[实用新型]一种管间精准控制冻土帷幕土体改良注浆布置结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管间精准控制冻土帷幕的施工方法,特别适用于曲线管幕精准控制冻土帷幕的施工方法。

背景技术

随着中国经济的飞速发展和城市化进程的加速,各种形式隧道不断地在建设，修建超大断面、浅埋暗挖的隧道是不可避免的,也是现代施工技术面临的巨大挑战。浅埋暗挖大断面隧道超前预支护体系备受各方关注，它能有效的维持掌子面稳定、控制地层变形、预防坍塌等事故，它直接关系到隧道安全和经济效益。管幕超前预支护体系以其空间利用率高、施工安全和对周围环境影响小等优点得到广泛应用。管幕法是采用小设备施工大断面的工法，它断面灵活，几乎可以形成任何隧道断面形状，地质适应能力强，管幕间止水依靠齿槽锁扣密封或采用冻结、水平MJS等工艺形成连续的止水帷幕。齿槽锁扣一般用于含水量小，水位低，直线短距离的管幕；水平MJS是全方位高压喷射技术，该方法有适应性强，对周边土体扰动小，自动化程度高等特点，水平MJS一般用于含水量小，水位低，埋深较大直线短距离的管幕。冻结技术有对周围结构形状适应性强，只要冻结孔的布置位置准确，并保持足够的冻结时间，就可以形成不同形状的冻结壁；其隔水性能好，交圈以后冻结壁连续性好，有一定的强度；另外对地层污染小，由于冻结法只是通过降低温度来提高原位土体的强度，并不改变地层成分，因而对地层污染很小，冻结法可适用于水量大，水位高富水复杂地层，曲线长距离的管幕。冻结法施工中的冻胀融沉对地表的变形有一定的影响，人工冻土过程中地温下降至0零度以下，土体(孔隙中自由水)温度达到结晶点时，形成冻结，温度进一步下降，结合水冻结，冰晶结体、透镜体及冰夹层等形成冰侵入体，引起土体积增大，从而地表不匀上升，即为冻胀。当土体温度上升时，冻结的土体发生变化，土体中的冰侵入体消融，引起地表下陷，即为冻胀。冻胀融沉均与冻土的体积成正比，冻土的体积越大冻胀融沉均影响越大，冻土的体积越小冻胀融沉均影响越小，那么有效的控制冻土的体积是控制冻胀融沉的关键,精准控制冻土帷幕的施工方法至关重要。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于更好的实现管幕间冻土帷幕止水又能达到精准控制冻土帷幕的厚度，从而控制冻胀融沉减小对地层变形的影响，减小对周边结构物变形的影响。

管幕冻结帷幕施工区域一般地层条件差，地理位置特殊，工程风险较大。管幕间冻结帷幕是起着封水作用，其性能必须满足隧道施工安全和质量要求，必须采用适当的措施，严格控制冻结帷幕的厚度，减少冻胀与融沉的危害。控制性冻结需要适时监测冻结帷幕的厚度，依据监测数据调整指导进行冻结施工参数。隧道顶部及其它地表变形控制严格敏感区域应先进行土体改良再进行冻结帷幕止水，这样可提高地层力学性能、降低渗透性、有效控制冻胀和融沉，以保证周围建筑物及隧道的施工安全，施工工期，减小对环境的影响。

本实用新型采用的技术方案是一种管间精准控制冻土帷幕土体改良注浆布置结构，该结构包括管幕实管(1)、管幕空管(2)、土体改良注浆管(5)；所述管幕实管(1)、管幕空管(2)相互交错布置在冻结体厚度边界(4)内，管幕空管(2)为中空结构，管幕实管(1)内填充有微膨胀水泥浆(3)；管幕实管(1)、管幕空管(2)的外围周向设有数个土体改良注浆管(5)。

所述土体改良注浆管(5)沿管幕实管(1)、管幕空管(2)的周向均匀对称或者分散不均匀布置，其布置形式取决于冻结体厚度边界(4)的宽度及土体特性。

所述土体改良注浆管(5)的直径小于管幕实管(1)、管幕空管(2)的直径。

本实用新型具有如下的优点和积极效果：

1、本精准控制冻土帷幕的工方法采用土体改良技术能够提高冻土力学性能，改善冻土的破坏性能，可有效预防管间冻土帷幕止水性的失效，还可以有效抑制冻胀融沉效应。

2、本精准控制冻土帷幕的工方法设置实管和空管两种，实管为冻结帷幕的主要冷源，可独自形成冻结帷幕，空管为辅助冻结，起着加强冻结的作用，抵抗隧道开挖时的帷幕冻体的弱化。

3、本精准控制冻土帷幕的施工方法安全、可靠、实用。

附图说明

图1是一种管间精准控制冻土帷幕土体改良注浆布置示意图。

图中：1-管幕实管，2-管幕空管，3-实管填充微膨胀水泥浆，4-冻结体厚度边界，5-土体改良注浆管。

具体实施方式