CN211924162U - 一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构，包括盾构隧道混凝土管片，孔口管，冻结管，内贴钢板，所述盾构隧道混凝土管片上开设有冻结孔，所述孔口管插设在所述盾构隧道混凝土管片的冻结孔内，所述冻结管插设在所述孔口管内，所述内贴钢板通过锚栓与所述盾构隧道混凝土管片连接，且所述内贴钢板将所述孔口管完全封堵，所述冻结管内填充有水泥砂浆或混凝土，所述孔口管从内到外依次填充有聚合物水泥防水砂浆和硫铝酸盐微膨胀混凝土；在实际施工过程中，能够有效封堵土体解冻产生的渗水，降低次生的荷载，保证土体冻结效率同时提高封孔结构耐久性，能够有效防止孔口管和冻结管周围冻结壁解冻漏水，从而保证施工现场环境的安全。

Description

一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构

技术领域

本实用新型涉及冻结法施工技术领域，尤其涉及一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构。

背景技术

伴随着我国路面交通日益严峻，过去的道路交通已经不能满足当前的需求，与此同时，我国城市地铁交通建设取得了非常大的发展和提升，地铁的建设很大程度上减轻了我国目前路面的交通运输压力，同时对我国社会的发展有着巨大的意义；

然而在地铁盾构区间施工时存在着众多难点，其中，当遇到复杂水文地质如软土、含水不稳定土层、流砂、高水压及高地压等不良地质环境时，联络通道的开挖会引起地表沉降及地下水的流动，易导致涌水涌砂等危险事件，造成联络通道附近部位管片产生裂缝超限等问题，而利用人工地层冻结法可以有效控制地表沉降及地下水流动，减少安全事故的发生；

人工地层冻结法，是指在预施工含水土层范围先钻孔打入冷冻管，通过冷冻装置使冷却的盐水溶液在冷冻管内循环，使周边的地层冻结，形成坚硬的冻土壳，它不仅能保证地层稳定，还能起隔水作用，然后在冻土范围内进行构筑物的施工，施工完结后结束冷冻并进行融沉注浆，停冻后应尽快割除隧道管片上的孔口管和冻结管，防止孔口管和冻结管周围冻结壁解冻漏水，并做好冻结孔封孔工作；

然而现有的冻结孔封孔结构存在以下问题：

1、若冻结孔的封孔措施不到位，极易出现涌水、涌砂等险情；

2、冻土解融渗水将会劣化施工现场环境，同时导致冻土孔隙率增大，强度降低，加大了后期沉降等问题，造成地面沉降、隧道管片变形等次生灾害。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构，在实际施工过程中，能够有效封堵土体解冻产生的渗水，也可抵御土体解冻时强度降低次生的荷载，保证土体冻结效率同时提高封孔结构耐久性，能够有效防止孔口管和冻结管周围冻结壁解冻漏水，从而保证施工现场环境的安全。

为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构，包括盾构隧道混凝土管片，孔口管，冻结管，内贴钢板，所述盾构隧道混凝土管片上开设有冻结孔，所述孔口管插设在所述盾构隧道混凝土管片的冻结孔内，所述冻结管插设在所述孔口管内，所述内贴钢板通过锚栓与所述盾构隧道混凝土管片连接，且所述内贴钢板将所述孔口管完全封堵；

所述冻结管内填充有水泥砂浆或混凝土，所述孔口管从内到外依次填充有聚合物水泥防水砂浆和硫铝酸盐微膨胀混凝土。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述冻结管的管口以及所述孔口管的管口均与所述冻结孔的孔口齐平，所述冻结管的一端延出所述孔口管并插入土体内。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述冻结管内的水泥砂浆强度不小于M10，所述冻结管内的混凝土强度不小于C20。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述内贴钢板的尺寸为300mm×300mm×12mm，所述锚栓至少设置4根。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述冻结管内的充填长度不小于管口以内1.5m。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、采用硫铝酸盐微膨胀混凝土充填孔口管孔口范围150mm，有较高的早期强度，有不断增长的后期强度，极好的抗冻性和抗渗性及微膨胀性，有效封堵土体解冻产生的渗水，也可抵御土体解冻时强度降低次生的荷载，其次，在管片厚度范围外侧200mm充填聚合物水泥防水砂浆，施作时与砼界面处理剂与一起作用，粘结性好，抗冻融性和保温性均较好，保证土体冻结效率同时提高封孔结构耐久性；

2、冻结管及孔口管外端采用12mm厚内贴钢板进行封堵，采用4根M12锚栓使得内贴钢板与孔口管外端密封接触，确保冻结孔封孔的密闭性，保障施工现场环境的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为充填后的一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构示意图；

图2为未充填时的一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构示意图；

图3为未插入冻结管时的一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构示意图。

图中标记：1-盾构隧道混凝土管片，2-孔口管，3-冻结管，4-内贴钢板，5-锚栓。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例是一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构的结构，如图1、图2、图3所示，包括盾构隧道混凝土管片1，孔口管2，冻结管3，内贴钢板4，所述盾构隧道混凝土管片1上开设有冻结孔，所述孔口管2插设在所述盾构隧道混凝土管片1的冻结孔内，所述冻结管3插设在所述孔口管2内，所述内贴钢板4通过锚栓5与所述盾构隧道混凝土管片1连接，且所述内贴钢板4将所述孔口管2完全封堵，所述冻结管3内填充有水泥砂浆或混凝土，所述孔口管2从内到外依次填充有聚合物水泥防水砂浆和硫铝酸盐微膨胀混凝土；

作为优选的，所述冻结管3的管口以及所述孔口管2的管口均与所述冻结孔的孔口齐平，所述冻结管3的一端延出所述孔口管2并插入土体内，所述内贴钢板4的尺寸为300mm×300mm×12mm，所述锚栓5至少设置4根；

进一步地，所述冻结管3内的水泥砂浆强度不小于M10，所述冻结管3内的混凝土强度不小于C20；

作为优选的，所述冻结管33内的充填管长度不小于管口以内1.5m；

为解决现有的冻结孔封孔结构中，由于若冻结孔的封孔措施不到位，极易出现涌水、涌砂等险情，以及冻土解融渗水将会劣化施工现场环境，同时导致冻土孔隙率增大，强度降低，加大了后期沉降等问题，造成地面沉降、隧道管片变形等次生灾害的问题；

下面，结合附图及具体实施方法对本实用新型作进一步地阐述：

所述冻结管3按照设计长度超出所述孔口管2并伸入到土体内一段距离；

所述冻结孔封堵时，采用M10以上水泥砂浆或者C20以上混凝土充填所述冻结管3；

采用硫铝酸盐微膨胀混凝土、聚合物水泥防水砂浆配合砼界面处理剂，充填所述孔口管2；

最后，在所述冻结管3及所述孔口管2外端采用12mm厚的所述内贴钢板4进行封堵，通过位于所述内贴钢板4四个角的四根M12锚栓5植入所述盾构混凝土管片内进行固定；

具体使用时，当冻结法施工中土体停冻后，首先应尽快割除所述盾构隧道混凝土管片1上的所述冻结管3和所述孔口管2，防止所述冻结管3和所述孔口管2周围冻结壁解冻漏水；

然后应对遗弃在地层中的所述冻结管3进行充填，充填前应用压缩空气吹干管内盐水；

充填所述冻结管3的材料应采用M10以上水泥砂浆或者C20以上混凝土，对于上仰角的所述冻结管3充填管长度应不小于管口以内1.5m，对于下俯角的所述冻结管3原则上应全段充填；

其次，在充填所述冻结管3和孔口管2内的空腔时，先在所述冻结管3内壁涂刷砼界面处理剂，再对所述盾构隧道混凝土管片1外侧200mm充填聚合物水泥防水砂浆，所述盾构隧道混凝土管片1厚度范围内侧150mm充填硫铝酸盐微膨胀水泥；

从而，实现采用硫铝酸盐微膨胀混凝土充填所述孔口管2孔口范围150mm，有较高的早期强度，有不断增长的后期强度，极好的抗冻性和抗渗性及微膨胀性，有效封堵土体解冻产生的渗水，也可抵御土体解冻时强度降低次生的荷载，其次，在管片厚度范围外侧200mm充填聚合物水泥防水砂浆，施作时与砼界面处理剂与一起作用，粘结性好，抗冻融性和保温性均较好，保证土体冻结效率同时提高封孔结构耐久性；

最后，所述盾构隧道混凝土管片1孔口位置使用300mm×300mm×12mm的所述内贴钢板4封堵，采用四根植入管片内的所述M12锚栓5固定；

从而确保冻结孔封孔的密闭性，保障施工现场环境的安全。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构，其特征在于：包括盾构隧道混凝土管片(1)，孔口管(2)，冻结管(3)，内贴钢板(4)，所述盾构隧道混凝土管片(1)上开设有冻结孔，所述孔口管(2)插设在所述盾构隧道混凝土管片(1)的冻结孔内，所述冻结管(3)插设在所述孔口管(2)内，所述内贴钢板(4)通过锚栓(5)与所述盾构隧道混凝土管片(1)连接，且所述内贴钢板(4)将所述孔口管(2)完全封堵；

所述冻结管(3)内填充有水泥砂浆或混凝土，所述孔口管(2)从内到外依次填充有聚合物水泥防水砂浆和硫铝酸盐微膨胀混凝土。

2.如权利要求1所述的一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构，其特征在于：所述冻结管(3)的管口以及所述孔口管(2)的管口均与所述冻结孔的孔口齐平，所述冻结管(3)的一端延出所述孔口管(2)并插入土体内。

3.如权利要求1所述的一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构，其特征在于：所述冻结管(3)内的水泥砂浆强度不小于M10，所述冻结管(3)内的混凝土强度不小于C20。

4.如权利要求1所述的一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构，其特征在于：所述内贴钢板(4)的尺寸为300mm×300mm×12mm，所述锚栓(5)至少设置4根。

5.如权利要求1所述的一种盾构隧道混凝土管片上的冻结孔封孔结构，其特征在于：所述冻结管(3)内的充填长度不小于管口以内1.5m。

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