CN114109399A - 灰岩地层冻结施工方法 - Google Patents

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CN114109399A CN202111457001.5A CN202111457001A CN114109399A CN 114109399 A CN114109399 A CN 114109399A CN 202111457001 A CN202111457001 A CN 202111457001A CN 114109399 A CN114109399 A CN 114109399A
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杨培健
邢国恒
靳建民
雷元亮
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China Railway Construction Bridge Engineering Bureau Group Co Ltd
Second Engineering Co Ltd of China Railway Construction Bridge Engineering Bureau Group Co Ltd
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China Railway Construction Bridge Engineering Bureau Group Co Ltd
Second Engineering Co Ltd of China Railway Construction Bridge Engineering Bureau Group Co Ltd
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明涉及一种灰岩地层冻结施工方法,根据设计要求进行冻结孔的开孔,对溶洞进行浆液填充,潜孔锤钻孔后下放冻结管;冻结系统通过冻结管对需要施工区域进行冻结形成冻结壁;对施工区域进行开挖,浇筑混凝土内衬,预留注浆孔;停止冻结,对冻结管进行封堵,最后对注浆孔进行注浆;这样在在开孔的过程中遇到溶洞时,通过浆液对其进行有效填充,确保冻结法可以正常施工,采用冻结法的方式形成冻结壁,确保后续联络通道开挖的安全性,而且开挖后的联络通道内及时浇注形成混凝土内衬,有效良好防止坍塌的情况,最后通过注浆孔注浆用于填充混凝土内衬与地层之间空隙,有效进一步提高稳固性。

Description

灰岩地层冻结施工方法
技术领域
本发明涉及冻结施工技术领域,尤其是涉及一种灰岩地层冻结施工方法。
背景技术
目前随着我国城市的飞跃发展,地铁建设面临着房屋、管线密集等复杂的周边环境,稍有不慎即有可能危害民众、财产安全和造成恶劣的社会影响。普通的袖阀管等加固方法受地面环境、管线制约较大,无法很好完成地层加固任务;而冷冻法的灵活性、强度高、均匀性、和隔水性好、对周围环境影响小等优点,在地铁建设中开始被广泛应用,已发展成为我国工程领域通过不稳定冲积层和裂隙含水层的主要施工方法。但目前冻结法用于市政工程,其工艺质量控制技术还处于起步阶段,在施工中技术难度大。
受制于地面管线的原因,在岩溶裂隙发育的灰岩地层中溶洞的处理效果不太理想,区间联络通道的顺利进行受到阻碍,在冻结管的施工过程中发现冻结孔在整个施工过程中均遭遇溶洞,且钻孔过程中伴随混浊高压水的喷涌,给整个钻孔及原冻结方案提供了很大的变数,有待进一步优化。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种灰岩地层冻结施工方法,具有可以良好处理施工过程中遇到溶洞的特殊情况,使得冻结法依然可以良好实施。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种灰岩地层冻结施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,根据设计要求进行冻结孔的开孔;
步骤2,对溶洞进行浆液填充;
步骤3,潜孔锤钻孔,再下放冻结管;
步骤4,冻结系统通过冻结管对需要施工区域进行冻结形成冻结壁;
步骤5,对施工区域进行开挖,浇筑混凝土内衬,预留注浆孔;
步骤6,停止冻结,对冻结管进行封堵;
步骤7,对注浆孔进行注浆。
通过采用上述方式,在开孔的过程中遇到溶洞时,通过浆液对其进行有效填充,确保冻结法可以正常施工,采用冻结法的方式形成冻结壁,确保后续联络通道开挖的安全性,而且开挖后的联络通道内及时浇注形成混凝土内衬,有效良好防止坍塌的情况,最后通过注浆孔注浆用于填充混凝土内衬与地层之间空隙,有效进一步提高稳固性,
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:开孔时首先进行一次开孔安装孔口管,再进行二次开孔开透隧道管片,在孔口管处安装球阀后,通过高压偏心潜孔锤跟管的方式加入套管,完成将高压偏心潜孔锤头收回退出套管。
通过球阀的安装可以对孔口管的管口起到及时封闭作用,这样在钻孔遇到溶洞时,可以及时关闭球阀,有效防止高压水喷涌给整个冷冻法方案造成变数,其中采用潜孔锤跟管的方式及时在孔内加入套管,有效防止期间出现塌孔的情况,确保后续冻结管能够良好装入及使用。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:在所述孔口管上连接有支管,所述支管上设置有截止阀。
支管可以用于输送浆液,在开孔过程中遇到溶洞时,打开截止阀可以通过支管往溶洞内输送浆液以达到填充溶洞的目的,结构简单且使用方便,不需要使用时关闭截止阀即可。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:步骤2中的浆液采用双液浆且包括甲液和乙液,甲液由水和水泥混合而成,乙液由水玻璃和水混合而成,甲液和乙液以1∶1体积比混合。
通过甲液和乙液结合的方式对溶洞进行填充,借助乙液中的水玻璃可以有效加快水泥浆的凝固,可以良好的避免水泥浆被地下水带跑导致填充效果不佳的问题,填充效率以及填充效果更佳。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述冻结系统包括相互连接的冷冻机和盐水箱,盐水箱上连接有与冻结管连通的盐水管,盐水流经冻结管将地层热量带入盐水箱内且通过冷冻机冷却。
盐水箱通过盐水管流经各个冻结管且形成良好循环,从而盐水可以良好的吸收地层热量,达到对于地层的冷冻效果,热量带入盐水箱后通过与其连接的冷冻机进行制冷,使得盐水箱可以持续性良好的保持对于地层的冻结,且冻结效果较好。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:在隧道管片内壁敷设有保温层,保温层采用软质塑料泡沫软板,导热系数不大于0.04W/m.h,吸水率不大于2%。
进一步通过保温层的设置可以对冻结后地层起到良好的保温作用,而且软质塑料泡沫软板导热性能差,可以有效降低冷量的散发,而且其吸水率低,不会吸收地层的水分,确保其保持良好的保温性能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:冻结管每3-7个串联为一组,且各组的冻结管间隔设置。
这样串联的形式可以简化管路的复杂程度,而且在盐水有限的流经长度内确保冷冻效果不受影响,各组冻结管间隔设置,即便其中一个冻结管意外出现损坏,也不会对整体冷冻效果造成较大影响,有效降低影响。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:在对冻结管进行封堵前用压缩空气吹干管内盐水,冻结管填充材料采用M10以上水泥砂浆或C20以上混凝土,对于上仰角的冻结管充填长度不小于管口以内1.5m,对于下仰角的冻结管全段充填。
这样在对冻结管进行填充前,首先吹干管内残留的盐水,避免残留的盐水对后续填充材料的填充凝固造成影响,确保填充凝固的质量,同时针对上仰角和下仰角的冻结管均填充到合适程度,确保填充的有效性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:在隧道管片上开设有连通至冻结壁的泄压孔或打探孔。
通过泄压孔或打探孔的设置,在完成冻结后,可以通过观察泄压孔或打探孔是否有压力的水、泥喷出,以此来判断当前是否适合开展后续的开挖施工,而且借助泄压孔在底面沉降过程中可以释放泥水压消散冻胀力,有效释放冻胀压力。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:步骤6中的注浆顺序按照从底部至拱项、先中间后两侧的方式进行。
这样首先从底部进行注浆,避免从顶部先进行注浆导致底部充填不到位的情况,甚至从底部漏浆的现象,从底部由下至上依次进行注浆,在进行底部注浆时,可以通过观察比当前注浆位置高的孔,有浆液流出即代表底部已充填完成,而且上部的孔还可以当做泄压孔使用,防止注浆压力过大浆液注不进去的情况。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
1.在开孔的过程中遇到溶洞时可以通过及时关闭球阀来有效防止高压水喷涌的情况,而且通过支管注浆填充溶洞,确保后续冻结法可以正常进行,具备更好的安全性和实用性;
2.不受地表场地及深度限制,且不污染环境,对周边环境影响小,适合城市地下建设,特别是繁华市区工程建设;
3.加固效果好,封水效果明显,冻结法利用低温盐水循环带走地层的热量,通过降低地层温度形成冻土帷幕,冻结体强度均匀而且其阻水效果是其他方法无法比拟的,冻结体强度一般能达到5-10Mpa。
4.适应性广,适用于任何含一定水量的松散土层,在复杂地层,如软土、流沙、含水不稳定层、高水压及高地压埋深大等地层条件下的冻结技术有效可行。
附图说明
图1是本实施例的施工流程图。
图2是本实施例的钻孔施工示意图。
图3是本实施例中冻结管之间的连接示意图。
图中,1、隧道管片,2、孔口管;3、球阀;4、冻结管;5、支管;6、截止阀;7、盐水管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1,为本发明公开的一种灰岩地层冻结施工方法,首先进行施工准备,该准备工作包括施工用电从高压电箱接到施工点点箱,并清理隧道及施工场地,确保施工同行顺畅,并且在隧道内铺设两根管路至联络通道施工工作面,用于冻结孔打钻供水、排污和冻结时的供、排水,施工工作面上安装排污泵;然后进行打钻施工平台的搭建,打钻施工平台是由20#工字钢和木板搭设的升降平台,平台尺寸为长×宽×高=9m×3.5m×4.2m,高由固定在4根立柱顶部的4个电动葫芦来控制平台的高度,平台自重(27.919×(9×2+3.5×7))+木方重量(370×9×3.5×0.05)+设备重量(800kg)+人员重量(80×6)=3052kg;
平台承受的荷载重量为:平台重量×g=30.52KN。
平台两端未固定时,每根9m跨度钢梁承受的荷载重量:30.52×0.5=15.26kN。
简化为均布荷载进行计算:q=15.26/9=1.693kN/m;M=1/8ql2=17.17kN·m<37.21kN·m,满足设计要求。
紧接着施工设备进场,并按照施工设计要求进行冻结孔的定位工作,针对部分与管片缝重合部分进行适当调整,打钻施工平台用于后续钻孔设备的放置安装以及角度调节。
完成上述准备工作后,然后进行冻结孔的施工,如图2所示,首先在隧道管片1上初次开孔,在孔内埋设孔口管2并对其进行固定,并在孔口管2上连接球阀3以及孔口密封装置,用较小的口径的金刚石取芯钻透隧道管片1,移开钻机后关闭球阀3,其中孔口管2处连接有支管5且支管5上设置有截止阀6;然后采用潜孔锤跟管的方式在孔内装入套管,施工过程中遇到溶洞导致地层涌水量突增,当即退钻且关闭球阀3,同时通过打开支管5上的截止阀6往内部进行注浆,所注浆液为双液浆且包括甲液和乙液,以此来对溶洞进行填充处理封孔,待地层内的双液浆凝固后再进行复钻,待施工至设计深度后,将高压偏心潜孔锤头收回退出套管,最后在套管内下方冻结管4后对孔口进行封孔处理;进行上述冻结孔施工的同时,采用同样方式施工测温孔以及测压孔。在其他实施例中为了降低钻孔过程中突遇溶洞造成高压水喷涌,可以在套管的前端固定空心钻,该空心钻呈环形结构且侧部分布有贯穿的缺口,这样在套管前进的过程中空心钻的环形结构先遭遇进入溶洞,使得打穿溶洞的开口更小,有效缓解大量高压水喷涌的现象,具备更好的安全性。
上述的冻结管4选用φ89×8mm低碳无缝钢管,套管选用φ127×6mm,单根管材长度以1.5~2m为宜,部分设置1.0m用于最后收尾。套管采用潜孔锤跟管施工工艺,接头采用丝牙上紧后对焊。套管施工完成后下放φ89×8mm冻结管4,采用丝牙拧紧后对焊。测温孔内的测温管材质同冻结管4,供液管采用φ48mm钢管。
实际冻结孔偏斜值不大于150mm,采用经纬仪灯光测斜法检测。将防水手电固定在镀锌管的端部,将镀锌管插入冻结孔的底部,通过经纬仪目镜观察手电灯芯,待灯芯和经纬仪目镜内的十字准星重合时读出经纬仪的垂直读数,和冻结孔设计的竖直角度进行比较,算出冻结管4成孔的竖直偏差。然后将经纬仪底座固定,将目镜旋转180°,找出成孔后视点,和设计的后视点比较,计算出冻结孔成孔的水平偏差。通过水平及垂直偏差计算出冻结孔成孔的偏差;综上,开孔实际施工工艺可以总结为:φ168一次开孔安装孔口管2→φ140二次开孔开透管片→高压潜孔锤跟管(φ127*6)→成孔下放φ89*8冻结管4→测斜打压。
其中双液浆水泥等级强度为P.0 42.5级,水玻璃为35~42°Be,可根据地层适当调整,将配好的水泥浆液和水玻璃浆液按照1∶1混合注入,详见表1,通过加入水玻璃浆液来有效提高水泥浆液的凝固效率,可以更好的填充凝固溶洞,减少在地下水作用下流失的情况;双浆液充填完毕后,注入清水避免管内残留浆液。
表1双浆液配合比(1m3)
Figure BDA0003386782520000051
本实施例中联络通道冻结总延米数为440.24m,冻结管4散热系数取300kcal/(m2·h),冷量损耗系数为1.3,联络通道需冷量为4.68万Kcal/h,考虑盐水干管散热量20Kcal/h,干管散热总量约2.4万Kcal/h,总需冷量为7.08万Kcal/h。计划配备工况制冷量8.6万kcal/(h·台)的YSLG16FZ或制冷能力相当的冷冻机机组,共配备2台具有相当制冷量的冷冻机,其中2台运转,1台备用。每台冷冻机组电机功率125kw。
接着进行冻结站的安装,对地层进行冻结的冻结系统包括冷冻机、盐水箱以及清水箱,其中盐水箱上连接有与冻结管4连通的盐水管7,清水箱与冷冻机通过冷却水管路连接,本冻结系统包括三个循环:1、盐水循环,盐水吸收地层热量,在盐水箱内将热量传递给蒸发器中的液氨;2、氨循环,液氨变为饱和蒸气氨,再被氨压缩机压缩成过热蒸气进去冷凝器冷却,高压液氨从冷凝器经贮氨器,经节流阀流入蒸发器,液氨在蒸发器中气化吸收周围盐水温度;3、冷却水循环,冷却水在冷却水泵、冷凝器和管路中循环,将地热和压缩机产生的热量传递给大气层。通过三大循环实现地层的降温,把土体变为冻土。其中盐水管7要离地面安装,避免浸水和高低起伏。盐水管7经试漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温,保温层厚度为40mm~60mm,保温层的外面用塑料薄膜包扎。冻结管4每3~7个串联为一组,串联宜尽量间隔进行,应以每组冻结管4总长度相近为宜。
具体使用过程中先在盐水箱内注入约1/4的清水,然后开泵循环并逐步加入固体氯化钙,直至盐水浓度达到设计要求。溶解氯化钙时要除去杂质。盐水箱内的盐水不能灌得太满,以免高于盐水箱口的冻结管4盐水回流时溢出盐水箱,机组充氟和冷冻机加油按照设备使用说明书的要求进行。首先进行制冷系统的检漏和氮气冲洗,在确保系统无渗漏后,再充氟加油。
后续还需要对联络通道附近的隧道管片1内敷设保温层,敷设范围不得小于设计冻结壁边界外1m。保温材料采用阻燃(或难燃)的软质塑料泡沫软板,导热系数不应大于0.04W/m.h,吸水率不应大于2%,且不得浸泡在水中。保温层厚度不应小于40mm,在5月~10月间施工,保温层厚度不宜小于60mm。采用保温板材时,应采用专用胶水将保温板密封贴在隧道管片1上,板材之间不得有缝隙,以此来提高保温性能,降低后续冻结时冷量的散发。
管路连接完成后首先进行盐水系统试运转,清水系统不参与运转、冷冻机处于停机状态运转12小时并观察液位,液位无变化方可确认制冷系统密闭无漏点。
盐水系统试漏完成后,检查确认冷冻电路系统、冷却水循环系统参数正常后方能开冷冻机。冷冻机先空转1~3h,观察运转是否异常。在试运转时,要逐步调节能量、压力、温度和电机负荷等各状态参数,使机组在有关设备规程和运行要求的技术参数条件下运行。
冷冻站正常运转一周盐水温度降至-18℃以下,积极冻结15天盐水温度降到-24℃以下。开始冻结后,要巡回检查冻结器是否有断裂漏盐水的情况发生,一旦发现盐水漏失,立即关闭阀门。并根据盐水漏失情况采取补救措施。
在冻结过程中,每天检测去、回路干管盐水温度、冻结器回路盐水温度、盐水箱液位变化、冷却水温度,观察冻结器头部结霜是否有异常融化。在冻结运转初期,检测各冻结器的盐水流量,如发现检测流量小于设计要求,则应用控制阀门进行调节,或者加大盐水泵量,使其满足设计要求。
每天必须巡视冻结情况,每天监测测温孔温度,并根据测温数据,分析冻结壁的扩展速度和厚度,预计冻结壁达到设计厚度时间。
开挖前通过探孔来进行检测判断是否满足开挖调节,具体开挖条件:
1)积极冻结时间达到设计要求,并要求盐水温度达到设计最低盐水温度-28℃,盐水去回路温差不大于2℃;
2)根据测温孔测温结果计算,冻土壁厚度及平均温度达到设计要求,并上报分析报告;
3)隧道支撑和防护门安装完成并验收合格;
4)在两隧道钢管片上冻结壁内侧设泄压孔或打探孔,泄压孔和探孔无带有压力的水、泥喷出;
5)做好设备维护、保养工作,保证设备能正常运行;
6)联络通道处与地面通讯畅通;
7)开挖、支护、结构施工所需人员、材料、设备准备就绪;
8)做好开挖准备。
在积极冻结且满足相应开挖条件后,进行开挖施工,期间维持维护冻结,且要与积极冻结时一样进行冻结施工监测,确保冻结系统运转正常,及时分析冻结壁的温度变化。在开挖过程中,每天监测暴露冻结壁的表面温度和位移量,如发现局部冻结壁温度较高、变形较大,可用串接管道泵的方法加大对应位置的冻结孔流量。开挖期间,不允许提高盐水温度和减小盐水流量。另外在开挖的同时在其内壁浇注混凝土内衬,期间同时预留注浆孔,直至完成整个联络通道的施工,在混凝土内衬凝固成型后即可停止相应部位的冻结,割除冻结管4并对冻结管4进行充填和防渗处理,后续借助注浆管来进行注浆填充混凝土内衬与冻土帷幕之间的间隙。
其中冻结孔割除深度进入管片不小于60mm;对遗弃在地层中的冻结管4进行充填,充填前用压缩空气彻底吹干管内盐水,充填冻结管4材料采用M10以上水泥砂浆或C20以上混凝土,对于上仰角冻结管4充填长度不小于管口以内1.5m,对于下仰角冻结管4原则上全段充填。
上述注浆管的注浆一般采用单液水泥浆和C-S双液浆,单液浆水泥等级强度为P.042.5级,水灰比一般为0.8~1;双液浆水泥等级强度为P.0 42.5级,水玻璃为35~42°Be,可根据地层适当调整,将配好的水泥浆液和水玻璃浆液按照1∶1混合注入。充填注浆采用水泥单液注浆,融沉注浆采用单液浆为主,双液注浆为辅,详见表2和表3。
表,2双浆液配合比(1m3)
Figure BDA0003386782520000081
表3单液浆配合比(1m3)
水(kg) 水泥(P.0 42.5)(kg)
620 780
充填注浆的时机一般在停止冻结后3-5天开始充填注浆,开始时结构混凝土强度达到设计强度60%以上,到停止冻结后1个月结束,充填注入单液水泥浆,通道部位注浆压力一般为0.3~0.5MPa,注浆流量宜控制在15L/min左右,充填注浆量较大,注浆量约为25m3,由预留注浆孔均匀注入,注浆顺序从底部到拱顶,先中间后两侧,依次展开。当上一层注浆孔连续返浆后即可停止下一层注浆,直至注到拱顶结束。
融沉注浆的时机一般根据沉降监测情况来进行,持续时间为3~4个月,此融沉注浆采用单液浆为主,双液注浆为辅。且实测地表沉降速率连续2次小于0.5mm/15d时,可停止融沉补偿注浆;注浆压力为0.3~0.5MPa,不高于联络通道及隧道结构设计要求允许值,注浆流量宜控制在15L/min~20L/min,注浆总量一般参照冻土融化体积的15%计算,单孔单次注浆量根据注浆压力控制,单孔单次注浆量不大于1m3,注浆用水泥浆桶体积为0.5m3,根据水泥浆桶体积控制总注浆量;而且融沉注浆顺序为:联络通道位置两侧隧道底部、内侧管片上注浆孔→泵房底部注浆孔→泵房侧墙注浆孔→通道底部注浆孔→通道侧墙注浆孔→拱顶部注浆孔。
针对冻结系统的检测主要包括:
1)去、回路盐水温度监测
在去、回路盐水干管上安装精密水银温度计和数字温度传感器。测量频度为1次/天。
2)冻结器盐水流量检测
盐水流量计测量回路冻结器的盐水流量。在开冻时检测,或在发生问题时检测。
3)冻结器盐水温度监测
在每个冻结器回路上设数字温度传感器,测量冻结器盐水回路温度。
4)在盐水箱中安装液面监测、报警装置。
5)其它:包括去、回路盐水压力、冷却水压力与温度等。测量频度不少于1次/天。
针对冻结壁的监测:
(1)测温孔温度监测
测温孔共设置6个。根据设计要求各个测温孔测点个数为2~3个,测温频率为积极冻结期1次/天,开挖期间2次/天,温度量测用仪表为多点半导体测温仪,精度为0.5℃。
(2)盐水进、回水温度监测
盐水干管进、回水区域各布置一个测温点,监测频率与测温孔监测频率相同,采用DS1820b型测温仪进行测量。
(3)卸压孔内孔隙水压力变化监测
通过在泄压管口安装压力表测量未冻土孔隙水压力变化。测量频度1次/天,可根据实际情况加测。
(4)开挖工作面温度和变形量测
开挖时测量开挖工作面冻土或未冻土的表面温度及收敛值。测量频度为1次/天。
最后进行注浆孔的封堵,注浆孔末次封孔注浆采用水泥水玻璃双液浆,逐孔依次注浆,不得遗漏。注浆完成后待浆液强度达到最终强度的80%以上时再拆除注浆阀门,并割除注浆孔,用丝堵封堵注浆孔,并用微膨胀水泥砂浆填平表面;完成封堵后进行最后的撤场即完成了整个冻结施工。
本实施例的实施原理为:首先进行前期施工准备,然后施工机房以及冻结孔的开设同步进行,开设冻结孔的过程中如遇到溶洞导致大量高压喷水时,关闭球阀3且打开截止阀6对溶洞进行填充凝固,确保冻结孔的顺利进行,然后下方冻结管4且通过串联与冻结站实现连接,冻结系统完成安装后进行试运转确定没问题后,开始实施积极冻结,在土层内形成冻土帷幕,通过探孔检测确定满足开挖条件后进行开挖,开挖期间维持冻结,并且挖进的同时在内壁通过浇注混凝土形成混凝土内衬,防止坍塌的情况,期间预留注浆管;完成整个联络通道的挖掘后对冻结孔进行封闭,并且通过注浆管进行注浆以消除层降所造成的间隙,最后撤场。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种灰岩地层冻结施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,根据设计要求进行冻结孔的开孔;
步骤2,对溶洞进行浆液填充;
步骤3,潜孔锤钻孔,再下放冻结管(4);
步骤4,冻结系统通过冻结管(4)对需要施工区域进行冻结形成冻结壁;
步骤5,对施工区域进行开挖,浇筑混凝土内衬,预留注浆孔;
步骤6,停止冻结,对冻结管(4)进行封堵;
步骤7,对注浆孔进行注浆。
2.根据权利要求1所述的灰岩地层冻结施工方法,其特征在于:开孔时首先进行一次开孔安装孔口管(2),再进行二次开孔开透隧道管片(1),在孔口管(2)处安装球阀(3)后,通过高压偏心潜孔锤跟管的方式加入套管,完成将高压偏心潜孔锤头收回退出套管。
3.根据权利要求2所述的灰岩地层冻结施工方法,其特征在于:在所述孔口管(2)上连接有支管(5),所述支管(5)上设置有截止阀(6)。
4.根据权利要求1所述的灰岩地层冻结施工方法,其特征在于:步骤2中的浆液采用双液浆且包括甲液和乙液,甲液由水和水泥混合而成,乙液由水玻璃和水混合而成,甲液和乙液以1:1体积比混合。
5.根据权利要求1所述的灰岩地层冻结施工方法,其特征在于:所述冻结系统包括相互连接的冷冻机和盐水箱,盐水箱上连接有与冻结管(4)连通的盐水管(7),盐水流经冻结管(4)将地层热量带入盐水箱内且通过冷冻机冷却。
6.根据权利要求2所述的灰岩地层冻结施工方法,其特征在于:在隧道管片(1)内壁敷设有保温层,保温层采用软质塑料泡沫软板,导热系数不大于0.04W/m.h,吸水率不大于2%。
7.根据权利要求1所述的灰岩地层冻结施工方法,其特征在于:冻结管(4)每3-7个串联为一组,且各组的冻结管(4)间隔设置。
8.根据权利要求5所述的灰岩地层冻结施工方法,其特征在于:在对冻结管(4)进行封堵前用压缩空气吹干管内盐水,冻结管(4)填充材料采用M10以上水泥砂浆或C20以上混凝土,对于上仰角的冻结管(4)充填长度不小于管口以内1.5m,对于下仰角的冻结管(4)全段充填。
9.根据权利要求2所述的灰岩地层冻结施工方法,其特征在于:在隧道管片(1)上开设有连通至冻结壁的泄压孔或打探孔。
10.根据权利要求1所述的灰岩地层冻结施工方法,其特征在于:步骤6中的注浆顺序按照从底部至拱顶、先中间后两侧的方式进行。
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