山北路4号房转向中山路,之后沿 中山路一路直行向南进入位于市区的三阳广场站。区间长度左线500. 37m,右线510. 939m。 胜利门站南端盾构进出洞加固区域右线上方现状为绿洲商场(地上3~8层,地下1层、 柱下独立基础,框架结构、柱基与地下室底板同时浇筑,结构基础底与隧道结构顶垂直高差 3. 706m)、左线上方现状为新雅都大酒店(建于1993年,地上"4+1+1"共6层分三次加盖、无 地下室、柱下独立基础、结构基础底与隧道结构顶垂直高差约4. 21m)。
[0070] 1.根据现场条件及水平冻结施工经验,采用技术方案如下:
[0071] 1)冻结帷幕
[0072] 冻结孔按水平角度布置,冻结孔数56个,孔位布置见图1。圆柱体冻结孔沿洞口 小8. 0m圆形布置。外圈孔开孔间距为0. 78m,冻结孔数33个,长度为6. 9m(根据建筑物距 离围护结构的距离确定)。板块冻结孔沿洞口巾5.4m、巾2. 7m圆形布置。其中中圈孔开孔 间距为1. 123m,冻结孔数为15个;内圈孔开孔间距为1. 171m,冻结孔数为7个;开洞口中心 布设1个冻结孔,冻结孔长度3. 8m。冻结管采用089、t=9mm的20#无缝钢管。冻结孔布 置参数见表3。
[0073] 表3无锡胜利门站左线始发冻结孔布置参数表(单洞)
[0074]
Figure CN103527214BD00111
[0075] 2)测温孔
[0076] 冻结管外圈布设4个测温孔,孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土 内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,孔深与区域内冻结管长度一致。测温点间距 1~1. 5m,且冻土与围护结构界面两测各布设一个测温点,测温管采用0 89、t=9mm的20#低 碳无缝钢管。
[0077] 3)卸压注浆孔
[0078] 在外圈冻结孔上部1100mm处布设一排0 890700卸压(注浆)孔,孔位布置见图1。 孔深8m,卸压孔数为11个。
[0079] 4)管棚
[0080] 为控制地表隆沉及减小土体在冻结与解冻期间对上部敏感建/构筑物的影响,在 卸压注浆孔上方1000mm处,布置一排27根0 89、t=9mm长管棚进行隔离保护,孔位布置见 图1。管棚曲线半径11050mm,管棚环向间距300mm,管棚长25m;管棚仰角1°,水平方位角 12. 5°,可根据实际情况适当作调整,钢管与钢花管交错布置,钢花管壁设置注浆孔,孔径 10~16mm,孔间距110~150mm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段1100mm,注入单液水 泥浆,注浆压力0. 5MPa,钢管注单液水泥浆。
[0081] 5)施工
[0082] (1)布置冻结孔及测温孔、卸压孔及管棚,钻孔施工工序为:定位开孔及孔口管安 装一孔口密封装置安装一钻孔一测量偏斜一封闭孔底一压力试验。
[0083] 钻机安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,测出精确钻机位置后方可施 工,各种钻孔施工开孔误差不得大于100mm。
[0084] 钻孔最大偏斜不得大于1%,所有钻孔均应进行终孔测斜,并绘制钻孔偏斜图和各 钻孔位置成孔图;管棚外插角1度,钻孔的外插角允许偏差为5%。;
[0085] 冻结管内充填M10水泥砂浆,充填深度不少于1500_。
[0086] 管棚注浆浆液采用1:0. 8水泥单液浆,管内注浆管外排出泥浆,等管外泥浆排净 排出水泥浆时,关闭排浆阀,栗压控制不大于〇. 5MPa以内停止注浆,控制好注浆量、注浆压 力,确保管内外填充质量。
[0087] 管棚孔注浆后在孔口盖一块厚10mm钢板,钢板后充填环氧树脂以对侧墙孔洞进 行填充密实并保证防水效果,钢板周围通过植筋与侧墙固定。
[0088] 冻结管安装好后应进行注入清水试压,试验压力为0• 8MPa,经试压30min压力下 降不超过0. 〇5MPa,再延续15min压力不变为合格。
[0089] (2)安装冻结制冷系统,冻结站内设备主要包括配电柜、清水池、冷冻机组、盐水循 环栗、冷却水循环栗、冷却塔、盐水箱,之后连接管路、安装保温设备与测试仪表,溶解氯化 钙并对机组充氟加油。
[0090](3)开始冻结施工,保持最低盐水温度-28~-30°C,直至设计加固区域完成。
[0091] 冻结壁冻结前应对洞门内槽壁进行保温,保温可以采用喷射发泡聚氨酯材料,喷 射厚度不小于30mm,亦可采用泡沫保温板保温,保温板厚度不小于30mm。
[0092] 冻结期间应对去回路盐水温度、测温管内各测点温度、地表隆沉、建/构筑物沉降 进行监测,确保每个冻结孔工作正常。
[0093]冻结加固完成停机标准:积极冻结期盐水温度为_28°C~_30°C,维护冻结期温度 为-25°C~-28°C、去回路盐水温度差小于2°C;冻结壁平均温度< 10°C;冻结壁厚度达到设 计冻结壁厚度3. 0/1. 6m;加固体与围护结构交界处测点平均温度小于-5°C。
[0094] 无锡地铁1号线胜利门站~三阳广场站左线盾构始发工程中,水平冻结外圈维护 冻结壁厚度达到2. 8m,冻土壁设计平均温度-11. 7°C,地表最大隆起量为7mm,最大沉降量 为5mm,上部建筑物最大隆起4mm,最大沉降量1mm,加固对环境保护效果明显。

Claims (5)

1. 一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头,其特征是包括冻结帷幕、泄压 注浆孔、冻结孔、测温孔及管棚钢花管和管棚钢管;其中冻结孔和测温孔位于冻结帷幕内, 泄压注浆孔、管棚钢花管和管棚钢管位于冻结帷幕的上方,泄压注浆孔位于外圈冻结孔上 部IlOOmm处,管棚位于泄压注浆孔上部1000 mm处;所述的冻结帷幕位于盾构始发范围内, 冻结孔按水平角度布置,冻结孔数56个,其中圆柱体冻结孔沿洞口巾8. Om圆形布置,外圈 冻结孔开孔间距为〇. 78m,冻结孔数33个,长度为6. 9m,板块冻结孔沿洞口巾5. 4m、巾2. 7m 圆形布置,中圈孔开孔间距为I. 123m,冻结孔数为15个;内圈孔开孔间距为I. 171m,冻结孔 数为7个;开洞口中心布设1个冻结孔,冻结孔长度3. 8m,冻结管用® 89、t=9mm的20#无 缝钢管。
2. 根据权利要求1所述的一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头,其特征 是所述的测温孔位于冻结帷幕内,4个测温孔布设在冻结管外圈,测温孔深与外圈冻结管一 致,板块冻结区范围内每层土内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,测温孔孔深与板 块冻结区范围内冻结管长度一致,测温点间距1~1. 5m,且冻土与围护结构界面两测各布设 一个测温点,测温管采用®89、t=9mm的20#低碳无缝钢管。
3. 根据权利要求1所述的一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头,其特征 是所述的外圈冻结孔上部IlOOmm处布设一排(6890700卸压注浆孔,孔深8m,卸压孔数为 11个。
4. 根据权利要求1所述的一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头,其特 征是在卸压注浆孔上方1000 mm处,布置一排27根® 89、t=9mm长管棚进行隔离保护,管棚 曲线半径11050mm,管棚环向间距300mm,管棚长25m;管棚仰角1°,水平方位角12.5°, 管棚钢花管和管棚钢管交错布置,管棚钢花管壁设置卸压注浆孔,孔径10~16mm,孔间距 110~150mm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段1100mm,注浆压力0• 5MPa,管棚钢管注 单液水泥衆。
5. 如权利要求1所述的一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头的方法,其 特征是该方法包括如下内容: 1)冻结帷幕 冻结孔按水平角度布置,冻结孔数56个;圆柱体冻结孔沿洞口 (68. Om圆形布置;外圈 孔开孔间距为0. 78m,冻结孔数33个,长度为5m-10m ;板块冻结孔沿洞口巾5. 4m、巾2. 7m圆 形布置,其中中圈孔开孔间距为I. 123m,冻结孔数为15个;内圈孔开孔间距为I. 171m,冻结 孔数为7个;开洞口中心布设1个冻结孔,冻结孔长度3. 5m-4m,冻结管采用® 89、t=9mm的 20#无缝钢管,冻结孔布置参数见表1 ; 表1冻结孔布置参数表(单洞)
Figure CN103527214BC00031
2) 测温孔 冻结管外圈布设4个测温孔,孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土内 至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,孔深与区域内冻结管长度一致;测温点间距 1~1. 5m,且冻土与围护结构界面两测各布设一个测温点,测温管采用®89、t=9mm的20#低 碳无缝钢管; 3) 卸压注浆孔 在外圈冻结孔上部I IOOmm处布设一排® 890700卸压(注浆)孔;孔深8m,卸压孔数为 11个; 4) 管棚,管棚包含管棚钢花管和管棚钢管, 为控制地表隆沉及减小土体在冻结与解冻期间对上部敏感建/构筑物的影响,在卸压 注浆孔上方1000 mm处,布置一排27根®89、t=9mm长管棚进行隔离保护;管棚曲线半径 11050mm,管棚环向间距300mm,管棚长25m;管棚仰角1°,水平方位角12.5°,管棚钢花管 和管棚钢管交错布置,管棚钢花管壁设置注浆孔,孔径10~16mm,孔间距110~150mm,呈梅 花形布置,尾部留不钻孔的止浆段1100mm,注入单液水泥浆,注浆压力〇. 5MPa,钢管注单液 水泥浆; 5) 施工 (1)布置冻结孔及测温孔、卸压孔及管棚,钻孔施工工序为:定位开孔及孔口管安装一 孔口密封装置安装一钻孔一测量偏斜一封闭孔底一压力试验; 钻机安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,测出精确钻机位置后方可施工,各 种钻孔施工开孔误差不得大于IOOmm ; 钻孔最大偏斜不得大于1%,所有钻孔均应进行终孔测斜,并绘制钻孔偏斜图和各钻孔 位置成孔图;管棚外插角1度,钻孔的外插角允许偏差为5%。; 冻结管内充填MlO水泥砂浆,充填深度不少于1500mm ; 管棚注浆浆液采用1:0. 8水泥单液浆,管内注浆管外排出泥浆,等管外泥浆排净排出 水泥浆时,关闭排浆阀,栗压控制不大于〇.5MPa以内停止注浆,控制好注浆量、注浆压力, 确保管内外填充质量; 管棚孔注浆后在孔口盖一块厚IOmm钢板,钢板后充填环氧树脂以对侧墙孔洞进行填 充密实并保证防水效果,钢板周围通过植筋与侧墙固定; 冻结管安装好后应进行注入清水试压,试验压力为〇. 8MPa,经试压30min压力下降不 超过0• 05MPa,再延续15min压力不变为合格; (2) 安装冻结制冷系统,冻结站内设备主要包括配电柜、清水池、冷冻机组、盐水循环 栗、冷却水循环栗、冷却塔、盐水箱,之后连接管路、安装保温设备与测试仪表,溶解氯化钙 并对机组充氟加油; (3) 开始冻结施工,保持最低盐水温度-28~-30°C,直至设计加固区域完成; 冻结壁冻结前应对洞门内槽壁进行保温,保温可以采用喷射发泡聚氨酯材料,喷射厚 度不小于30mm,亦可采用泡沫保温板保温,保温板厚度不小于30mm ; 冻结期间应对去回路盐水温度、测温管内各测点温度、地表隆沉、建/构筑物沉降进行 监测,确保每个冻结孔工作正常; 冻结加固完成停机标准:积极冻结期盐水温度为-28 °C~-30°C,维护冻结期温度 为-25°C~-28°C、去回路盐水温度差小于2°C ;冻结壁平均温度< KTC ;冻结壁厚度达到设 计冻结壁厚度3. 0/1. 6m ;加固体与围护结构交界处测点平均温度小于-5°C。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104405400A (zh) * 2014-10-08 2015-03-11 海南大学 一种大直径盾构隧道端头杯型水平冻结孔布设方法
CN105714854A (zh) * 2016-03-08 2016-06-29 岩土科技股份有限公司 既有建筑新增地下室土体结构和施工方法
CN105822312B (zh) * 2016-04-15 2018-10-09 西安建筑科技大学 一种地铁隧道工程中土压平衡盾构建压始发的施工方法
CN108071400A (zh) * 2016-11-10 2018-05-25 上海宝冶集团有限公司 水平冷冻固结与钢套箱组合盾构进洞施工方法
CN107676097B (zh) * 2017-08-27 2019-09-13 中铁十二局集团有限公司 一种高水压软土地层hfe组合式盾构始发方法
CN108386208B (zh) * 2018-02-08 2019-11-01 中铁隧道局集团有限公司 一种隧道帷幕注浆孔位的快速定位方法
CN108825246A (zh) * 2018-06-05 2018-11-16 苏交科集团检测认证有限公司 一种土体加固方法
CN108798679A (zh) * 2018-06-11 2018-11-13 中铁二局第工程有限公司 浅埋单线铁路隧道洞内大管棚出洞施工方法
CN109488305B (zh) * 2018-10-29 2020-10-13 安徽理工大学 一种应用在破损井筒修复过程中的冻结器布置方式
CN110454173A (zh) * 2019-09-04 2019-11-15 北京中煤矿山工程有限公司 浅覆土冻结法施工中温控-热限-泄压综合冻胀控制方法
CN110700844B (zh) * 2019-11-26 2020-11-06 中铁一局集团有限公司 一种盾构机联合冻结加固地层方法
CN111173517A (zh) * 2020-01-03 2020-05-19 安徽理工大学 一种煤矿深立井冻结法施工时局部保温冻结方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101487261A (zh) * 2009-01-21 2009-07-22 浙江中成建工集团有限公司 型钢冻结墙基坑组合围护方法及其结构
CN201460904U (zh) * 2009-06-29 2010-05-12 上海市基础工程公司 盾构进洞超长水平冰冻加固构造
CN203626848U (zh) * 2013-11-04 2014-06-04 南京林业大学 一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0684711B2 (ja) * 1990-07-06 1994-10-26 三井建設株式会社 トンネル拡幅区間の施工方法
JP3448408B2 (ja) * 1995-10-26 2003-09-22 株式会社精研 鋼管埋設と凍土造成による地盤改良工法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101487261A (zh) * 2009-01-21 2009-07-22 浙江中成建工集团有限公司 型钢冻结墙基坑组合围护方法及其结构
CN201460904U (zh) * 2009-06-29 2010-05-12 上海市基础工程公司 盾构进洞超长水平冰冻加固构造
CN203626848U (zh) * 2013-11-04 2014-06-04 南京林业大学 一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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天津科技年鉴 2006;天津市科技史志编修办公室编;《天津科技年鉴 2006》;20061231;191 *

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