地鐵盾構(gòu)隧道冰凍進洞方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于地鐵盾構(gòu)隧道施工技術(shù)，特別是關(guān)于地鐵盾構(gòu)隧道冰凍技術(shù)，具體 地講，是關(guān)于一種地鐵盾構(gòu)隧道冰凍進洞方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 地鐵隧道施工中，需要通過地鐵隧道盾構(gòu)進洞進行洞門地基的加固，對于含水地 層，特別是含水不穩(wěn)定地層，需要對地層中水進行冰凍處理。但是現(xiàn)有的盾構(gòu)進洞技術(shù)中， 如地鐵隧道中的機頂推調(diào)頭法等，凍土強度不高，隔水效果差，并且凍土墻與地鐵車站地下 連續(xù)墻的水平作用力可能會大于土層的被動土壓力；另外，現(xiàn)有的施工設(shè)備體積龐大，經(jīng)常 受到地層深度的限制，不利于施工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種地鐵盾構(gòu)隧道冰凍進洞方法，以提高凍土強度，增強隔水效果，并 能在不需要洞門地基加固時迅速解凍。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種地鐵盾構(gòu)隧道冰凍進洞方法，該方法包括：凍 土參數(shù)確定步驟：計算凍土墻厚度，并確定凍土墻深度、凍土墻寬度及加固參數(shù)；凍結(jié)孔布 置步驟：布置三排凍結(jié)孔，第一排凍結(jié)孔的個數(shù)為13,距離地連墻300至400mm，開孔間距 800mm;第二排凍結(jié)孔與第三排凍結(jié)孔距地連墻的距離由凍土墻的厚度決定，第二排凍結(jié)孔 個數(shù)為7,中部間距1600mm，兩端間距800mm，第三排凍結(jié)孔個數(shù)為11，開孔間距800mm ;測 溫孔布置步驟：每個進洞口在地面布置4個測溫孔，所述測溫孔的深度比凍結(jié)深度小0. 5m ; 在每個洞口地連墻上布置9個小測溫孔，所述小測溫孔直徑為50mm，深度以孔底距離土層 IOOmm為準；凍結(jié)孔施工步驟：進行凍結(jié)孔的鉆進及凍結(jié)器的安裝；鉆進水平凍結(jié)孔，并安 裝孔口管；凍結(jié)制冷系統(tǒng)安裝步驟：進行管路設(shè)計，在去、回路鹽水管路上安裝壓力表、溫 度傳感器和控制閥門，在鹽水管出口安裝流量計，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，并采用串并聯(lián)方式連接凍結(jié)器；進行凍結(jié)站內(nèi)設(shè)備的布置及安裝；進 行管路連接、保溫與測試儀表安裝；溶解氯化鈣和機組充氟加油；測溫孔施工步驟：進行測 溫孔的鉆進及測溫管的安裝；鉆進水平測溫孔，并安裝孔口管；盾構(gòu)進洞前準備步驟：進行 洞圈注漿球閥的布設(shè)和止水裝置的安裝，搭設(shè)腳手架，安裝洞門插板，在洞門圈上安裝兩道 擋土板，洞圈內(nèi)焊接二道彈性鋼板并在鋼板之間放入成環(huán)海綿，同時在洞圈上預備封門裝 置，并預留5只1. 5寸注漿球閥；積極凍結(jié)步驟：根據(jù)測量結(jié)果對盾構(gòu)進行姿態(tài)調(diào)整，根據(jù) 凍結(jié)進度確定推進進度在進洞前10~20環(huán)位置，在管片脫出盾尾后，間隔1~2環(huán)，連打 三道環(huán)箍；維護凍結(jié)步驟：進行洞門混凝土開鑿，控制盾構(gòu)鼻尖抵達凍土墻，停止凍結(jié)并將 堅向凍結(jié)管拔離盾構(gòu)上部外殼；盾構(gòu)穿越凍土墻進洞步驟。
[0005] 在一實施例中，該方法還包括：襯砌壁后二次注漿步驟：進洞段施工中，在隧道內(nèi) 進行二次襯砌壁后注漿。
[0006] 在一實施例中，該方法還包括：成型隧道的保護步驟：盾構(gòu)進洞后對成型隧道進 行保護，盾構(gòu)進洞后在凍結(jié)孔內(nèi)充填1 :1的水泥漿封孔，洞門注漿完成后，進行井接頭施 工，然后通過隧道內(nèi)管片注漿孔完成融沉注漿。
[0007] 在一實施例中，該方法還包括：地表隆起及融沉處理步驟：采用局部凍結(jié)降低膨 脹量，采用從地面注漿和隧道內(nèi)注漿相結(jié)合的方式處理地層融沉。
[0008] 在一實施例中，計算凍土墻厚度，包括：根據(jù)下述公式計算凍土墻厚度h :
[0009] k=[^^fn 4σ
[0010] 其中，6--凍土抗折強度，
[0011] P--荷載，
[0012] D--開挖直徑，
[0013] B--系數(shù)，
[0014] K--安全系數(shù)。
[0015] 在一實施例中，該凍結(jié)孔施工步驟中，所述凍結(jié)器的安裝完畢后，所述的方法還包 括：用木塞等封堵管口，在凍結(jié)管內(nèi)下入供液管，供液管底端連接〇. 3m高的支架，然后安裝 去、回路羊角和凍結(jié)管端蓋，在局部凍結(jié)位置，非凍結(jié)段的凍結(jié)管外套Φ108 X 20mm的軟質(zhì) 保溫筒保溫，外面再用塑料薄膜包裹扎緊。
[0016] 在一實施例中，該凍結(jié)孔施工步驟中，在鉆進水平凍結(jié)孔，并安裝孔口管之前，所 述的方法還包括：下好凍結(jié)管后，采用燈光測斜法測斜，并復測凍結(jié)孔深度；2)完成測斜后 進行打壓試漏，凍結(jié)管試漏壓力控制在1. 〇~I. 2MPa之間。
[0017] 在一實施例中，該凍結(jié)孔施工步驟中，安裝孔口管的步驟包括：將孔口處鑿平，安 裝四個膨脹螺絲，而后在孔口管的魚鱗扣上纏好麻絲或棉絲作為密封物，將孔口管砸進去， 用膨脹螺絲上緊，上緊后，再去掉螺母，裝上DN125閘閥，再將閘閥打開，用開孔器從閘閥內(nèi) 開孔，將混凝土墻開穿。
[0018] 在一實施例中，該在盾構(gòu)進洞前準備步驟中，所述安裝洞門插板的步驟包括：在滲 漏點壓注液漿，在洞門圈上焊接螺桿，安裝預先加工好的插，在插板上預留5只1. 5寸注漿 球閥，當盾構(gòu)支撐環(huán)脫出后即封閉插板進行注漿。
[0019] 在一實施例中，該在盾構(gòu)進洞前準備步驟中，安所述在洞門圈上安裝兩道擋土板 的步驟包括：在洞門鋼圈的內(nèi)側(cè)安裝一道擋土板，擋土板上開小的槍口，在洞門圈的外側(cè)安 裝一道增強型擋土板。
[0020] 本發(fā)明實施例的有益效果在于，本發(fā)明的地鐵盾構(gòu)隧道冰凍進洞方法，可以提高 凍土強度，增強隔水效果，并能在不需要洞門地基加固時迅速解凍。另外，凍土墻與地鐵車 站地下連續(xù)墻的水平作用力不會大于土層的被動土壓力。再者，本方法的施工設(shè)備體積小， 不受地層深度的限制。
【附圖說明】
[0021] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022] 圖1為本發(fā)明實施例地鐵盾構(gòu)隧道冰凍進洞方法流程圖；
[0023] 圖2為凍土墻厚度的計算簡圖；
[0024] 圖3為本發(fā)明實施例冰凍進洞法的凍結(jié)孔平面布置圖；
[0025] 圖4為本發(fā)明實施例冰凍進洞法的凍結(jié)孔正面布置圖；
[0026] 圖5為本發(fā)明實施例冰凍進洞法側(cè)面布置圖；
[0027] 圖6為本發(fā)明實施例洞口測溫孔布置圖；
[0028] 圖7為本發(fā)明實施例孔口密封裝置示意圖；
[0029] 圖8為本發(fā)明實施例凍結(jié)站布置示意圖；
[0030] 圖9為本發(fā)明實施例洞門插板示意圖；
[0031] 圖10為本發(fā)明實施例洞門擋土板示意圖；
[0032] 圖11為本發(fā)明實施例探孔布置圖；
[0033] 圖12為本發(fā)明實施例熱鹽水循環(huán)及吹鹽水系統(tǒng)圖；
[0034] 圖13為本發(fā)明實施例拉接部位放大圖。
【具體實施方式】
[0035] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0036] 如圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種地鐵盾構(gòu)隧道冰凍進洞方法，包括：
[0037] SlOl :凍土參數(shù)確定步驟：計算凍土墻厚度，并確定凍土墻深度、凍土墻寬度及加 固參數(shù)；
[0038] S102 :凍結(jié)孔布置步驟：布置三排凍結(jié)孔，第一排凍結(jié)孔的個數(shù)為13,距離地連墻 300至400臟，開孔間距800mm ;第二排凍結(jié)孔與第三排凍結(jié)孔距地連墻的距離由凍土墻的 厚度決定，第二排凍結(jié)孔個數(shù)為7,中部間距1600mm，兩端間距800mm，第三排凍結(jié)孔個數(shù)為 11，開孔間距800mm ;
[0039] S103 :測溫孔布置步驟：每個進洞口在地面布置4個測溫孔，所述測溫孔的深度比 凍結(jié)深度小〇. 5m ;在每個洞口地連墻上布置9個小測溫孔，所述小測溫孔直徑為50mm，深度