一種管間精準(zhǔn)控制凍土帷幕土體改良注漿布置結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種管間精準(zhǔn)控制凍土帷幕的施工方法，特別適用于曲線管幕精準(zhǔn)控制凍土帷幕的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速，各種形式隧道不斷地在建設(shè)，修建超大斷面、淺埋暗挖的隧道是不可避免的，也是現(xiàn)代施工技術(shù)面臨的巨大挑戰(zhàn)。淺埋暗挖大斷面隧道超前預(yù)支護(hù)體系備受各方關(guān)注，它能有效的維持掌子面穩(wěn)定、控制地層變形、預(yù)防坍塌等事故，它直接關(guān)系到隧道安全和經(jīng)濟(jì)效益。管幕超前預(yù)支護(hù)體系以其空間利用率高、施工安全和對(duì)周圍環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。管幕法是采用小設(shè)備施工大斷面的工法，它斷面靈活，幾乎可以形成任何隧道斷面形狀，地質(zhì)適應(yīng)能力強(qiáng)，管幕間止水依靠齒槽鎖扣密封或采用凍結(jié)、水平MJS等工藝形成連續(xù)的止水帷幕。齒槽鎖扣一般用于含水量小，水位低，直線短距離的管幕;水平MJS是全方位高壓噴射技術(shù)，該方法有適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)周邊土體擾動(dòng)小，自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，水平MJS—般用于含水量小，水位低，埋深較大直線短距離的管幕。凍結(jié)技術(shù)有對(duì)周圍結(jié)構(gòu)形狀適應(yīng)性強(qiáng)，只要凍結(jié)孔的布置位置準(zhǔn)確，并保持足夠的凍結(jié)時(shí)間，就可以形成不同形狀的凍結(jié)壁;其隔水性能好，交圈以后凍結(jié)壁連續(xù)性好，有一定的強(qiáng)度;另外對(duì)地層污染小，由于凍結(jié)法只是通過降低溫度來提高原位土體的強(qiáng)度，并不改變地層成分，因而對(duì)地層污染很小，凍結(jié)法可適用于水量大，水位高富水復(fù)雜地層，曲線長距離的管幕。凍結(jié)法施工中的凍脹融沉對(duì)地表的變形有一定的影響，人工凍土過程中地溫下降至O零度以下，土體(孔隙中自由水)溫度達(dá)到結(jié)晶點(diǎn)時(shí)，形成凍結(jié)，溫度進(jìn)一步下降，結(jié)合水凍結(jié)，冰晶結(jié)體、透鏡體及冰夾層等形成冰侵入體，引起土體積增大，從而地表不勻上升，即為凍脹。當(dāng)土體溫度上升時(shí)，凍結(jié)的土體發(fā)生變化，土體中的冰侵入體消融，弓丨起地表下陷，即為凍脹。凍脹融沉均與凍土的體積成正比，凍土的體積越大凍脹融沉均影響越大，凍土的體積越小凍脹融沉均影響越小，那么有效的控制凍土的體積是控制凍脹融沉的關(guān)鍵，精準(zhǔn)控制凍土帷幕的施工方法至關(guān)重要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的就在于更好的實(shí)現(xiàn)管幕間凍土帷幕止水又能達(dá)到精準(zhǔn)控制凍土帷幕的厚度，從而控制凍脹融沉減小對(duì)地層變形的影響，減小對(duì)周邊結(jié)構(gòu)物變形的影響。
[0004]管幕凍結(jié)帷幕施工區(qū)域一般地層條件差，地理位置特殊，工程風(fēng)險(xiǎn)較大。管幕間凍結(jié)帷幕是起著封水作用，其性能必須滿足隧道施工安全和質(zhì)量要求，必須采用適當(dāng)?shù)拇胧?，?yán)格控制凍結(jié)帷幕的厚度，減少凍脹與融沉的危害?？刂菩詢鼋Y(jié)需要適時(shí)監(jiān)測(cè)凍結(jié)帷幕的厚度，依據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整指導(dǎo)進(jìn)行凍結(jié)施工參數(shù)。隧道頂部及其它地表變形控制嚴(yán)格敏感區(qū)域應(yīng)先進(jìn)行土體改良再進(jìn)行凍結(jié)帷幕止水，這樣可提高地層力學(xué)性能、降低滲透性、有效控制凍脹和融沉，以保證周圍建筑物及隧道的施工安全，施工工期，減小對(duì)環(huán)境的影響。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種管間精準(zhǔn)控制凍土帷幕土體改良注漿布置結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括管幕實(shí)管(1)、管幕空管(2)、土體改良注漿管(5);所述管幕實(shí)管(1)、管幕空管(2)相互交錯(cuò)布置在凍結(jié)體厚度邊界(4)內(nèi)，管幕空管(2)為中空結(jié)構(gòu)，管幕實(shí)管(I)內(nèi)填充有微膨脹水泥漿(3);管幕實(shí)管(I)、管幕空管(2)的外圍周向設(shè)有數(shù)個(gè)土體改良注漿管
[5]。
[0006]所述土體改良注漿管(5)沿管幕實(shí)管(I)、管幕空管(2)的周向均勻?qū)ΨQ或者分散不均勻布置，其布置形式取決于凍結(jié)體厚度邊界(4)的寬度及土體特性。
[0007]所述土體改良注漿管(5)的直徑小于管幕實(shí)管(I)、管幕空管(2)的直徑。
[0008]本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0009]1、本精準(zhǔn)控制凍土帷幕的工方法采用土體改良技術(shù)能夠提高凍土力學(xué)性能，改善凍土的破壞性能，可有效預(yù)防管間凍土帷幕止水性的失效，還可以有效抑制凍脹融沉效應(yīng)。
[0010]2、本精準(zhǔn)控制凍土帷幕的工方法設(shè)置實(shí)管和空管兩種，實(shí)管為凍結(jié)帷幕的主要冷源，可獨(dú)自形成凍結(jié)帷幕，空管為輔助凍結(jié)，起著加強(qiáng)凍結(jié)的作用，抵抗隧道開挖時(shí)的帷幕凍體的弱化。
[0011 ] 3、本精準(zhǔn)控制凍土帷幕的施工方法安全、可靠、實(shí)用。
【附圖說明】
[0012]圖1是一種管間精準(zhǔn)控制凍土帷幕土體改良注漿布置示意圖。
[0013]圖中:1-管幕實(shí)管，2-管幕空管，3-實(shí)管填充微膨脹水泥漿，4-凍結(jié)體厚度邊界，5-土體改良注漿管。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，精準(zhǔn)控制凍土帷幕的管幕分為實(shí)管和空管，實(shí)管和空管間隔布置，實(shí)管內(nèi)安裝主凍結(jié)管和加熱限位管并填充微膨脹水泥漿或微膨脹混凝土，空管內(nèi)安裝輔助凍結(jié)管，起著加強(qiáng)凍結(jié)的作用，抵抗隧道開挖時(shí)的帷幕凍體的弱化，并安裝全方位凍土帷幕溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，適時(shí)監(jiān)測(cè)凍土的發(fā)展，凍結(jié)工程結(jié)束進(jìn)行融沉注漿。精準(zhǔn)控制凍土帷幕的管幕施工原則為主凍結(jié)管全長整環(huán)凍結(jié)，輔助凍結(jié)管分段分區(qū)維護(hù)凍結(jié)，全方位凍土帷幕溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適時(shí)監(jiān)測(cè)凍土的發(fā)展，采用加熱限位管嚴(yán)格控制凍土層的厚度，達(dá)到精準(zhǔn)控制凍土帷幕厚度的目的。
[0015]管幕有直線型和曲線型，斷面形式也多種多樣，有“一”字形、“門”字形、圓形、橢圓形、扇形、半圓形、圓弧形等組合形式，這些組合方式均可采用本精準(zhǔn)控制凍土帷幕的施工方法。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管間精準(zhǔn)控制凍土帷幕土體改良注漿布置結(jié)構(gòu)，其特征在于:該結(jié)構(gòu)包括管幕實(shí)管(I)、管幕空管(2)、土體改良注漿管(5);所述管幕實(shí)管(I)、管幕空管(2)相互交錯(cuò)布置在凍結(jié)體厚度邊界(4)內(nèi)，管幕空管(2)為中空結(jié)構(gòu)，管幕實(shí)管(I)內(nèi)填充有微膨脹水泥漿(3);管幕實(shí)管(1)、管幕空管(2)的外圍周向設(shè)有數(shù)個(gè)土體改良注漿管(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管間精準(zhǔn)控制凍土帷幕土體改良注漿布置結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述土體改良注漿管(5)沿管幕實(shí)管(1)、管幕空管(2)的周向均勻?qū)ΨQ或者分散不均勻布置，其布置形式取決于凍結(jié)體厚度邊界(4)的寬度及土體特性。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管間精準(zhǔn)控制凍土帷幕土體改良注漿布置結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述土體改良注漿管(5)的直徑小于管幕實(shí)管(I)、管幕空管(2)的直徑。
【專利摘要】一種管間精準(zhǔn)控制凍土帷幕土體改良注漿布置結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括管幕實(shí)管、管幕空管、土體改良注漿管；所述管幕實(shí)管、管幕空管相互交錯(cuò)布置在凍結(jié)體厚度邊界內(nèi)，管幕空管為中空結(jié)構(gòu)，管幕實(shí)管內(nèi)填充有微膨脹水泥漿；管幕實(shí)管、管幕空管的外圍周向設(shè)有數(shù)個(gè)土體改良注漿管。本精準(zhǔn)控制凍土帷幕的工方法采用土體改良技術(shù)能夠提高凍土力學(xué)性能，改善凍土的破壞性能，可有效預(yù)防管間凍土帷幕止水性的失效，還可以有效抑制凍脹融沉效應(yīng)。本精準(zhǔn)控制凍土帷幕的工方法設(shè)置實(shí)管和空管兩種，實(shí)管為凍結(jié)帷幕的主要冷源，可獨(dú)自形成凍結(jié)帷幕，空管為輔助凍結(jié)，起著加強(qiáng)凍結(jié)的作用，抵抗隧道開挖時(shí)的帷幕凍體的弱化。
【IPC分類】E21D11/38, E21D11/10
【公開號(hào)】CN205117361
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520872526
【發(fā)明人】高海東, 李剛, 劉應(yīng)亮, 霍志剛, 景琦, 張彥光
【申請(qǐng)人】中鐵十八局集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年11月4日