[发明专利]一种装配式冻结界面加强隧道管片及施工方法

说明书

本发明公开了一种装配式冻结界面加强隧道管片及施工方法，适用于地铁联络通道界面冻结加固。通过铆钉将圆形无缝钢管呈鸭蛋形固定在钢筋混凝土隧道管片外部，沿管片厚度方向开两个孔，将钢管嵌入管片内部，一个端头作为供液端，一个端头作为回液端，进行冻结循环。冻结管布置于管片外部，直接与周围土层接触，提高了冷量传递效率，且布置形状为鸭蛋形，与弧形管片形状相匹配，形成的冻土范围与隧道相贴合，可以加强界面处冻结效果，有效加强界面位置冻结壁强度和厚度，有效防止界面附近含水砂土渗入，规避施工带来的重大风险。

技术领域

本发明涉及一种隧道管片及施工方法，尤其适用于地铁联络通道界面尤其是两条隧道之间联络通道施工冻结加固使用的冻结加固使用的装配式冻结界面加强隧道管片及施工方法。

背景技术

隧道管片目前广泛应用于地铁工程和大型管道工程等中，常用的管片为钢筋混凝土结构，其形状一般为弧形，分块分段进行拼接形成一环隧道结构。

地铁联络通道应用冻结法施工时，由于隧道外部呈圆弧状，在界面处的冻结效果较差，形成的冻结壁强度和厚度均有所欠缺，不能起到较好的封水作用，后期开挖过程中可能会在界面位置出现涌水溃沙现象，从而带来施工风险。因此，发明了一种装配式冻结界面加强隧道管片，将其布置于地铁联络通道冻结法施工所设计的冻结范围内，加强冻结界面的冻结效果，达到规避施工风险，确保安全有效的施工目的。

发明内容

针对上述技术问题，提供一种机构简单，使用灵活且可以重复利用，冻结效果好的装配式冻结界面加强隧道管片及施工方法。

为实现上述技术目的，本发明的装配式冻结界面加强隧道管片，其特征在于：包括多片环绕构成圆形管状结构的钢筋混凝土管片，每片钢筋混凝土管片外侧设有呈鸭蛋形状盘绕固定在钢筋混凝土管片外部的无缝钢管，无缝钢管与弧形结构的钢筋混凝土管片外表面贴合匹配，使用时形成冻土范围与摆放处的隧道面相贴合，无缝钢管的两个端分别插入钢筋混凝土管片并从钢筋混凝土管片内部伸出，一端为供液端、另一端为回液端，钢筋混凝土管片外侧通过铆钉（5）固定。

钢筋混凝土管片构成完整的水泥管结构可根据工程需要，任意调节管片尺寸和拼装块数，相应调整外部冻结管尺寸，实现不同位置处对界面冻结加固的不同需求，每片钢筋混凝土管片上根据需要可以设置不同尺寸的无缝钢管，每片钢筋混凝土管片可以设置一组无缝钢管，也可以设置多组无缝钢管或者将多组无缝钢管跨越两片钢筋混凝土管片设置，并可以根据需要和加固范围，选择不同尺寸的钢筋混凝土管片和组成水泥管结构的，从而有效调整加固范围。

所述钢筋混凝土管片为三片或五片相互组合后形成完整的水泥管结构，三片的顶部加固范围大，五片的顶部加固范围小。

所述外部圆形无缝钢管进行镀锌处理，使得管片在隧道建设中以及后期隧道修复中，需要对界面进行冻结加固处理时，可拆除后重复使用。

一种配式冻结界面加强隧道管片的施工方法，其步骤为：

根据实际隧道施工要求选择组成水泥圆管的钢筋混凝土管片的数量，根据选用的钢筋混凝土管片外表面积将圆形无缝钢管盘绕一圈后使用铆钉固定在钢筋混凝土管片的表面，并保证圆形无缝钢管与钢筋混凝土管片贴合，并在圆形无缝钢管的供液端和回液端处沿着管片厚度方向打两个钻孔，将圆形无缝钢管的供液端和回液端沿钻孔伸入钢筋混凝土管片内，从而形成一块具有界面冻结加强效果的隧道管片；施工时，将安装有无缝钢管的钢筋混凝土管片紧贴隧道需要冻结的壁面安装，并在安装后通过供液端和回液端向无缝钢管中充入液氮进行冷冻。

根据不同的隧道面冻结要求选择将安装有圆形无缝钢管的钢筋混凝土管片设置在需要冻结面上的隧道壁上，如两条隧道之间施工联络通道进行冻结加固，不需要冻结处理的隧道壁上设置未安装圆形无缝钢管的钢筋混凝土管片，冷冻作业时将液氮充入设有圆形无缝钢管中后，即可加强界面位置冻结壁强度和厚度，有效防止界面附近含水砂土渗入，规避施工带来的重大风险。

有益效果：