全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构及方法.pdf

上传人:32 文档编号:22007 上传时间:2018-01-12 格式:PDF 页数:11 大小:831.78KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201410311010.7

申请日:

2014.07.02

公开号:

CN104074525A

公开日:

2014.10.01

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E21D 9/00申请日:20140702|||公开

IPC分类号:

E21D9/00; E21D11/10; E21D11/00

主分类号:

E21D9/00

申请人:

南京林业大学; 上海市机械施工集团有限公司

发明人:

杨平; 金福强; 蒋大有; 何文龙; 张婷; 刘艳军

地址:

210037 江苏省南京市龙蟠路159号

优先权:

专利代理机构:

南京君陶专利商标代理有限公司 32215

代理人:

沈根水

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明是全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构及方法,其结构包括矩形冻结壁、冻结孔1、测温孔2、泄压孔3、管棚4、全断面注浆区域5、地下通道初衬结构6、地下通道二衬结构7。本发明的有益效果:适合于城市中心下穿重要构筑物,无法实施明挖施工的富含水砂性土层或软土层矩形地下通道暗挖加固工程;联合加固中矩形水平冻结壁保证了加固体的强度和止水性,注浆加固在保证开挖掌子面稳定性的同时,抑制因冻结而引起的冻胀融沉,保证了对敏感环境的保护作用,管棚控制了上部薄覆土层开挖卸载对重要构筑物的影响;不需要对现有冻结孔、注浆和管棚施工机械进行技术改进,施工方便,相比其他化学加固方法,安全、环保,效益明显。

权利要求书

1.  全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其特征是包括矩形冻结壁,矩形冻结壁内的上方是一排冻结孔,矩形冻结壁内的冻结管两侧及底部各布置两排冻结孔,冻结管内的冻结孔的上部是泄压孔,矩形冻结壁内外两侧设有测温孔,矩形冻结壁的上方是管棚,矩形冻结壁内的冻结管外围是地下通道初衬,冻结管内围是地下通道二衬,矩形冻结壁内外两侧、地下通道二衬是全断面注浆区域。

2.
  根据权利要求1所述的全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其特征是所述矩形冻结壁位于地下通道暗挖段外。

3.
  根据权利要求1所述的全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其特征是所述冻结孔按水平角度布置,冻结孔数共101个,矩形冻结壁内的冻结管两侧及底部各布置的两排冻结孔,两排孔排距1m,梅花形布置,冻结孔离地下通道初衬外侧距离1m,冻结孔之间间距为0.8m,冻结孔数占73个,长度为8m;矩形冻结壁内上方的一排冻结孔,其冻结孔之间间距为0.8m,冻结孔数占15个,长度为8m;矩形冻结壁底部横向布设的一排冻结孔,距矩形冻结壁底板通道向下0.6m,形成稳定矩形冻结壁的横向冻结壁支撑,孔间距为0.7m,冻结孔数占13个,长度为8m;冻结孔连片成板块冻结区。

4.
  根据权利要求1所述的全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其特征是所述冻结管用直径为89mm、厚度为9mm的20#无缝钢管。

5.
  根据权利要求1所述的全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其特征是所述位于矩形冻结壁内外两侧测温孔,有4个测温孔布设在冻结管外侧,4个测温孔布设在冻结管内侧,2个测温孔布设在冻结管底部,测温孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,测温孔孔深与板块冻结区范围内冻结管长度一致,测温点间距1~1.5m,测温管采用直径为89mm、厚度9mm的20#低碳无缝钢管;
所述底排冻结孔上部2.2m处与上排冻结孔下部2.2m处各布设一排直径89mm,间距700mm的泄压孔,孔深8m,泄压孔数为6个。

6.
  根据权利要求1所述的一种全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其特征是所述管棚设在上排冻结孔上方30mm处,一排29根直径为89mm、厚度9mm,每根管棚间距为300mm,管棚长8m。

7.
  如权利要求1的一种全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固的施工方法,其特征是该方法包括如下步骤:
(1)全断面注浆
在冻结孔施工之前,对结构内部及将要实行水平冻结的区域进行全断面注浆改良土体,确保开挖面的稳定性并拟制冻胀融沉;
打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1m;注浆采用P.O 42.5硅酸盐水泥,水灰的重量比为1:1,注浆压力控制为0.3~0.5MPa,注浆扩散半径为1.0~1.2m,注浆终压为0.5MPa,单孔注浆量为4.2~4.6m3
(2)矩形冻结壁,位于地下通道暗挖段外,冻结孔按水平角度布置,冻结孔数共101个,其中地下通道结构两侧及底部各布置两排孔,两排孔排距1m,梅花形布置,冻结孔离初期支护外侧距离1m,冻结孔之间间距为0.8m,冻结孔数73个,长度为8m;在暗挖通道结构上侧布置一排孔,冻结孔之间间距为0.8m,冻结孔数15个,长度为8m;在上部通道底板向下0.6m处横向布设一排冻结孔,形成稳定矩形冻结壁的横向冻结壁支撑,孔间距为0.7m,冻结孔数为13个,长度为8m;冻结管用直径为89mm、厚度9mm的20#无缝钢管;
(3)测温孔,测温孔位于矩形冻结壁内外两侧,4个测温孔布设在冻结管外侧,4个布设在冻结管内侧,2个布设在冻结管底部,测温孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,测温孔孔深与板块冻结区范围内冻结管长度一致,测温点间距1~1.5m,测温管采用直径为89mm、厚度9mm的20#低碳无缝钢管;
(4)泄压孔,泄压孔在底排冻结孔上部2.2m处与上排冻结孔下部2.2m处各布设一排直径89mm,间距700mm的卸压孔,孔深8m,泄压孔数为6个;
(5)管棚,在上排冻结孔上方30mm处,布置一排29根直径为89mm、厚度9mm的管棚进行隔离保护,管棚间距为300mm,管棚长8m;
(6)施工,包括
1)在结构内部打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1m,注浆采用P.O 42.5硅酸盐水泥,水灰重量比为1:1,注浆压力控制为0.3~0.5MPa,注浆扩散半径为1.0~1.2m,注浆终压为0.5MPa,单孔注浆量为4.2~4.6m3
2)布置冻结孔及测温孔、泄压孔及管棚,钻孔施工工序为:定位开孔及孔口管安装→孔口密封装置安装→钻孔→测量偏斜→封闭孔底→压力试验;
钻机安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,测出精确钻机位置后方可施工,各种钻孔施工开孔误差不得大于100mm;
钻孔最大偏斜不得大于1%,所有钻孔均应进行终孔测斜,并绘制钻孔偏斜图和各钻孔位置成孔图;管棚外插角1度,钻孔的外插角允许偏差为5‰;
冻结管内充填M10水泥砂浆,充填深度不少于1500mm;
冻结管安装好后应进行注入清水试压,试验压力为0.8MPa,经试压30min压力下降不超过0.05MPa,再延续15min压力不变为合格;
3)管棚打设完毕后,在管棚上方两侧纵向浇筑两道钢筋混凝土梁,梁长度9500mm;梁横向架设700mm×300mm的H型钢,将管棚用直径30mm的钢丝绳反吊在H型钢上,确保电缆管廊安全及开挖结构施工顺利进行;在暗挖通道两外侧用700mm×300mm的H型钢架设支架对管棚进行支托;
4)安装冻结制冷系统,冻结站内设备主要包括配电柜、清水池、冷冻机组、盐水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔、盐水箱,之后连接管路、安装保温设备与测试仪表,溶解氯化钙并对机组充氟加油;
5)开始冻结施工,保持最低盐水温度-28~-30℃,直至设计加固区域完成;具体包括
A、冻结壁冻结前应对洞门内槽壁进行保温,保温采用泡沫保温板,保温板厚度不小于30mm;
B、冻结期间应对去回路盐水温度、测温管内各测点温度、地表隆沉、建(构)筑物沉降进行监测,确保每个冻结孔工作正常;
C、冻结加固完成停机标准:积极冻结期盐水温度为-28℃~-30℃,维护冻结期温度为-25℃~-28℃、去回路盐水温度差小于1℃;冻结壁平均温度≤-10℃;冻结壁厚度达到设计冻结壁厚度3.0/2.0m;加固体与围护结构交界处测点平均温度小于-5℃。

说明书

全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构及方法
技术领域
本发明涉及的是一种穿越敏感建(构)筑物,富含水层砂土或软土地层的全断面注浆、矩形水平冻结与上部管棚联合加固的地下通道施工加固结构及方法。属于浅埋暗挖地下通道加固技术领域。 
背景技术
地下通道浅埋暗挖施工时,为确保其暗挖过程顺利及影响范围内建(构)筑物的安全,通常需要对暗挖土体进行加固。其作用是阻止地下通道外地下水土流入及保持开挖断面的稳定性,使加固体本身具有一定的强度和刚度。其作用是挡土、挡水、保证开挖面稳定及控制重要建(构)筑物在施工中的变形。通常地下通道超前预加固采用注浆法、管棚法、深层搅拌桩、高压旋喷法、冻结法、等方法,每种方法各具有优缺点,如表1。 
表1常见地下通道预加固方式对比 
 
地下通道施工特别是在市中心遇到的复杂周边环境和地层环境越来越多,经常遇到因场地和地层限制,无法使用或不适合使用各类化学加固方式,而采用单一矩形水平冻结法加固由于开挖断面较大,工作面稳定性难于保证、开挖卸压及冻结法具有的冻胀及融沉特性,也难于满足复杂环境保护要求的情况。
发明内容
本发明提出的是一种全断面注浆,矩形水平冻结与管棚联合加固结构及方法,其目的旨在满足复杂环境保护要求的情况,在地下通道暗挖前利用水平冻结孔冻结加固土体,在暗挖地下通道外侧先形成强度高、封闭性好的矩形冻结壁。为保证开挖面的稳定性以及控制冻结过程中冻土层产生的冻胀与融沉影响,在水平冻结孔施工前对将要暗挖的区域及冻结区域进行全断面预注浆。同时,为控制由于暗挖引起的地表隆、沉对建(构)筑物的影响,在正上方布置一排管棚使加固区域位移、应力等变化量与上部建(构)筑物予以隔离保护。适用于因场地限制无法使用各类化学加固方式,并且对冻结法加固引起的地层冻胀融沉量有严格限制的浅埋暗挖矩形地下通道预加固工程。 
本发明的技术解决方案:全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其结构包括矩形冻结壁,矩形冻结壁内的上方是一排冻结孔,矩形冻结壁内的冻结管两侧及底部各布置两排冻结孔,冻结管内的冻结孔的上部是泄压孔,矩形冻结壁内外两侧设有测温孔,矩形冻结壁的上方是管棚,矩形冻结壁内的冻结管外围是地下通道初衬,冻结管内围是地下通道二衬,矩形冻结壁内外两侧、地下通道二衬是全断面注浆区域。 
其联合加固的方法,包括如下步骤: 
(1)全断面注浆;
在冻结孔施工之前,对结构内部及将要实行水平冻结的区域进行全断面注浆改良土体,确保开挖面的稳定性并拟制冻胀融沉;具体包括
1)打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1m;
2)注浆采用P.O 42.5硅酸盐水泥,水灰比为1:1(重量比);
3)注浆压力控制为0.3~0.5MPa,注浆扩散半径为1.0~1.2m,注浆终压为0.5MPa,单孔注浆量为4.2~4.6m3
(2)矩形冻结壁,具体包括 
1)矩形冻结壁10位于地下通道暗挖段外,冻结孔1按水平角度布置;
2)冻结孔数101个。其中地下通道结构两侧及底部各布置两排孔,两排孔排距1m,梅花形布置,冻结孔离初期支护外侧距离1m,冻结孔之间间距为0.8m,冻结孔数73个,长度为8m;在暗挖通道结构上侧布置一排孔,冻结孔之间间距为0.8m,冻结孔数15个,长度为8m;在上部通道底板向下0.6m处横向布设一排冻结孔,形成稳定矩形冻结壁的横向冻结壁支撑,孔间距为0.7m,冻结孔数为13个,长度为8m;
3)冻结管用直径为89mm,厚度为9mm的20#无缝钢管。
(3)测温孔 
测温孔位于矩形冻结壁内外两侧,4个测温孔布设在冻结管外侧,4个布设在冻结管内侧,2个布设在冻结管底部,测温孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,测温孔孔深与板块冻结区范围内冻结管长度一致,测温点间距1~1.5m,测温管采用直径为89mm、厚度9mm的20#低碳无缝钢管。
(4)泄压孔 
底排冻结孔上部2.2m处与上排冻结孔下部2.2m处各布设一排直径89mm,间距700mm的卸压孔,孔深8m,泄压孔数为6个。
(5)管棚 
在上排冻结孔上方30mm处,布置一排29根直径为89mm、厚度9mm管棚进行隔离保护,管棚间距为300mm,管棚长8m。
(6)施工 
1)在结构内部打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1m;注浆采用P.O 42.5硅酸盐水泥,水灰比为1:1(重量比),注浆压力控制为0.3~0.5MPa,注浆扩散半径为1.0~1.2m,注浆终压为0.5MPa ,单孔注浆量为4.2~4.6m3
2)布置冻结孔及测温孔、泄压孔及管棚,钻孔施工工序为:定位开孔及孔口管安装→孔口密封装置安装→钻孔→测量偏斜→封闭孔底→压力试验;
钻机安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,测出精确钻机位置后方可施工,各种钻孔施工开孔误差不得大于100mm;
钻孔最大偏斜不得大于1%,所有钻孔均应进行终孔测斜,并绘制钻孔偏斜图和各钻孔位置成孔图;管棚外插角1度,钻孔的外插角允许偏差为5‰。
冻结管内充填M10水泥砂浆,充填深度不少于1500mm; 
冻结管安装好后应进行注入清水试压,试验压力为0.8MPa,经试压30min压力下降不超过0.05MPa,再延续15min压力不变为合格;
3)管棚打设完毕后,在管棚上方两侧纵向浇筑两道钢筋混凝土梁(800mm×600mm),梁长度9500mm。梁横向架设700mm×300mm的H型钢,将管棚用直径30mm钢丝绳反吊在H型钢上,确保电缆管廊安全及开挖结构施工顺利进行。在暗挖通道两外侧用700mm×300mm的H型钢架设支架对管棚进行支托;
4)安装冻结制冷系统,冻结站内设备主要包括配电柜、清水池、冷冻机组、盐水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔、盐水箱,之后连接管路、安装保温设备与测试仪表,溶解氯化钙并对机组充氟加油;
5)开始冻结施工,保持最低盐水温度-28~-30℃,直至设计加固区域完成;
冻结壁冻结前应对洞门内槽壁进行保温,保温采用泡沫保温板,保温板厚度不小于30mm;
冻结期间应对去回路盐水温度、测温管内各测点温度、地表隆沉、建(构)筑物沉降进行监测,确保每个冻结孔工作正常;
冻结加固完成停机标准:积极冻结期盐水温度为-28℃~-30℃,维护冻结期温度为-25℃~-28℃、去回路盐水温度差小于1℃;冻结壁平均温度≤-10℃;冻结壁厚度达到设计冻结壁厚度3.0/2.0m;加固体与围护结构交界处测点平均温度小于-5℃。
本发明的有益效果:
1、适合于城市中心由于下穿重要构筑物,无法实施明挖施工的富含水砂性土层或软土层地下通道暗挖加固工程。
2、联合加固中矩形冻结壁保证了预支护结构的强度和止水性,全断面注浆在保证开挖面稳定的基础上有效抑制水平冻结引起的冻胀融沉,管棚则可以控制因浅覆暗挖引起的沉降,保证了对敏感环境的保护作用。 
3、不需要对现有冻结孔、注浆和管棚施工机械进行技术改进,施工方便,相比其他化学加固方法,安全、环保效益明显。 
附图说明
图1是全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固地下通道平面图。 
附图中的1是冻结孔;2是测温孔;3是泄压孔;4是管棚;5是全断面注浆区域;6是地下通道初衬结构;7是地下通道二衬结构。 
具体实施方式
如图1所示,全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其结构包括矩形冻结壁,矩形冻结壁内的上方是一排冻结孔1,矩形冻结壁内的冻结管两侧及底部各布置两排冻结孔1,冻结管内的冻结孔1的上部是泄压孔3,矩形冻结壁内外两侧设有测温孔2,矩形冻结壁的上方是管棚4,矩形冻结壁内的冻结管外围是地下通道初衬6,冻结管内围是地下通道二衬7,矩形冻结壁内外两侧、地下通道二衬7是全断面注浆区域5。 
所述矩形冻结壁位于地下通道暗挖段外。 
所述冻结孔1按水平角度布置,冻结孔数共101个,矩形冻结壁内的冻结管两侧及底部各布置的两排冻结孔1,两排孔排距1m,梅花形布置,冻结孔离地下通道初衬6外侧距离1m,冻结孔之间间距为0.8m,冻结孔数占73个,长度为8m;矩形冻结壁内上方的一排冻结孔1,其冻结孔1之间间距为0.8m,冻结孔数占15个,长度为8m;矩形冻结壁底部横向布设的一排冻结孔,距矩形冻结壁底板通道向下0.6m,形成稳定矩形冻结壁的横向冻结壁支撑,孔间距为0.7m,冻结孔数占13个,长度为8m;冻结孔连片成板块冻结区。 
所述位于矩形冻结壁内外两侧测温孔,有4个测温孔布设在冻结管外侧,4个测温孔布设在冻结管内侧,2个测温孔布设在冻结管底部,测温孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,测温孔孔深与板块冻结区范围内冻结管长度一致,测温点间距1~1.5m,测温管采用直径为89mm、厚度9mm的20#低碳无缝钢管。 
所述底排冻结孔上部2.2m处与上排冻结孔下部2.2m处各布设一排直径89mm,间距700mm的泄压孔4,孔深8m,泄压孔数为6个。 
所述矩形冻结壁内上方的一排冻结孔1上方30mm处,布置一排29根直径为89mm、厚度为9mm管棚4进行隔离保护,管棚间距为300mm,管棚长8m。 
其联合加固的施工方法,包括如下步骤: 
(1)全断面注浆
在冻结孔施工之前,对结构内部及将要实行水平冻结的区域进行全断面注浆改良土体,确保开挖面的稳定性并拟制冻胀融沉;
打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1m。注浆采用P.O 42.5硅酸盐水泥,水灰比为1:1(重量比),注浆压力控制为0.3~0.5MPa,注浆扩散半径为1.0~1.2m,注浆终压为0.5MPa,单孔注浆量为4.2~4.6m3
(2)矩形冻结壁,位于地下通道暗挖段外,冻结孔1按水平角度布置,冻结孔数共101个,其中地下通道结构两侧及底部各布置两排孔,两排孔排距1m,梅花形布置,冻结孔离初期支护外侧距离1m,冻结孔之间间距为0.8m,冻结孔数73个,长度为8m;在暗挖通道结构上侧布置一排孔,冻结孔之间间距为0.8m,冻结孔数15个,长度为8m;在上部通道底板向下0.6m处横向布设一排冻结孔,形成稳定矩形冻结壁的横向冻结壁支撑,孔间距为0.7m,冻结孔数为13个,长度为8m;冻结管用直径为89mm、厚度9mm的20#无缝钢管。 
(3)测温孔,测温孔位于矩形冻结壁内外两侧,4个测温孔布设在冻结管外侧,4个布设在冻结管内侧,2个布设在冻结管底部,测温孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,测温孔孔深与板块冻结区范围内冻结管长度一致,测温点间距1~1.5m,测温管采用直径为89mm、厚度9mm的20#低碳无缝钢管。 
 (4)泄压孔,泄压孔在底排冻结孔上部2.2m处与上排冻结孔下部2.2m处各布设一排直径89mm,间距700mm的卸压孔,孔深8m,泄压孔数为6个。 
 (5)管棚,在上排冻结孔上方30mm处,布置一排29根直径为89mm、厚度9mm管棚进行隔离保护,管棚间距为300mm,管棚长8m。 
(6)施工,包括 
1)在结构内部打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1m。注浆采用P.O 42.5硅酸盐水泥,水灰比为1:1(重量比),注浆压力控制为0.3~0.5MPa,注浆扩散半径为1.0~1.2m,注浆终压为0.5MPa ,单孔注浆量为4.2~4.6m3
2)布置冻结孔及测温孔、泄压孔及管棚,钻孔施工工序为:定位开孔及孔口管安装→孔口密封装置安装→钻孔→测量偏斜→封闭孔底→压力试验;
钻机安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,测出精确钻机位置后方可施工,各种钻孔施工开孔误差不得大于100mm;
钻孔最大偏斜不得大于1%,所有钻孔均应进行终孔测斜,并绘制钻孔偏斜图和各钻孔位置成孔图;管棚外插角1度,钻孔的外插角允许偏差为5‰。
冻结管内充填M10水泥砂浆,充填深度不少于1500mm; 
冻结管安装好后应进行注入清水试压,试验压力为0.8MPa,经试压30min压力下降不超过0.05MPa,再延续15min压力不变为合格;
3)管棚打设完毕后,在管棚上方两侧纵向浇筑两道钢筋混凝土梁(800mm×600mm),梁长度9500mm;梁横向架设700mm×300mm的H型钢,将管棚用直径30mm的钢丝绳反吊在H型钢上,确保电缆管廊安全及开挖结构施工顺利进行。在暗挖通道两外侧用700mm×300mm的H型钢架设支架对管棚进行支托;
4)安装冻结制冷系统,冻结站内设备主要包括配电柜、清水池、冷冻机组、盐水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔、盐水箱,之后连接管路、安装保温设备与测试仪表,溶解氯化钙并对机组充氟加油;
5)开始冻结施工,保持最低盐水温度-28~-30℃,直至设计加固区域完成;具体包括
冻结壁冻结前应对洞门内槽壁进行保温,保温采用泡沫保温板,保温板厚度不小于30mm;
冻结期间应对去回路盐水温度、测温管内各测点温度、地表隆沉、建(构)筑物沉降进行监测,确保每个冻结孔工作正常;
冻结加固完成停机标准:积极冻结期盐水温度为-28℃~-30℃,维护冻结期温度为-25℃~-28℃、去回路盐水温度差小于1℃;冻结壁平均温度≤-10℃;冻结壁厚度达到设计冻结壁厚度3.0/2.0m;加固体与围护结构交界处测点平均温度小于-5℃。
实施例
南京地铁梦都大街站为十号线的第六座车站,车站位于松花江西街与梦都大街之间的乐山路上,为地下两层明挖 10.5m 岛式站台车站。站址周边地势平坦,地面标高约为 6.5~8.0m。乐山路道路红线宽 40m,梦都大街道路红线宽 65m,松花江西街道路红线宽 24m。目前交通量均较小。车站南侧为奥~松明挖区间,北侧为松~绿盾构区间。车站总建筑面积为14924.19㎡,其中,主体建筑面积为10758.42 ㎡,附属建筑面积为4165.77㎡。本站共5个出入口通道(1 号通道分为 1A、1B两个地面出入口,其中1A号出入口通道跨梦都大街,兼作为过街通道)、1个无障碍出入口、1个消防疏散口以及3组风亭(8 个风口)。车站外包总长 260.5m,标准段外包总宽19.6m,车站轨面埋深约14.225m,站台中心里程处顶板覆土层约 2.7m,底板底埋深约为 15.7m。 
其中1号出入口及风道有三根高压电缆横向穿过,由于高压电缆无法迁移(迁移费用大,迁移时间长),受高压电缆影响,高压电缆横穿区域无法采用明挖法施工。1号出入口及风道主要涉及地层为杂填土层、淤泥质粉质粘土夹粉砂层和粉土夹粉砂层。横穿部位高压电缆埋深约为1.35m,三根高压电缆线管槽宽度约为4m,结构顶板埋深为2.75m,结构尺寸为7.90m×6.05m×8.5m。 
根据现场条件及冻结施工经验,采用如下方式加固地下通道: 
(1)全断面注浆
在冻结孔施工之前,对结构内部及将要实行水平冻结的区域进行全断面注浆改良土体,确保开挖面的稳定性并拟制冻胀融沉;
打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1m。注浆采用P.O42.5硅酸盐水泥,水灰比为1:1(重量比),注浆压力控制为0.3~0.5MPa,注浆扩散半径为1.0~1.2m,注浆终压为0.5MPa ,单孔注浆量为4.2~4.6m3。 
(2)矩形冻结壁 
矩形冻结壁10位于地下通道暗挖段外,冻结孔1按水平角度布置,冻结孔数101个,其中地下通道结构两侧及底部各布置两排孔,两排孔排距1m,梅花形布置,冻结孔离初期支护外侧距离1m,冻结孔之间间距为0.8m,冻结孔数73个,长度为8m;在暗挖通道结构上侧布置一排孔,冻结孔之间间距为0.8m,冻结孔数15个,长度为8m;在上部通道底板向下0.6m处横向布设一排冻结孔,形成稳定矩形冻结壁的横向冻结壁支撑,孔间距为0.7m,冻结孔数为13个,长度为8m;冻结管用直径为89mm、厚度9mm的20#无缝钢管。
(3)测温孔 
测温孔位于矩形冻结壁内外两侧,4个测温孔布设在冻结管外侧,4个布设在冻结管内侧,2个布设在冻结管底部,测温孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,测温孔孔深与板块冻结区范围内冻结管长度一致,测温点间距1~1.5m,测温管采用直径为89mm、厚度9mm的20#低碳无缝钢管。
(4)泄压孔 
底排冻结孔上部2.2m处与上排冻结孔下部2.2m处各布设一排直径为89mm、间距700mm的卸压孔,孔深8m,泄压孔数为6个。
(5)管棚 
在上排冻结孔上方30mm处,布置一排29根直径为89mm、厚度9mm管棚进行隔离保护,管棚间距为300mm,管棚长8m。
具体施工步骤及要求如下: 
(1)在结构内部打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1m。注浆采用P.O 42.5硅酸盐水泥,水灰比为1:1(重量比),注浆压力控制为0.3~0.5MPa,注浆扩散半径为1.0~1.2m,注浆终压为0.5MPa,单孔注浆量为4.2~4.6m3
(2)布置冻结孔及测温孔、泄压孔及管棚,钻孔施工工序为:定位开孔及孔口管安装→孔口密封装置安装→钻孔→测量偏斜→封闭孔底→压力试验。 
钻机安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,测出精确钻机位置后方可施工,各种钻孔施工开孔误差不得大于100mm。 
钻孔最大偏斜不得大于1%,所有钻孔均应进行终孔测斜,并绘制钻孔偏斜图和各钻孔位置成孔图;管棚外插角1度,钻孔的外插角允许偏差为5‰。 
冻结管内充填M10水泥砂浆,充填深度不少于1500mm。 
冻结管安装好后应进行注入清水试压,试验压力为0.8MPa,经试压30min压力下降不超过0.05MPa,再延续15min压力不变为合格。 
(3)管棚打设完毕后,在管棚上方两侧纵向浇筑两道钢筋混凝土梁(800mm×600mm),梁长度9500mm。梁横向架设700mm×300mm的H型钢,将管棚用直径30mm的钢丝绳反吊在H型钢上,确保电缆管廊安全及开挖结构施工顺利进行。在暗挖通道两外侧用700mm×300mm的H型钢架设支架对管棚进行支托。 
(4)安装冻结制冷系统,冻结站内设备主要包括配电柜、清水池、冷冻机组、盐水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔、盐水箱,之后连接管路、安装保温设备与测试仪表,溶解氯化钙并对机组充氟加油。 
(5)开始冻结施工,保持最低盐水温度-28~-30℃,直至设计加固区域完成。 
冻结壁冻结前应对洞门内槽壁进行保温,保温采用泡沫保温板,保温板厚度不小于30mm。 
冻结期间应对去回路盐水温度、测温管内各测点温度、地表隆沉、建/构筑物沉降进行监测,确保每个冻结孔工作正常。 
冻结加固完成停机标准:积极冻结期盐水温度为-28℃~-30℃,维护冻结期温度为-25℃~-28℃、去回路盐水温度差小于1℃;冻结壁平均温度≤-10℃;冻结壁厚度达到设计冻结壁厚度3.0/2.0m;加固体与围护结构交界处测点平均温度小于-5℃。 
南京地铁10号线梦都大街站附属结构1号出入口工程中,矩形水平冻结壁厚度达到3.0m,横向水平冻结支撑达到2.0m,冻土壁设计平均温度为-11.7℃,地表最大隆起量为17.8mm,最大沉降量为13.4mm,上部建筑物最大隆起8.2mm,最大沉降量5.1mm,加固对环境保护效果明显。 

全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构及方法.pdf_第1页
第1页 / 共11页
全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构及方法.pdf_第2页
第2页 / 共11页
全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构及方法.pdf_第3页
第3页 / 共11页
点击查看更多>>
资源描述

《全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构及方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构及方法.pdf(11页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN104074525A43申请公布日20141001CN104074525A21申请号201410311010722申请日20140702E21D9/00200601E21D11/10200601E21D11/0020060171申请人南京林业大学地址210037江苏省南京市龙蟠路159号申请人上海市机械施工集团有限公司72发明人杨平金福强蒋大有何文龙张婷刘艳军74专利代理机构南京君陶专利商标代理有限公司32215代理人沈根水54发明名称全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构及方法57摘要本发明是全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构及方法,其结构包括矩形冻结壁、冻结孔。

2、1、测温孔2、泄压孔3、管棚4、全断面注浆区域5、地下通道初衬结构6、地下通道二衬结构7。本发明的有益效果适合于城市中心下穿重要构筑物,无法实施明挖施工的富含水砂性土层或软土层矩形地下通道暗挖加固工程;联合加固中矩形水平冻结壁保证了加固体的强度和止水性,注浆加固在保证开挖掌子面稳定性的同时,抑制因冻结而引起的冻胀融沉,保证了对敏感环境的保护作用,管棚控制了上部薄覆土层开挖卸载对重要构筑物的影响;不需要对现有冻结孔、注浆和管棚施工机械进行技术改进,施工方便,相比其他化学加固方法,安全、环保,效益明显。51INTCL权利要求书2页说明书7页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权。

3、利要求书2页说明书7页附图1页10申请公布号CN104074525ACN104074525A1/2页21全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其特征是包括矩形冻结壁,矩形冻结壁内的上方是一排冻结孔,矩形冻结壁内的冻结管两侧及底部各布置两排冻结孔,冻结管内的冻结孔的上部是泄压孔,矩形冻结壁内外两侧设有测温孔,矩形冻结壁的上方是管棚,矩形冻结壁内的冻结管外围是地下通道初衬,冻结管内围是地下通道二衬,矩形冻结壁内外两侧、地下通道二衬是全断面注浆区域。2根据权利要求1所述的全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其特征是所述矩形冻结壁位于地下通道暗挖段外。3根据权利要求1所述的全断面注浆、矩。

4、形水平冻结与管棚联合加固结构,其特征是所述冻结孔按水平角度布置,冻结孔数共101个,矩形冻结壁内的冻结管两侧及底部各布置的两排冻结孔,两排孔排距1M,梅花形布置,冻结孔离地下通道初衬外侧距离1M,冻结孔之间间距为08M,冻结孔数占73个,长度为8M;矩形冻结壁内上方的一排冻结孔,其冻结孔之间间距为08M,冻结孔数占15个,长度为8M;矩形冻结壁底部横向布设的一排冻结孔,距矩形冻结壁底板通道向下06M,形成稳定矩形冻结壁的横向冻结壁支撑,孔间距为07M,冻结孔数占13个,长度为8M;冻结孔连片成板块冻结区。4根据权利要求1所述的全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其特征是所述冻结管用直径。

5、为89MM、厚度为9MM的20无缝钢管。5根据权利要求1所述的全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其特征是所述位于矩形冻结壁内外两侧测温孔,有4个测温孔布设在冻结管外侧,4个测温孔布设在冻结管内侧,2个测温孔布设在冻结管底部,测温孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,测温孔孔深与板块冻结区范围内冻结管长度一致,测温点间距115M,测温管采用直径为89MM、厚度9MM的20低碳无缝钢管;所述底排冻结孔上部22M处与上排冻结孔下部22M处各布设一排直径89MM,间距700MM的泄压孔,孔深8M,泄压孔数为6个。6根据权利要求1所述的一种全断面注。

6、浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其特征是所述管棚设在上排冻结孔上方30MM处,一排29根直径为89MM、厚度9MM,每根管棚间距为300MM,管棚长8M。7如权利要求1的一种全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固的施工方法,其特征是该方法包括如下步骤(1)全断面注浆在冻结孔施工之前,对结构内部及将要实行水平冻结的区域进行全断面注浆改良土体,确保开挖面的稳定性并拟制冻胀融沉;打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1M;注浆采用PO425硅酸盐水泥,水灰的重量比为11,注浆压力控制为0305MPA,注浆扩散半径为1012M,注浆终压为05MPA,单孔注浆量为4246M3;(。

7、2)矩形冻结壁,位于地下通道暗挖段外,冻结孔按水平角度布置,冻结孔数共101个,其中地下通道结构两侧及底部各布置两排孔,两排孔排距1M,梅花形布置,冻结孔离初期支护外侧距离1M,冻结孔之间间距为08M,冻结孔数73个,长度为8M;在暗挖通道结构上侧布置一排孔,冻结孔之间间距为08M,冻结孔数15个,长度为8M;在上部通道底板向下权利要求书CN104074525A2/2页306M处横向布设一排冻结孔,形成稳定矩形冻结壁的横向冻结壁支撑,孔间距为07M,冻结孔数为13个,长度为8M;冻结管用直径为89MM、厚度9MM的20无缝钢管;(3)测温孔,测温孔位于矩形冻结壁内外两侧,4个测温孔布设在冻结管。

8、外侧,4个布设在冻结管内侧,2个布设在冻结管底部,测温孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,测温孔孔深与板块冻结区范围内冻结管长度一致,测温点间距115M,测温管采用直径为89MM、厚度9MM的20低碳无缝钢管;(4)泄压孔,泄压孔在底排冻结孔上部22M处与上排冻结孔下部22M处各布设一排直径89MM,间距700MM的卸压孔,孔深8M,泄压孔数为6个;(5)管棚,在上排冻结孔上方30MM处,布置一排29根直径为89MM、厚度9MM的管棚进行隔离保护,管棚间距为300MM,管棚长8M;(6)施工,包括1)在结构内部打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成。

9、梅花型布置,排与孔间距1M,注浆采用PO425硅酸盐水泥,水灰重量比为11,注浆压力控制为0305MPA,注浆扩散半径为1012M,注浆终压为05MPA,单孔注浆量为4246M3;2)布置冻结孔及测温孔、泄压孔及管棚,钻孔施工工序为定位开孔及孔口管安装孔口密封装置安装钻孔测量偏斜封闭孔底压力试验;钻机安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,测出精确钻机位置后方可施工,各种钻孔施工开孔误差不得大于100MM;钻孔最大偏斜不得大于1,所有钻孔均应进行终孔测斜,并绘制钻孔偏斜图和各钻孔位置成孔图;管棚外插角1度,钻孔的外插角允许偏差为5;冻结管内充填M10水泥砂浆,充填深度不少于1500MM;冻结。

10、管安装好后应进行注入清水试压,试验压力为08MPA,经试压30MIN压力下降不超过005MPA,再延续15MIN压力不变为合格;3)管棚打设完毕后,在管棚上方两侧纵向浇筑两道钢筋混凝土梁,梁长度9500MM;梁横向架设700MM300MM的H型钢,将管棚用直径30MM的钢丝绳反吊在H型钢上,确保电缆管廊安全及开挖结构施工顺利进行;在暗挖通道两外侧用700MM300MM的H型钢架设支架对管棚进行支托;4)安装冻结制冷系统,冻结站内设备主要包括配电柜、清水池、冷冻机组、盐水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔、盐水箱,之后连接管路、安装保温设备与测试仪表,溶解氯化钙并对机组充氟加油;5)开始冻结施工,保持。

11、最低盐水温度2830,直至设计加固区域完成;具体包括A、冻结壁冻结前应对洞门内槽壁进行保温,保温采用泡沫保温板,保温板厚度不小于30MM;B、冻结期间应对去回路盐水温度、测温管内各测点温度、地表隆沉、建(构)筑物沉降进行监测,确保每个冻结孔工作正常;C、冻结加固完成停机标准积极冻结期盐水温度为2830,维护冻结期温度为2528、去回路盐水温度差小于1;冻结壁平均温度10;冻结壁厚度达到设计冻结壁厚度30/20M;加固体与围护结构交界处测点平均温度小于5。权利要求书CN104074525A1/7页4全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构及方法技术领域0001本发明涉及的是一种穿越敏感建(构)。

12、筑物,富含水层砂土或软土地层的全断面注浆、矩形水平冻结与上部管棚联合加固的地下通道施工加固结构及方法。属于浅埋暗挖地下通道加固技术领域。背景技术0002地下通道浅埋暗挖施工时,为确保其暗挖过程顺利及影响范围内建(构)筑物的安全,通常需要对暗挖土体进行加固。其作用是阻止地下通道外地下水土流入及保持开挖断面的稳定性,使加固体本身具有一定的强度和刚度。其作用是挡土、挡水、保证开挖面稳定及控制重要建(构)筑物在施工中的变形。通常地下通道超前预加固采用注浆法、管棚法、深层搅拌桩、高压旋喷法、冻结法、等方法,每种方法各具有优缺点,如表1。0003表1常见地下通道预加固方式对比地下通道施工特别是在市中心遇到。

13、的复杂周边环境和地层环境越来越多,经常遇到因场地和地层限制,无法使用或不适合使用各类化学加固方式,而采用单一矩形水平冻结法加固由于开挖断面较大,工作面稳定性难于保证、开挖卸压及冻结法具有的冻胀及融沉特性,也难于满足复杂环境保护要求的情况。发明内容0004本发明提出的是一种全断面注浆,矩形水平冻结与管棚联合加固结构及方法,其目的旨在满足复杂环境保护要求的情况,在地下通道暗挖前利用水平冻结孔冻结加固土说明书CN104074525A2/7页5体,在暗挖地下通道外侧先形成强度高、封闭性好的矩形冻结壁。为保证开挖面的稳定性以及控制冻结过程中冻土层产生的冻胀与融沉影响,在水平冻结孔施工前对将要暗挖的区域及。

14、冻结区域进行全断面预注浆。同时,为控制由于暗挖引起的地表隆、沉对建(构)筑物的影响,在正上方布置一排管棚使加固区域位移、应力等变化量与上部建(构)筑物予以隔离保护。适用于因场地限制无法使用各类化学加固方式,并且对冻结法加固引起的地层冻胀融沉量有严格限制的浅埋暗挖矩形地下通道预加固工程。0005本发明的技术解决方案全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其结构包括矩形冻结壁,矩形冻结壁内的上方是一排冻结孔,矩形冻结壁内的冻结管两侧及底部各布置两排冻结孔,冻结管内的冻结孔的上部是泄压孔,矩形冻结壁内外两侧设有测温孔,矩形冻结壁的上方是管棚,矩形冻结壁内的冻结管外围是地下通道初衬,冻结管内围是地。

15、下通道二衬,矩形冻结壁内外两侧、地下通道二衬是全断面注浆区域。0006其联合加固的方法,包括如下步骤(1)全断面注浆;在冻结孔施工之前,对结构内部及将要实行水平冻结的区域进行全断面注浆改良土体,确保开挖面的稳定性并拟制冻胀融沉;具体包括1)打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1M;2)注浆采用PO425硅酸盐水泥,水灰比为11(重量比);3)注浆压力控制为0305MPA,注浆扩散半径为1012M,注浆终压为05MPA,单孔注浆量为4246M3。0007(2)矩形冻结壁,具体包括1)矩形冻结壁10位于地下通道暗挖段外,冻结孔1按水平角度布置;2)冻结孔数101个。其中地下通。

16、道结构两侧及底部各布置两排孔,两排孔排距1M,梅花形布置,冻结孔离初期支护外侧距离1M,冻结孔之间间距为08M,冻结孔数73个,长度为8M;在暗挖通道结构上侧布置一排孔,冻结孔之间间距为08M,冻结孔数15个,长度为8M;在上部通道底板向下06M处横向布设一排冻结孔,形成稳定矩形冻结壁的横向冻结壁支撑,孔间距为07M,冻结孔数为13个,长度为8M;3)冻结管用直径为89MM,厚度为9MM的20无缝钢管。0008(3)测温孔测温孔位于矩形冻结壁内外两侧,4个测温孔布设在冻结管外侧,4个布设在冻结管内侧,2个布设在冻结管底部,测温孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土内至少布设一个测温孔,且。

17、数量不少于2个,测温孔孔深与板块冻结区范围内冻结管长度一致,测温点间距115M,测温管采用直径为89MM、厚度9MM的20低碳无缝钢管。0009(4)泄压孔底排冻结孔上部22M处与上排冻结孔下部22M处各布设一排直径89MM,间距700MM的卸压孔,孔深8M,泄压孔数为6个。0010(5)管棚在上排冻结孔上方30MM处,布置一排29根直径为89MM、厚度9MM管棚进行隔离保护,管棚间距为300MM,管棚长8M。0011(6)施工说明书CN104074525A3/7页61)在结构内部打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1M;注浆采用PO425硅酸盐水泥,水灰比为11(重量比。

18、),注浆压力控制为0305MPA,注浆扩散半径为1012M,注浆终压为05MPA,单孔注浆量为4246M3;2)布置冻结孔及测温孔、泄压孔及管棚,钻孔施工工序为定位开孔及孔口管安装孔口密封装置安装钻孔测量偏斜封闭孔底压力试验;钻机安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,测出精确钻机位置后方可施工,各种钻孔施工开孔误差不得大于100MM;钻孔最大偏斜不得大于1,所有钻孔均应进行终孔测斜,并绘制钻孔偏斜图和各钻孔位置成孔图;管棚外插角1度,钻孔的外插角允许偏差为5。0012冻结管内充填M10水泥砂浆,充填深度不少于1500MM;冻结管安装好后应进行注入清水试压,试验压力为08MPA,经试压30M。

19、IN压力下降不超过005MPA,再延续15MIN压力不变为合格;3)管棚打设完毕后,在管棚上方两侧纵向浇筑两道钢筋混凝土梁(800MM600MM),梁长度9500MM。梁横向架设700MM300MM的H型钢,将管棚用直径30MM钢丝绳反吊在H型钢上,确保电缆管廊安全及开挖结构施工顺利进行。在暗挖通道两外侧用700MM300MM的H型钢架设支架对管棚进行支托;4)安装冻结制冷系统,冻结站内设备主要包括配电柜、清水池、冷冻机组、盐水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔、盐水箱,之后连接管路、安装保温设备与测试仪表,溶解氯化钙并对机组充氟加油;5)开始冻结施工,保持最低盐水温度2830,直至设计加固区域完成。

20、;冻结壁冻结前应对洞门内槽壁进行保温,保温采用泡沫保温板,保温板厚度不小于30MM;冻结期间应对去回路盐水温度、测温管内各测点温度、地表隆沉、建(构)筑物沉降进行监测,确保每个冻结孔工作正常;冻结加固完成停机标准积极冻结期盐水温度为2830,维护冻结期温度为2528、去回路盐水温度差小于1;冻结壁平均温度10;冻结壁厚度达到设计冻结壁厚度30/20M;加固体与围护结构交界处测点平均温度小于5。0013本发明的有益效果1、适合于城市中心由于下穿重要构筑物,无法实施明挖施工的富含水砂性土层或软土层地下通道暗挖加固工程。00142、联合加固中矩形冻结壁保证了预支护结构的强度和止水性,全断面注浆在保证。

21、开挖面稳定的基础上有效抑制水平冻结引起的冻胀融沉,管棚则可以控制因浅覆暗挖引起的沉降,保证了对敏感环境的保护作用。00153、不需要对现有冻结孔、注浆和管棚施工机械进行技术改进,施工方便,相比其他化学加固方法,安全、环保效益明显。附图说明0016图1是全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固地下通道平面图。0017附图中的1是冻结孔;2是测温孔;3是泄压孔;4是管棚;5是全断面注浆区域;6说明书CN104074525A4/7页7是地下通道初衬结构;7是地下通道二衬结构。具体实施方式0018如图1所示,全断面注浆、矩形水平冻结与管棚联合加固结构,其结构包括矩形冻结壁,矩形冻结壁内的上方是一排冻结孔。

22、1,矩形冻结壁内的冻结管两侧及底部各布置两排冻结孔1,冻结管内的冻结孔1的上部是泄压孔3,矩形冻结壁内外两侧设有测温孔2,矩形冻结壁的上方是管棚4,矩形冻结壁内的冻结管外围是地下通道初衬6,冻结管内围是地下通道二衬7,矩形冻结壁内外两侧、地下通道二衬7是全断面注浆区域5。0019所述矩形冻结壁位于地下通道暗挖段外。0020所述冻结孔1按水平角度布置,冻结孔数共101个,矩形冻结壁内的冻结管两侧及底部各布置的两排冻结孔1,两排孔排距1M,梅花形布置,冻结孔离地下通道初衬6外侧距离1M,冻结孔之间间距为08M,冻结孔数占73个,长度为8M;矩形冻结壁内上方的一排冻结孔1,其冻结孔1之间间距为08M。

23、,冻结孔数占15个,长度为8M;矩形冻结壁底部横向布设的一排冻结孔,距矩形冻结壁底板通道向下06M,形成稳定矩形冻结壁的横向冻结壁支撑,孔间距为07M,冻结孔数占13个,长度为8M;冻结孔连片成板块冻结区。0021所述位于矩形冻结壁内外两侧测温孔,有4个测温孔布设在冻结管外侧,4个测温孔布设在冻结管内侧,2个测温孔布设在冻结管底部,测温孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,测温孔孔深与板块冻结区范围内冻结管长度一致,测温点间距115M,测温管采用直径为89MM、厚度9MM的20低碳无缝钢管。0022所述底排冻结孔上部22M处与上排冻结孔下部22M处。

24、各布设一排直径89MM,间距700MM的泄压孔4,孔深8M,泄压孔数为6个。0023所述矩形冻结壁内上方的一排冻结孔1上方30MM处,布置一排29根直径为89MM、厚度为9MM管棚4进行隔离保护,管棚间距为300MM,管棚长8M。0024其联合加固的施工方法,包括如下步骤(1)全断面注浆在冻结孔施工之前,对结构内部及将要实行水平冻结的区域进行全断面注浆改良土体,确保开挖面的稳定性并拟制冻胀融沉;打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1M。注浆采用PO425硅酸盐水泥,水灰比为11(重量比),注浆压力控制为0305MPA,注浆扩散半径为1012M,注浆终压为05MPA,单孔注。

25、浆量为4246M3。0025(2)矩形冻结壁,位于地下通道暗挖段外,冻结孔1按水平角度布置,冻结孔数共101个,其中地下通道结构两侧及底部各布置两排孔,两排孔排距1M,梅花形布置,冻结孔离初期支护外侧距离1M,冻结孔之间间距为08M,冻结孔数73个,长度为8M;在暗挖通道结构上侧布置一排孔,冻结孔之间间距为08M,冻结孔数15个,长度为8M;在上部通道底板向下06M处横向布设一排冻结孔,形成稳定矩形冻结壁的横向冻结壁支撑,孔间距为07M,冻结孔数为13个,长度为8M;冻结管用直径为89MM、厚度9MM的20无缝钢管。0026(3)测温孔,测温孔位于矩形冻结壁内外两侧,4个测温孔布设在冻结管外侧。

26、,4个布设在冻结管内侧,2个布设在冻结管底部,测温孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围说明书CN104074525A5/7页8内每层土内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,测温孔孔深与板块冻结区范围内冻结管长度一致,测温点间距115M,测温管采用直径为89MM、厚度9MM的20低碳无缝钢管。0027(4)泄压孔,泄压孔在底排冻结孔上部22M处与上排冻结孔下部22M处各布设一排直径89MM,间距700MM的卸压孔,孔深8M,泄压孔数为6个。0028(5)管棚,在上排冻结孔上方30MM处,布置一排29根直径为89MM、厚度9MM管棚进行隔离保护,管棚间距为300MM,管棚长8M。0029(6)施。

27、工,包括1)在结构内部打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1M。注浆采用PO425硅酸盐水泥,水灰比为11(重量比),注浆压力控制为0305MPA,注浆扩散半径为1012M,注浆终压为05MPA,单孔注浆量为4246M3;2)布置冻结孔及测温孔、泄压孔及管棚,钻孔施工工序为定位开孔及孔口管安装孔口密封装置安装钻孔测量偏斜封闭孔底压力试验;钻机安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,测出精确钻机位置后方可施工,各种钻孔施工开孔误差不得大于100MM;钻孔最大偏斜不得大于1,所有钻孔均应进行终孔测斜,并绘制钻孔偏斜图和各钻孔位置成孔图;管棚外插角1度,钻孔的外插角允许偏差为。

28、5。0030冻结管内充填M10水泥砂浆,充填深度不少于1500MM;冻结管安装好后应进行注入清水试压,试验压力为08MPA,经试压30MIN压力下降不超过005MPA,再延续15MIN压力不变为合格;3)管棚打设完毕后,在管棚上方两侧纵向浇筑两道钢筋混凝土梁(800MM600MM),梁长度9500MM;梁横向架设700MM300MM的H型钢,将管棚用直径30MM的钢丝绳反吊在H型钢上,确保电缆管廊安全及开挖结构施工顺利进行。在暗挖通道两外侧用700MM300MM的H型钢架设支架对管棚进行支托;4)安装冻结制冷系统,冻结站内设备主要包括配电柜、清水池、冷冻机组、盐水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔、。

29、盐水箱,之后连接管路、安装保温设备与测试仪表,溶解氯化钙并对机组充氟加油;5)开始冻结施工,保持最低盐水温度2830,直至设计加固区域完成;具体包括冻结壁冻结前应对洞门内槽壁进行保温,保温采用泡沫保温板,保温板厚度不小于30MM;冻结期间应对去回路盐水温度、测温管内各测点温度、地表隆沉、建(构)筑物沉降进行监测,确保每个冻结孔工作正常;冻结加固完成停机标准积极冻结期盐水温度为2830,维护冻结期温度为2528、去回路盐水温度差小于1;冻结壁平均温度10;冻结壁厚度达到设计冻结壁厚度30/20M;加固体与围护结构交界处测点平均温度小于5。实施例0031南京地铁梦都大街站为十号线的第六座车站,车站。

30、位于松花江西街与梦都大街之间的乐山路上,为地下两层明挖105M岛式站台车站。站址周边地势平坦,地面标高约为说明书CN104074525A6/7页96580M。乐山路道路红线宽40M,梦都大街道路红线宽65M,松花江西街道路红线宽24M。目前交通量均较小。车站南侧为奥松明挖区间,北侧为松绿盾构区间。车站总建筑面积为1492419,其中,主体建筑面积为1075842,附属建筑面积为416577。本站共5个出入口通道(1号通道分为1A、1B两个地面出入口,其中1A号出入口通道跨梦都大街,兼作为过街通道)、1个无障碍出入口、1个消防疏散口以及3组风亭(8个风口)。车站外包总长2605M,标准段外包总宽。

31、196M,车站轨面埋深约14225M,站台中心里程处顶板覆土层约27M,底板底埋深约为157M。0032其中1号出入口及风道有三根高压电缆横向穿过,由于高压电缆无法迁移(迁移费用大,迁移时间长),受高压电缆影响,高压电缆横穿区域无法采用明挖法施工。1号出入口及风道主要涉及地层为杂填土层、淤泥质粉质粘土夹粉砂层和粉土夹粉砂层。横穿部位高压电缆埋深约为135M,三根高压电缆线管槽宽度约为4M,结构顶板埋深为275M,结构尺寸为790M605M85M。0033根据现场条件及冻结施工经验,采用如下方式加固地下通道(1)全断面注浆在冻结孔施工之前,对结构内部及将要实行水平冻结的区域进行全断面注浆改良土体。

32、,确保开挖面的稳定性并拟制冻胀融沉;打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1M。注浆采用PO425硅酸盐水泥,水灰比为11(重量比),注浆压力控制为0305MPA,注浆扩散半径为1012M,注浆终压为05MPA,单孔注浆量为4246M3。0034(2)矩形冻结壁矩形冻结壁10位于地下通道暗挖段外,冻结孔1按水平角度布置,冻结孔数101个,其中地下通道结构两侧及底部各布置两排孔,两排孔排距1M,梅花形布置,冻结孔离初期支护外侧距离1M,冻结孔之间间距为08M,冻结孔数73个,长度为8M;在暗挖通道结构上侧布置一排孔,冻结孔之间间距为08M,冻结孔数15个,长度为8M;在上部通。

33、道底板向下06M处横向布设一排冻结孔,形成稳定矩形冻结壁的横向冻结壁支撑,孔间距为07M,冻结孔数为13个,长度为8M;冻结管用直径为89MM、厚度9MM的20无缝钢管。0035(3)测温孔测温孔位于矩形冻结壁内外两侧,4个测温孔布设在冻结管外侧,4个布设在冻结管内侧,2个布设在冻结管底部,测温孔深与外圈冻结管一致,板块冻结区范围内每层土内至少布设一个测温孔,且数量不少于2个,测温孔孔深与板块冻结区范围内冻结管长度一致,测温点间距115M,测温管采用直径为89MM、厚度9MM的20低碳无缝钢管。0036(4)泄压孔底排冻结孔上部22M处与上排冻结孔下部22M处各布设一排直径为89MM、间距70。

34、0MM的卸压孔,孔深8M,泄压孔数为6个。0037(5)管棚在上排冻结孔上方30MM处,布置一排29根直径为89MM、厚度9MM管棚进行隔离保护,管棚间距为300MM,管棚长8M。0038具体施工步骤及要求如下(1)在结构内部打设注浆管,采用小导管注浆,注浆孔成梅花型布置,排与孔间距1M。注说明书CN104074525A7/7页10浆采用PO425硅酸盐水泥,水灰比为11(重量比),注浆压力控制为0305MPA,注浆扩散半径为1012M,注浆终压为05MPA,单孔注浆量为4246M3。0039(2)布置冻结孔及测温孔、泄压孔及管棚,钻孔施工工序为定位开孔及孔口管安装孔口密封装置安装钻孔测量偏斜。

35、封闭孔底压力试验。0040钻机安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,测出精确钻机位置后方可施工,各种钻孔施工开孔误差不得大于100MM。0041钻孔最大偏斜不得大于1,所有钻孔均应进行终孔测斜,并绘制钻孔偏斜图和各钻孔位置成孔图;管棚外插角1度,钻孔的外插角允许偏差为5。0042冻结管内充填M10水泥砂浆,充填深度不少于1500MM。0043冻结管安装好后应进行注入清水试压,试验压力为08MPA,经试压30MIN压力下降不超过005MPA,再延续15MIN压力不变为合格。0044(3)管棚打设完毕后,在管棚上方两侧纵向浇筑两道钢筋混凝土梁(800MM600MM),梁长度9500MM。梁横向。

36、架设700MM300MM的H型钢,将管棚用直径30MM的钢丝绳反吊在H型钢上,确保电缆管廊安全及开挖结构施工顺利进行。在暗挖通道两外侧用700MM300MM的H型钢架设支架对管棚进行支托。0045(4)安装冻结制冷系统,冻结站内设备主要包括配电柜、清水池、冷冻机组、盐水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔、盐水箱,之后连接管路、安装保温设备与测试仪表,溶解氯化钙并对机组充氟加油。0046(5)开始冻结施工,保持最低盐水温度2830,直至设计加固区域完成。0047冻结壁冻结前应对洞门内槽壁进行保温,保温采用泡沫保温板,保温板厚度不小于30MM。0048冻结期间应对去回路盐水温度、测温管内各测点温度、地表。

37、隆沉、建/构筑物沉降进行监测,确保每个冻结孔工作正常。0049冻结加固完成停机标准积极冻结期盐水温度为2830,维护冻结期温度为2528、去回路盐水温度差小于1;冻结壁平均温度10;冻结壁厚度达到设计冻结壁厚度30/20M;加固体与围护结构交界处测点平均温度小于5。0050南京地铁10号线梦都大街站附属结构1号出入口工程中,矩形水平冻结壁厚度达到30M,横向水平冻结支撑达到20M,冻土壁设计平均温度为117,地表最大隆起量为178MM,最大沉降量为134MM,上部建筑物最大隆起82MM,最大沉降量51MM,加固对环境保护效果明显。说明书CN104074525A101/1页11图1说明书附图CN104074525A11。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 固定建筑物 > 土层或岩石的钻进;采矿


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1