[发明专利]分段错时空水平冻结器及冻结方法

说明书

本发明公开分段错时空水平冻结器及冻结方法，包括冻结管、第一进液管、第二进液管；第一进液管的第一端自冻结管的第二端伸入到冻结管内，冻结管内侧管壁与第一进液管外侧管壁形成第一回液环形空间，并且第一进液管的第二端位于冻结管外；第二进液管的第一端自第一进液管的第二端伸入到第一进液管内，并且第二进液管的第二端位于第一进液管外，第一进液管的内侧壁与第二进液管的外侧壁形成第二回液环形空间。利用本发明的分段错时空水平冻结器及冻结方法，在满足冻结壁使用功能的条件下，在时间和空间上尽量减少冻土体量，严格控制冻土体量，使冻胀融沉控制在一定范围内，从而有效的减少了地层的冻胀，对周边环境干扰的问题。

技术领域

本发明涉及冻结法施工技术领域。具体地说是分段错时空水平冻结器及冻结方法。

背景技术

随着城市轨道交通的快速发展，地铁线路建设已呈网络化，地铁线路立体交叉，新建地铁隧道穿越既有运营车站工况越来越多，复杂环境下地铁隧道与车站相互交叉穿越施工已成为地下工程界所面临的重要技术问题。

地铁车站交叉穿越最理想的方式是新车站行车层的顶板直接与既有车站底板接触，即零距离穿越，这样两车站的换乘距离最短。由于既有车站底板下方在深基坑施工过程中，均有围护结构(地下连续墙或钻孔灌注桩)或型钢混凝土抗浮桩等障碍物，盾构法难以实施，只能采用矿山法。在富水软土地层中采用矿山法施工地铁隧道，必须预先对地层进行加固，在加固后相对稳定的地层中开挖构筑。但富水软土地层，尤其流沙层，一般工法难以解决地下水渗流管涌问题，开挖围岩的不稳定势必引起上部既有运营车站机构变形，产生严重的环境效应。而人工地层冻结法以其加固土体强度高、均匀性好、封水效果佳、环境影响小等优势，在软土隧道加固封水方面发挥其他工法难以替代的作用。

采用冻结暗挖施工，冻结法在发挥其积极作用的同时，也会对穿越结构产生不同程度的负面影响，即土体冻胀效应。土体冻结时间越长，冻胀越大，后期融沉越大。

采用传统的冻结方式及控制冻胀的措施会对地下管线、地面及建筑物产生较大的影响，冻胀难以控制，因冻胀引起的地表隆起往往超过100mm。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种解决冻胀问题的分段错时空水平冻结器及冻结方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

分段错时空水平冻结器，包括冻结管、第一进液管、第二进液管；所述第一进液管的第一端自所述冻结管的第二端伸入到所述冻结管内，所述冻结管内侧管壁与所述第一进液管外侧管壁形成第一回液环形空间，并且所述第一进液管的第二端位于所述冻结管外；所述第二进液管的第一端自所述第一进液管的第二端伸入到第一进液管内，并且所述第二进液管的第二端位于所述第一进液管外，所述第一进液管的内侧壁与所述第二进液管的外侧壁形成第二回液环形空间。

上述分段错时空水平冻结器，所述冻结管的第二端的管壁上焊接有回液管，所述冻结管的第二端的管壁上还焊接有放液管，所述冻结管分别与所述回液管和所述放液管流体导通；位于所述冻结管外的所述第一进液管的第二端的管壁上焊接有第一送液管，所述第一进液管与所述第一送液管流体导通；位于所述第一进液管外的所述第二进液管的第二端的管壁上分别焊接有第二送液管和放气管；所述第二进液管分别与所述第二送液管和放气管流体导通。