CN216950397U - 一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，包括导管下放通道和套管组件；所述套管组件包括竖向设置在所述导管下放通道内的外套管和竖向套设在所述外套管内的内套管，所述外套管和所述导管下放通道之间填充有水泥砂浆止水层；所述内套管和所述外套管之间填充有细沙隔热层。本实用新型采用双层管道进行施工，后期冻结周围土体时，可防止冻结帷幕冻涨挤压破坏内套管，可极大缩短联络通道混凝土浇筑时间，同时外套管和内套管直接穿过冻结帷幕，浇筑过程中，外套管和内套管温度升高对冻结帷幕的影响较小，有效的保证了套管周边和冻结帷幕加固效果，确保套管周边和冻结帷幕的有效密封。

Description

一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构

技术领域

本实用新型属于隧道施工技术领域，尤其是涉及一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构。

背景技术

盾构施工中隧道间的联络通道一般设置在两条隧道中间，是连接两个隧道的一条通道，起连通、排水及防火等作用。在进行联络通道混凝土浇筑时一般采用隧道内水平运输混凝土至施工位置，采用人工装运至混凝土罐车斗内进行浇筑混凝土。传统的隧道施工中常采用的是用混凝土罐车进行浇筑，但是在对软土富水地层进行隧道施工时，为了保证施工的正常进行，需采用冻结法对施工周围的地层进行冻结加固，加固时在含水土层内先钻孔打入钢管，导入循环的液氮，使周边的地层冻结，形成冻结帷幕。在冻结帷幕中进行联络通道施工时，传统的施工方法会造成冻结帷幕融化，影响冻结效果；另外，混凝土运输时间较长，单次浇筑方量较多，运输至浇筑位置混凝土容易出现离析等情况；浇筑时一般结构采用高强度混凝土，混凝土浇筑过程中容易出现初凝现象，人工无法继续装运，同时浇筑过程中的混凝土可能存在冻结风险；若采用超缓凝混凝土浇筑可能存在混凝土冻结，影响后期混凝土强度；浇筑过程中容易存在空隙，无法完全振捣均匀，结构后期渗漏水严重。因此为了解决上述问题提出一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，采用双层管道进行施工，后期冻结周围土体时，可防止冻结帷幕冻涨挤压破坏内套管，可极大缩短联络通道混凝土浇筑时间，同时外套管和内套管直接穿过冻结帷幕，浇筑过程中，外套管和内套管温度升高对冻结帷幕的影响较小，有效的保证了套管周边和冻结帷幕加固效果，确保套管周边和冻结帷幕的有效密封。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，其特征在于：包括竖向开设在待开挖联络通道正上方的导管下放通道和竖向设置在所述导管下放通道内且伸入至所述待开挖联络通道内的套管组件；

所述套管组件包括竖向设置在所述导管下放通道内的外套管和竖向套设在所述外套管内的内套管，所述外套管、内套管和导管下放通道均同轴布设；所述外套管的外径小于所述导管下放通道的内径，所述外套管和所述导管下放通道之间填充有水泥砂浆止水层；所述内套管的外径小于所述外套管的内径，所述内套管和所述外套管之间填充有细沙隔热层；

所述内套管的顶部和所述外套管的顶部均固定在卡装盘上，所述内套管的底部水平设置有封堵板，所述封堵板的横截面积和所述内套管的横截面积相等；所述内套管内填充有砾石，所述砾石的高度等于所述内套管高度的1/2。

上述的一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，其特征在于：所述导管下放通道的底部和所述待开挖联络通道的顶部之间的垂直距离为1.5m。

上述的一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，其特征在于：所述外套管为由多根结构尺寸均相同的外钢管组成，上下相邻的两个所述外钢管之间通过焊接连接；多根所述外钢管均同轴布设；所述外钢管的外径小于所述导管下放通道的内径。

上述的一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，其特征在于：所述内套管为由多根结构尺寸均相同的内钢管组成，上下相邻的两个内钢管之间通过焊接连接；多根所述内钢管均同轴布设；所述内钢管的外径小于所述外钢管的内径。

上述的一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，其特征在于：所述卡装盘水平布设在所述导管下放通道内，所述卡装盘的外径大于所述导管下放通道的内径；所述卡装盘的顶面与所述导管下放通道的孔口之间的垂直距离不大于30cm。

上述的一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，其特征在于：所述内套管的长度和所述外套管的长度相等，所述外套管的底部和所述导管下放通道的底部之间的垂直距离为0.5m。

上述的一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，其特征在于：所述卡装盘的顶部水平设置有盖压板，所述盖压板的横截面积和所述导管下放通道的横截面积相等。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型采用双层管道进行施工，后期冻结周围土体时，可防止冻结帷幕冻涨挤压破坏内套管，可极大缩短联络通道混凝土浇筑时间，同时外套管和内套管直接穿过冻结帷幕，浇筑过程中，外套管和内套管温度升高对冻结帷幕的影响较小，有效的保证了套管周边和冻结帷幕加固效果，确保套管周边和冻结帷幕的有效密封。

2、本实用新型中所述外套管和所述内套管的顶部均固定在卡装盘上，是为了对所述外套管和所述内套管的位置进行固定，防止所述外套管和所述内套管从所述导管下放通道掉出。

3、本实用新型在所述内套管的底部焊接封堵板，一方面是为了防止泥水进行所述内套管中，另一方面是为了防止施工后期发生热胀冷缩导致内套管变形，造成孔内结冰堵塞无法使用的情况。

4、本实用新型需在所述内套管内填充砾石，可避免在下放内套管的过程中因浮力较大，造成下放困难的情况。

5、本实用新型中在冻结帷幕和外套管之间填充所述水泥砂浆止水层，可与冻结帷幕形成整体，起到有效的止水效果；在所述外套管和所述内套管之间形成细沙隔热层，可起到保温隔热的作用，在后期进行混凝土浇筑时，可利用混凝土的热度进行融化自行脱落，不造成施工的额外负担；通过内外形成双层保温措施，防止温度升高对冻结帷幕的破坏。

综上所述，本实用新型采用双层管道进行施工，后期冻结周围土体时，可防止冻结帷幕冻涨挤压破坏内套管，可极大缩短联络通道混凝土浇筑时间，同时外套管和内套管直接穿过冻结帷幕，浇筑过程中，外套管和内套管温度升高对冻结帷幕的影响较小，有效的保证了套管周边和冻结帷幕加固效果，确保套管周边和冻结帷幕的有效密封。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的使用状态图。

附图标记说明:

2—导管下放通道； 3—外套管； 4—地面；

5—内套管； 6—封堵板； 7—砾石；

8—卡装盘； 9—水泥砂浆止水层； 10—细沙隔热层；

11—盖压板； 13—冻结帷幕； 14—联络通道；

15—浇筑漏斗； 16—混凝土罐车； 18—围岩。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括竖向开设在待开挖联络通道正上方的导管下放通道2和竖向设置在所述导管下放通道2内且伸入至所述待开挖联络通道内的套管组件；

所述套管组件包括竖向设置在所述导管下放通道2内的外套管3和竖向套设在所述外套管3内的内套管5，所述外套管3、内套管5和导管下放通道2均同轴布设；所述外套管3的外径小于所述导管下放通道2的内径，所述外套管3和所述导管下放通道2之间填充有水泥砂浆止水层9；所述内套管5的外径小于所述外套管3的内径，所述内套管5和所述外套管3之间填充有细沙隔热层10；

所述内套管5的顶部和所述外套管3的顶部均固定在卡装盘8上，所述内套管5的底部水平设置有封堵板6，所述封堵板6的横截面积和所述内套管5的横截面积相等；所述内套管5内填充有砾石7，所述砾石7的高度等于所述内套管5高度的1/2。

实际使用时，本实用新型采用双层管道进行施工，后期冻结周围土体时，可防止冻结帷幕13冻涨挤压破坏内套管5，可极大缩短联络通道混凝土浇筑时间，同时外套管3和内套管5直接穿过冻结帷幕13，浇筑过程中，外套管3和内套管5温度升高对冻结帷幕13的影响较小，有效的保证了套管周边和冻结帷幕加固效果，确保套管周边和冻结帷幕的有效密封。

本实用新型中在所述外套管3的顶部安装所述卡装盘8，是为了对所述外套管3的位置进行固定，防止所述外套管3从所述导管下放通道2掉出。

本实用新型在所述内套管5的底部焊接封堵板6，一方面是为了防止泥水进行所述内套管5中，另一方面是为了防止施工后期发生热胀冷缩导致内套管5变形，造成孔内结冰堵塞无法使用的情况。

本实用新型需在所述内套管5内填充砾石7，可避免在下放内套管5的过程中因浮力较大，造成下放困难的情况。

本实用新型中由于所述内套管5的底部伸入需开挖的联络通道内，后期开挖联络通道后，所述内套管5的底部会暴露在联络通道内，将所述内套管5的管口焊接在所述卡装盘8的底面上，可防止所述内套管5整体脱落，避免后期无法浇筑混凝土的情况。

本实用新型中在冻结帷幕13和外套管3之间填充所述水泥砂浆止水层9，可与冻结帷幕13形成整体，起到有效的止水效果；在所述外套管3和所述内套管5之间形成细沙隔热层10，可起到保温隔热的作用，在后期进行混凝土浇筑时，可利用混凝土的热度进行融化自行脱落，不造成施工的额外负担；通过内外形成双层保温措施，防止温度升高对冻结帷幕13的破坏。

需要说明的是，在所述待开挖联络通道为开挖前，围岩18未进行冻结法施工，在开挖所述待开挖联络通道前，需对周围的围岩18进行冻结法施工，形成冻结帷幕13。

本实施例中，所述导管下放通道2的底部和所述待开挖联络通道的顶部之间的垂直距离为1.5m。

实际使用时，由于后续浇筑联络通道时，联络通道内的集水井位置较低，因此将所述导管下放通道2的底部伸入至所述待开挖联络通道内，且与所述待开挖联络通道的顶部之间的垂直距离为1.5m，便于对联络通道14内的集水井进行浇筑。

本实施例中，所述外套管3为由多根结构尺寸均相同的外钢管组成，上下相邻的两个所述外钢管之间通过焊接连接；多根所述外钢管均同轴布设；所述外钢管的外径小于所述导管下放通道2的内径。

实际使用时，上下相邻的两个所述外钢管之间焊接爆满且无漏水现象，所述外钢管的直径φ为300mm。

本实施例中，所述内套管5为由多根结构尺寸均相同的内钢管组成，上下相邻的两个内钢管之间通过焊接连接；多根所述内钢管均同轴布设；所述内钢管的外径小于所述外钢管的内径。

实际使用时，上下相邻的两个所述内钢管之间焊接爆满且无漏水现象，所述内钢管的直径φ为200mm。

本实施例中，所述卡装盘8水平布设在所述导管下放通道2内，所述卡装盘8的外径大于所述导管下放通道2的内径；所述卡装盘8的顶面与所述导管下放通道2的孔口之间的垂直距离不大于30cm。

实际使用时，所述卡装盘8的主要作用是为了对所述内套管5和所述外套管3的位置进行固定，因此所述卡装盘8需固定在所述导管下放通道2内，故所述卡装盘8的外径大于所述导管下放通道2的内径；另外所述卡装盘8的顶面与所述导管下放通道2的孔口之间留有距离，是为了在所述卡装盘8的顶部安装盖压板11，在进行填充所述水泥砂浆止水层9和细沙隔热层10进行封堵。

本实施例中，所述内套管5的长度和所述外套管3的长度相等，所述外套管3的底部和所述导管下放通道2的底部之间的垂直距离为0.5m。

实际使用时，所述外套管3的底部和所述导管下放通道2的底部之间预留有空间，在对所述联络通道14开挖时可对施工人员起到警示作用，防止在开挖所述联络通道14时对所述内套管5和所述外套管3造成损伤，影响后期浇筑混凝土。

本实施例中，所述卡装盘8的顶部水平设置有盖压板11，所述盖压板11的横截面积和所述导管下放通道2的横截面积相等。

实际使用时，所述盖压板11可选用厚石板或钢板，利用所述盖压板11自身的重量，可在填充时防止出现上浮现象；同时所述盖压板11也可避免雨水等地面水进入到管内，后期出现冻结现象，影响后期浇筑。所述盖压板11的主要作用是为了防止雨水等地面水进入到管内，因此所述盖压板11的横截面积和所述导管下放通道2的横截面积相等。

本实用新型使用时，先在地面4上选取导管下放点，且导管下放点的四周无管线；接着利用钻机在导管下放点处进行钻孔，钻孔完成后由地面4向所述导管下放通道2内竖直下放外套管3，直至所述外套管3的底部和所述导管下放通道2的底部之间的垂直距离为0.5m时，停止下放外套管3；同时利用卡装盘8将外套管3的顶端进行固定；接着在内套管5的底部水平焊接封堵板6，再由地面4向所述外套管3内竖直下放内套管5，直至所述内套管5的底部和所述外套管3的底部平齐，停止下放内套管5；下放内套管5的过程中还需向所述内套管5内填充砾石7；然后在所述外套管3和所述导管下放通道2之间填充水泥砂浆止水层9，在所述内套管5和所述外套管3之间填充细沙隔热层10；如图2所示，最后对待开挖联络通道开挖后，拆除封堵板6，所述内套管5内的砾石7掉落至开挖后的联络通道14内；在所述内套管5的管口处安装浇筑漏斗15，利用混凝土罐车16向所述浇筑漏斗15内输送混凝土，混凝土沿着所述内套管5下放至所述联络通道14内，待所述联络通道14浇筑完成后，关闭混凝土罐车16。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，其特征在于：包括竖向开设在待开挖联络通道正上方的导管下放通道(2)和竖向设置在所述导管下放通道(2)内且伸入至所述待开挖联络通道内的套管组件；

所述套管组件包括竖向设置在所述导管下放通道(2)内的外套管(3)和竖向套设在所述外套管(3)内的内套管(5)，所述外套管(3)、内套管(5)和导管下放通道(2)均同轴布设；所述外套管(3)的外径小于所述导管下放通道(2)的内径，所述外套管(3)和所述导管下放通道(2)之间填充有水泥砂浆止水层(9)；所述内套管(5)的外径小于所述外套管(3)的内径，所述内套管(5)和所述外套管(3)之间填充有细沙隔热层(10)；

所述内套管(5)的顶部和所述外套管(3)的顶部均固定在卡装盘(8)上，所述内套管(5)的底部水平设置有封堵板(6)，所述封堵板(6)的横截面积和所述内套管(5)的横截面积相等；所述内套管(5)内填充有砾石(7)，所述砾石(7)的高度等于所述内套管(5)高度的1/2。

2.根据权利要求1所述的一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，其特征在于：所述导管下放通道(2)的底部和所述待开挖联络通道的顶部之间的垂直距离为1.5m。

3.根据权利要求1所述的一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，其特征在于：所述外套管(3)为由多根结构尺寸均相同的外钢管组成，上下相邻的两个所述外钢管之间通过焊接连接；多根所述外钢管均同轴布设；所述外钢管的外径小于所述导管下放通道(2)的内径。

4.根据权利要求3所述的一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，其特征在于：所述内套管(5)为由多根结构尺寸均相同的内钢管组成，上下相邻的两个内钢管之间通过焊接连接；多根所述内钢管均同轴布设；所述内钢管的外径小于所述外钢管的内径。

5.根据权利要求1所述的一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，其特征在于：所述卡装盘(8)水平布设在所述导管下放通道(2)内，所述卡装盘(8)的外径大于所述导管下放通道(2)的内径；所述卡装盘(8)的顶面与所述导管下放通道(2)的孔口之间的垂直距离不大于30cm。

6.根据权利要求1所述的一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，其特征在于：所述内套管(5)的长度和所述外套管(3)的长度相等，所述外套管(3)的底部和所述导管下放通道(2)的底部之间的垂直距离为0.5m。

7.根据权利要求1所述的一种软土富水地层冻结法联络通道用混凝土灌注结构，其特征在于：所述卡装盘(8)的顶部水平设置有盖压板(11)，所述盖压板(11)的横截面积和所述导管下放通道(2)的横截面积相等。

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