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1、10申请公布号43申请公布日21申请号201410549588622申请日20141017E21D11/10200601E21D11/38200601C04B28/2620060171申请人海南大学地址570228海南省海口市人民大道58号72发明人胡俊李艳荣肖天崟胡伟杜娟佳琳74专利代理机构长春市四环专利事务所普通合伙22103代理人鞠传龙54发明名称一种抑制杯型水平冻结冻胀融沉的施工方法57摘要本发明公开了一种抑制杯型水平冻结冻胀融沉的施工方法，其具体施工步骤第一步、卸压孔兼注浆孔的布设；第二步、冻胀控制；第三步、融沉控制；本发明的有益效果本发明是一种抑制杯型水平冻结冻胀融沉的施工方法。通。
2、过在杯型水平冻结壁上方设置二排卸压孔兼注浆孔，可有效抑制杯型水平冻结时冻胀融沉对周围地层及建筑物、交通和地下管线的影响，将地层沉降量控制在8MM，隆起控制在5MM之内，在保证地层承载力和防水性能的基础上可不用事先进行水泥土加固，有效减小水泥的使用量，可大大节省时间、人工和材料的成本。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图2页10申请公布号CN104453942A43申请公布日20150325CN104453942A1/2页21一种抑制杯型水平冻结冻胀融沉的施工方法，其具体施工步骤如下第一步、卸压孔兼注浆孔的布设一、在距杯型冻结壁外圈管上部20。
3、M和25M处分别水平布置八个和九个卸压孔兼注浆孔，间距15M，长度与杯身冻结管长度一致，呈梅花状分布，钻孔的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封闭孔底部打压试验，钻孔深度与杯身冻结管长度一致；二、安装卸压管兼注浆管，采用323MM或453MM无缝钢管；三、在卸压管兼注浆管上安装压力表，通过每日观测，及时判断杯型冻结壁的形成，并可直接释放冻胀压力；四、卸压管兼注浆管前端开口，进入土体段管壁上钻数个孔，呈梅花状分布；五、在最外圈冻结孔上部与卸压孔兼注浆孔之间水平布置热水循环孔，热水循环孔采用898MM无缝钢管，长度与杯身冻结管长度一致；第二步、冻胀控制一、在冻结站运转前，检测地。
4、层初始水压，并与卸压孔兼注浆孔附近地层水文勘察资料比较，发现异常查明原因并及时进行处理，确保卸压孔兼注浆孔畅通；二、在冻结站运转期间，每隔1224H观测一次地层水压；水压开始上涨后，应每隔612H测量一次以上；卸压孔兼注浆孔内的水压上涨、地层隆起量较大时打开卸压阀进行卸压；三、在每个卸压孔兼注浆孔的端部均安装一个量程为12MPA的压力表，冻结期间根据压力表显示的读数，定时释放冻胀压力，当压力表显示的读数达到025MPA时打开卸压孔阀门释放压力，直至压力表读数与原始地压相等；四、冻胀力过大时，要及时通过卸压孔兼注浆孔卸压；在冻结期间对隧道及地面进行沉降、变形测量；第三步、融沉控制一、无论是自然解。
5、冻还是采用强制解冻，都要根据地层监测情况进行冻结壁融沉补偿注浆，融沉补偿注浆遵循多次、定量、均匀的原则；二、融沉补偿注浆通过预埋的注浆管、隧道内的管片注浆管以及杯型水平冻结时的卸压孔兼注浆孔进行；三、融沉补偿注浆配合强制解冻进行，融沉补偿注浆浆液以水泥水玻璃双液浆为主，单液水泥浆为辅；水泥水玻璃双液浆配比为水泥浆和水玻璃溶液体积比为1，其中水泥浆水灰比为11，水玻璃溶液采用B35B40水玻璃和加12倍体积的水稀释；注浆压力控制在0205MPA，注浆量控制在1015L/MIN；四、当一天内盾构隧道端头沉降大于05MM，或端头累计沉降大于30MM时，进行融沉补偿注浆；当端头隆起30MM时停止注浆；。
6、五、当连续两个月每半个月地面沉降量保持在05MM以内，累计沉降量小于1MM，结束融沉注浆；六、注浆安全可采用以下措施1严格控制注浆压力和注浆量不超过设计范围，结合监测数据，按照定量、数次和均匀的原则，逐步控制地层沉降趋于稳定；权利要求书CN104453942A2/2页32浆管端部的接头丝扣检查完好无损，阀门密封可靠，在出现孔口喷泥水时及时关闭，并准备木楔，在丝扣失灵或阀门关闭不严时堵塞孔口；3注浆时监测地表变形，保证在注浆压力作用下变形量在设计允许范围内，防止注浆压力对地面建筑物的影响。权利要求书CN104453942A1/4页4一种抑制杯型水平冻结冻胀融沉的施工方法技术领域0001本发明涉及。
7、一种抑制冻结冻胀融沉的施工方法，特别涉及一种抑制杯型水平冻结冻胀融沉的施工方法。背景技术0002盾构进出洞时，受地面环境限制无法进行搅拌桩和旋喷桩施工，或在化学加固后探孔时发现有严重漏水漏砂现象，为提高盾构隧道端头土体强度和充分止水，保证盾构进出洞安全，通常采用杯型水平冻结工法进行盾构隧道端头土体加固。当采用该工法作为端头地层加固方式时，地层温度场发生变化，使周围地层产生冻胀融沉，过量的冻胀融沉会对地表建筑物、交通和地下管线产生破坏作用。杯型水平冻结工程一般都位于繁华地段，周围往往存在许多重要的建筑物、设施及管网，如电力电缆、通讯电缆、给排水管、煤气管道等，一旦发生大的地层变形和应力变化，极有。
8、可能中断交通，影响城市的正常运行甚至造成灾难性破坏。因此，控制冻胀融沉对周围环境的影响及找出冻胀融沉的有效控制方法是杯型水平冻结工法需要解决的技术问题。发明内容0003本发明的目的是为了解决现有的杯型水平冻结工法中控制冻胀融沉对周围环境带来较大影响的问题而提供的一种抑制杯型水平冻结冻胀融沉的施工方法。0004本发明提供的一种抑制杯型水平冻结冻胀融沉的施工方法，其具体施工步骤如下0005第一步、卸压孔兼注浆孔的布设0006一、在距杯型冻结壁外圈管上部20M和25M处分别水平布置八个和九个卸压孔兼注浆孔，间距15M，长度与杯身冻结管长度一致，呈梅花状分布，钻孔的施工工序为定位开孔及孔口管安装孔口密。
9、封装置安装钻孔测量封闭孔底部打压试验，钻孔深度与杯身冻结管长度一致；0007二、安装卸压管兼注浆管，采用323MM或453MM无缝钢管；0008三、在卸压管兼注浆管上安装压力表，通过每日观测，及时判断杯型冻结壁的形成，并可直接释放冻胀压力；0009四、卸压管兼注浆管前端开口，进入土体段管壁上钻数个孔，呈梅花状分布；0010五、在最外圈冻结孔上部与卸压孔兼注浆孔之间水平布置热水循环孔，热水循环孔采用898MM无缝钢管，长度与杯身冻结管长度一致；0011第二步、冻胀控制0012一、在冻结站运转前，检测地层初始水压，并与卸压孔兼注浆孔附近地层水文勘察资料比较，发现异常查明原因并及时进行处理，确保卸压。
10、孔兼注浆孔畅通；0013二、在冻结站运转期间，每隔1224H观测一次地层水压；水压开始上涨后，应每隔612H测量一次以上；卸压孔兼注浆孔内的水压上涨、地层隆起量较大时打开卸压阀进说明书CN104453942A2/4页5行卸压；0014三、在每个卸压孔兼注浆孔的端部均安装一个量程为12MPA的压力表，冻结期间根据压力表显示的读数，定时释放冻胀压力，当压力表显示的读数达到025MPA时打开卸压孔阀门释放压力，直至压力表读数与原始地压相等；0015四、冻胀力过大时，要及时通过卸压孔兼注浆孔卸压；在冻结期间对隧道及地面进行沉降、变形测量；0016第三步、融沉控制0017一、无论是自然解冻还是采用强制解。
11、冻，都要根据地层监测情况进行冻结壁融沉补偿注浆，融沉补偿注浆遵循多次、定量、均匀的原则；0018二、融沉补偿注浆通过预埋的注浆管、隧道内的管片注浆管以及杯型水平冻结时的卸压孔兼注浆孔进行；0019三、融沉补偿注浆配合强制解冻进行，融沉补偿注浆浆液以水泥水玻璃双液浆为主，单液水泥浆为辅；水泥水玻璃双液浆配比为水泥浆和水玻璃溶液体积比为1，其中水泥浆水灰比为11，水玻璃溶液采用B35B40水玻璃和加12倍体积的水稀释；注浆压力控制在0205MPA，注浆量控制在1015L/MIN；0020四、当一天内盾构隧道端头沉降大于05MM，或端头累计沉降大于30MM时，进行融沉补偿注浆；当端头隆起30MM时停。
12、止注浆；0021五、当连续两个月每半个月地面沉降量保持在05MM以内，累计沉降量小于1MM，结束融沉注浆；0022六、注浆安全可采用以下措施00231严格控制注浆压力和注浆量不超过设计范围，结合监测数据，按照定量、数次和均匀的原则，逐步控制地层沉降趋于稳定；00242浆管端部的接头丝扣检查完好无损，阀门密封可靠，在出现孔口喷泥水时及时关闭，并准备木楔，在丝扣失灵或阀门关闭不严时堵塞孔口；00253注浆时监测地表变形，保证在注浆压力作用下变形量在设计允许范围内，防止注浆压力对地面建筑物的影响。0026本发明的施工原理0027本发明通过在杯型水平冻结壁上方设置二排卸压孔兼注浆孔，可有效抑制杯型水平。
13、冻结时冻胀融沉对周围地层及建筑物、交通和地下管线的影响。0028在距杯型冻结壁外圈管上部20M和25M处分别水平布置八个和九个卸压孔兼注浆孔，间距15M，长度与杯身冻结管长度一致，呈梅花状分布，以确保冻结壁内压力的有效传递。卸压孔兼注浆孔可采用323MM或453MM无缝钢管。具体如附图1和附图2所示。0029本发明的有益效果0030本发明是一种抑制杯型水平冻结冻胀融沉的施工方法。通过在杯型水平冻结壁上方设置二排卸压孔兼注浆孔，可有效抑制杯型水平冻结时冻胀融沉对周围地层及建筑物、交通和地下管线的影响。将地层沉降量控制在8MM，隆起控制在5MM之内。在冻胀控制方面，可通过每个卸压孔兼注浆孔端部压力。
14、表的读数来量测冻胀压力，当压力表的读数达到025MPA时打开卸压孔阀门释放压力，直至压力表读数与原始地压相等。在融沉控制方说明书CN104453942A3/4页6面，可利用卸压孔兼注浆孔进行跟踪补偿注浆以减少融沉，当一天内盾构隧道端头沉降大于05MM，或端头累计沉降大于30MM时，进行融沉补偿注浆；当端头隆起30MM时应停止注浆。比起水泥土加固法抑制杯型水平冻结冻胀融沉的施工方法，在保证地层承载力和防水性能的基础上可不用事先进行水泥土加固，有效减小水泥的使用量，可大大节省时间、人工和材料的成本。附图说明0031图1为本发明所述的卸压孔兼注浆孔剖视布置示意图。0032图2为本发明所述的卸压孔兼注。
15、浆孔侧面布置示意图。具体实施方式0033本发明提供的一种抑制杯型水平冻结冻胀融沉的施工方法，其具体施工步骤如下0034第一步、卸压孔兼注浆孔的布设0035一、在距杯型冻结壁外圈管上部20M和25M处分别水平布置八个和九个卸压孔兼注浆孔，间距15M，长度与杯身冻结管长度一致，呈梅花状分布，钻孔的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封闭孔底部打压试验，钻孔深度与杯身冻结管长度一致；0036二、安装卸压管兼注浆管，采用323MM或453MM无缝钢管；0037三、在卸压管兼注浆管上安装压力表，通过每日观测，及时判断杯型冻结壁的形成，并可直接释放冻胀压力；0038四、卸压管兼注浆管前端。
16、开口，进入土体段管壁上钻数个孔，呈梅花状分布；0039五、在最外圈冻结孔上部与卸压孔兼注浆孔之间水平布置热水循环孔，热水循环孔采用898MM无缝钢管，长度与杯身冻结管长度一致；0040第二步、冻胀控制0041一、在冻结站运转前，检测地层初始水压，并与卸压孔兼注浆孔附近地层水文勘察资料比较，发现异常查明原因并及时进行处理，确保卸压孔兼注浆孔畅通；0042二、在冻结站运转期间，每隔1224H观测一次地层水压；水压开始上涨后，应每隔612H测量一次以上；卸压孔兼注浆孔内的水压上涨、地层隆起量较大时打开卸压阀进行卸压；0043三、在每个卸压孔兼注浆孔的端部均安装一个量程为12MPA的压力表，冻结期间根。
17、据压力表显示的读数，定时释放冻胀压力，当压力表显示的读数达到025MPA时打开卸压孔阀门释放压力，直至压力表读数与原始地压相等；0044四、冻胀力过大时，要及时通过卸压孔兼注浆孔卸压；在冻结期间对隧道及地面进行沉降、变形测量；0045第三步、融沉控制0046一、无论是自然解冻还是采用强制解冻，都要根据地层监测情况进行冻结壁融沉补偿注浆，融沉补偿注浆遵循多次、定量、均匀的原则；0047二、融沉补偿注浆通过预埋的注浆管、隧道内的管片注浆管以及杯型水平冻结时说明书CN104453942A4/4页7的卸压孔兼注浆孔进行；0048三、融沉补偿注浆配合强制解冻进行，融沉补偿注浆浆液以水泥水玻璃双液浆为主，。
18、单液水泥浆为辅；水泥水玻璃双液浆配比为水泥浆和水玻璃溶液体积比为1，其中水泥浆水灰比为11，水玻璃溶液采用B35B40水玻璃和加12倍体积的水稀释；注浆压力控制在0205MPA，注浆量控制在1015L/MIN；0049四、当一天内盾构隧道端头沉降大于05MM，或端头累计沉降大于30MM时，进行融沉补偿注浆；当端头隆起30MM时停止注浆；0050五、当连续两个月每半个月地面沉降量保持在05MM以内，累计沉降量小于1MM，结束融沉注浆；0051六、注浆安全可采用以下措施00521严格控制注浆压力和注浆量不超过设计范围，结合监测数据，按照定量、数次和均匀的原则，逐步控制地层沉降趋于稳定；00532浆。
19、管端部的接头丝扣检查完好无损，阀门密封可靠，在出现孔口喷泥水时及时关闭，并准备木楔，在丝扣失灵或阀门关闭不严时堵塞孔口；00543注浆时监测地表变形，保证在注浆压力作用下变形量在设计允许范围内，防止注浆压力对地面建筑物的影响。0055本发明的施工原理0056本发明通过在杯型水平冻结壁上方设置二排卸压孔兼注浆孔，可有效抑制杯型水平冻结时冻胀融沉对周围地层及建筑物、交通和地下管线的影响。0057在距杯型冻结壁外圈管上部20M和25M处分别水平布置八个和九个卸压孔兼注浆孔，间距15M，长度与杯身冻结管长度一致，呈梅花状分布，以确保冻结壁内压力的有效传递。卸压孔兼注浆孔可采用323MM或453MM无缝钢管。具体如附图1和附图2所示。说明书CN104453942A1/2页8图1说明书附图CN104453942A2/2页9图2说明书附图CN104453942A。