一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103527214103527214A(43)申请公布日2014.01.22(21)申请号201310537258.0(22)申请日2013.11.04(71)申请人南京林业大学地址210037江苏省南京市龙蟠路159号(72)发明人杨平何文龙贺飞张婷张翔宇(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(51)Int.Cl.E21D11/00(2006.01)权权利要求书3页利要求书3页说明书9页说明书9页附图2页附图2页(54)发明名称一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头及方法(57)摘要本发明提出的是一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头及方法，其结构包括冻结帷幕、泄压注浆孔、冻结孔、测温孔及管棚，其中冻结孔和测温孔位于冻结帷幕内，泄压注浆孔和管棚位于冻结帷幕的上方，泄压注浆孔位于外圈冻结孔上部1100mm处，管棚位于泄压注浆孔上部1000mm处。其方法包括1）冻结帷幕：2）测温孔；3）卸压注浆孔：4）管棚；5）具体施工。优点：1）可适合于城市中心受场地限制、垂直施工方法无法实现的盾构始发加固工程；2）保证了加固体的强度和密封性，可控制因冻结而引起的冻胀融沉，保证对敏感环境的保护；3）不需要对现有冻结孔和管棚施工机械进行技术改进，施工方便，相比化学加固方法，环保效益明显。CN103527214ACN1035274ACN103527214A权利要求书1/3页1.一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头，其特征是包括冻结帷幕、泄压注浆孔、冻结孔、测温孔及管棚钢花管和管棚钢管；其中冻结孔和测温孔位于冻结帷幕内，泄压注浆孔、管棚钢花管和管棚钢管位于冻结帷幕的上方，泄压注浆孔位于外圈冻结孔上部1100mm处，管棚位于泄压注浆孔上部1000mm处。2.根据权利要求1所述的一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头，其特征是所述的冻结帷幕位于盾构始发范围内，冻结孔按水平角度布置，冻结孔数56个，其中圆柱体冻结孔沿洞口φ8.0m圆形布置，外圈冻结孔开孔间距为0.78m，冻结孔数33个，长度为6.9m，板块冻结孔沿洞口φ5.4m、φ2.7m圆形布置，中圈孔开孔间距为1.123m，冻结孔数为15个；内圈孔开孔间距为1.171m，冻结孔数为7个；开洞口中心布设1个冻结孔，冻结孔长度3.8m，冻结管用Φ89、t=9mm的20#无缝钢管。3.根据权利要求1所述的一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头，其特征是所述的测温孔位于冻结帷幕内，4个测温孔布设在冻结管外圈，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，且冻土与围护结构界面两测各布设一个测温点，测温管采用Φ89、t=9mm的20#低碳无缝钢管。4.根据权利要求1所述的一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头，其特征是所述的外圈冻结孔上部1100mm处布设一排Φ89@700卸压注浆孔，孔深8m，卸压孔数为11个。5.根据权利要求1所述的一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头，其特征是所述的在卸压注浆孔上方1000mm处，布置一排27根Φ89、t=9mm长管棚进行隔离保护，管棚曲线半径11050mm，管棚环向间距300mm，管棚长25m；管棚仰角1°，水平方位角12.5°，管棚钢花管和管棚钢管交错布置，管棚钢花管壁设置卸压注浆孔，孔径10～16mm，孔间距110~150mm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段1100mm，注浆压力0.5MPa，管棚钢管注单液水泥浆。6.如权利要求1的一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头的方法，其特征是该方法包括如下内容：1）冻结帷幕冻结孔按水平角度布置，冻结孔数56个，孔位布置见图1；圆柱体冻结孔沿洞口φ8.0m圆形布置；外圈孔开孔间距为0.78m，冻结孔数33个，长度为5m-10m；板块冻结孔沿洞口φ5.4m、φ2.7m圆形布置，其中中圈孔开孔间距为1.123m，冻结孔数为15个；内圈孔开孔间距为1.171m，冻结孔数为7个；开洞口中心布设1个冻结孔，冻结孔长度3.5m-4m，冻结管采用Φ89、t=9mm的20#无缝钢管，冻结孔布置参数见表2；表2冻结孔布置参数表（单洞）2CN103527214A权利要求书2/3页2）测温孔冻结管外圈布设4个测温孔，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，孔深与区域内冻结管长度一致；测温点间距1~1.5m，且冻土与围护结构界面两测各布设一个测温点，测温管采用Φ89、t=9mm的20#低碳无缝钢管；3）卸压注浆孔在