5”高压胶管；冷却水管用Φ5”焊管；冷冻板用Φ 1.5”管加工；在冷冻机进出水管上安装温度传感器，在去、回路盐水管上安装压力、温度传感器和控制阀门，在盐水管出口安装流量计，在盐水箱安装液面传感器；在配液圈与冻结器之间安装阀门两个，以便控制冻结器盐水流量；在盐水管路的高处安装放气阀；在去路盐水干管上安装单向阀；盐水和清水管路耐压分别为0.7Mpa和0.3MPA ;待全部安装完毕，溶解氯化钙并对机组充氟加油，选用N46冷冻机油，R22制冷剂，盐水溶液比重为1.27 ；
[0076]10、待最后一个注浆孔养护14天后开始冻结施工，积极冻结时间为40天，保持最低盐水温度_30°C?-28°C，直至冻结区域加固完成；随后开挖进入维护冻结阶段，保持盐水温度在_28°C左右，直至联络通道主体结构施工完毕。
[0077]实施例6:—种用注浆冻结管加固冻结联络通道抑制冻胀融沉的施工方法
[0078]宁波地铁某联络通道，其所在地质在地面起从上而下为素填土，粉质黏土层，粉细砂层。盾构穿越的地层主要为粉细砂层。联络通道埋深21.Sm，加固工程采用水泥土加固+水平冻结法联合加固。根据设计要求，联络通道加固深度为7m。
[0079]一种用注浆冻结管加固冻结联络通道抑制冻胀融沉的施工方法，其施工步骤如下:
[0080]1、施工准备，清理隧道内障碍物，搭建施工作业平台；连接供电线路，以满足钻孔施工、隧道内冻结系统及开挖构筑供电；铺设管路至联络通道施工工作面，用于孔位打钻及冻结运转供水和排污；检查水泥质量，钻机工作性能及计量设备完好程度；
[0081]2、定位开孔，用经玮仪和罗盘确定开孔倾角和方位角，准确定出开孔孔位、方向，并在隧道两帮布点，采用二次开孔工艺，并用拉线方法校验、控制孔位方向；钻机就位，选用MD-60钻机，调整钻机位置，控制扭矩2KN/m，推力17KN进行I号孔位钻设；
[0082]3、对I号孔位钻入注浆管进行注浆，注浆管选用?89X8mm，20#低碳无缝钢管，第一节注楽管长度为lm，管端安装单向阀注楽，单向阀打开压力介于0.3?0.5MPa，根据设计深度7.0m，后续各节注楽管长度为1.5m，逐节注楽；
[0083]4、水泥浆液配比选用10%，注浆过程中控制注浆压力0.8?0.9MPa，控制注浆半径为1.9m，注浆量控制依据原状土空隙比及钻孔过程水土流失量，浆液最终填充原状土50%?60%空隙；
[0084]5、旋转注浆管，确保水泥浆与土充分混合均匀，注浆完毕在注浆管中安置供液管作为后续冻结管用，供液管采用Φ45 X 3mm，20#低碳无缝钢管，用海绵或发泡塑胶封堵孔口，以防浆液外漏；
[0085]6、移动钻机至2号孔位，孔位钻设采用间隔打钻法(详细钻孔注浆顺序见图2所示)，重复步骤2-6，直至水泥土加固区域施工完成；
[0086]7、钻孔顺序，优先对联络通道底部孔位(孔号I?孔号17)进行钻设，然后至联络通道顶部孔位(孔号18?孔号34)，最后为联络通道两侧孔位(孔号35?孔号42)，联络通道两侧孔位钻设可同时进行；
[0087]8、布置冻结管，根据冻结帷幕设计，冻结孔数54个，联络通道上部与下部各孔位间距0.7m，左右两侧各孔位间距0.6m ;孔号43?孔号54不做注浆孔用，直接安装冻结管；施工顺序为:定位开孔及孔口管安装一孔口密封装置安装一钻孔一测量一封闭孔底部一打压试验。
[0088]9、安装冻结制冷系统，在钻孔注浆过程中可同步安装制冷系统，节省时间；冻结站内设备主要包括YSLGF300 II型螺杆机组2台(备用一台)，其最大制冷量约为84500kcal/h，冷冻机组电机总功率IlOkw ；IS150-125-250盐水循环泵2台(I台备用)，流量200m3/h，扬程30m，电机总功率30kw ；IS150-125-250冷却水循环泵I台，流量200m3/h，扬程30m，电机总功率30kw ;冷却塔2台，电机总功率8kw ;盐水箱一个，容积6m3 ;之后连接管路、安装保温设备与测试仪表，盐水干管和集配液管均采用Φ 159 X 5mm无缝钢管，集、配液管与羊角连接选用Φ 1.5”高压胶管；冷却水管用Φ5”焊管；冷冻板用Φ 1.5”管加工；在冷冻机进出水管上安装温度传感器，在去、回路盐水管上安装压力、温度传感器和控制阀门，在盐水管出口安装流量计，在盐水箱安装液面传感器；在配液圈与冻结器之间安装阀门两个，以便控制冻结器盐水流量；在盐水管路的高处安装放气阀；在去路盐水干管上安装单向阀；盐水和清水管路耐压分别为0.7Mpa和0.3MPA ;待全部安装完毕，溶解氯化钙并对机组充氟加油，选用N46冷冻机油，R22制冷剂，盐水溶液比重为1.27 ；
[0089]10、待最后一个注浆孔养护14天后开始冻结施工，积极冻结时间为40天，保持最低盐水温度_30°C?-28°C，直至冻结区域加固完成；随后开挖进入维护冻结阶段，保持盐水温度在_28°C左右，直至联络通道主体结构施工完毕。
【主权项】
1.一种注浆冻结管，其特征在于该注浆冻结管由注浆管(I )和供液管(II )组成，其中注浆管(I )有3?6节组成，第I节管端装有钻头(III)，管身两侧各布置一个单向阀(IV );供液管(II )由两个钢管交叉焊接制成。2.根据权利要求1所述的一种注浆冻结管，其特征在于所述的注浆管(I)为Φ 89 X 8mm，20#低碳无缝钢管，第I节长度为lm，后续各节长度为1.5m。3.根据权利要求1所述的一种注浆冻结管，其特征在于所述的供液管(II)为Φ 45 X 3mm, 20#低碳无缝钢管，其中一个钢管长度2?Sm，另一个钢管长度0.5m，焊接在2?8m钢管前端的一侧面上。4.一种使用权利要求1所述的注浆冻结管加固冻结联络通道抑制冻胀融沉的施工方法，其特征在于施工步骤如下: a、施工准备，清理隧道内障碍物，搭建施工作业平台；连接供电线路，以满足钻孔施工、隧道内冻结系统及开挖构筑供电；铺设管路至联络通道施工工作面，用于孔位打钻及冻结运转供水和排污；检查水泥质量，钻机工作性能及计量设备完好程度； b、定位开孔，采取二次开孔工艺，根据孔位位置、偏斜、深度；钻机就位，选用MD-60钻机，控制扭矩2KN/m，推力17KN进行孔位钻设； c、开孔完毕后，对预注浆孔位钻入注浆冻结管进行注浆，注浆冻结管选用?89X8mm，20#低碳无缝钢管，第I节注浆冻结管长度为lm，后续注浆管以1.5m为一节，第I节注浆管管端和管身安装单向阀注浆，单向阀打开压力介于0.3?0.5MPa，根据设计深度逐节注浆； d、注浆参数，对于软土地层，水泥浆液配比选用10%，对于正常埋深的联络通道(埋深(20m)，注浆过程中控制注浆压力0.4?0.5MPa，若联络通道埋深较深(20m <埋深< 40m)时，加大注浆压力至0.8?1.0Mpa,确保浆液扩散均匀，控制注浆半径在1.8m?2.0m ;注浆量控制依据原状土空隙比及钻孔过程水土流失量，浆液最终填充原状土 50%?60%空隙较适宜； e、旋转注浆冻结管，确保水泥浆与土充分混合均匀，注浆完毕后对注浆管进行打压，排除多余浆液，而后在注浆管中安置供液管作为后续冻结管用，并用海绵或发泡塑胶封堵孔口，以防浆液外漏； f、移动钻机至下一个孔位，孔位钻设采用间隔打钻法，并重复步骤b-e，直至所有注浆孔注浆完毕； g、钻孔顺序，优先对联络通道底部孔位进行钻设，然后至联络通道顶部孔位，最后为联络通道两侧孔位，联络通道两侧孔位钻设可同时进行； h、不作注浆用孔直接布置冻结管，施工顺序为:定位开孔及孔口管安装一孔口密封装置安装一钻孔一测量一封闭孔底部一打压试验。 i、安装冻结制冷系统，布置测温孔、泄压孔，连接管路，安装保温设备，测试仪表，溶解氯化钙及对机组充氟加油； j、待最后一个孔注浆完成后养护14天，开始冻结施工，保持最低盐水温度-28?-30°C，直至设计冻结区域加固完成。
【专利摘要】本发明涉及一种用注浆冻结管加固冻结联络通道抑制冻胀融沉的施工方法，通过将冻结管兼做注浆管，其特征在于该注浆冻结管由注浆管Ⅰ和供液管Ⅱ组成，其中注浆管Ⅰ有3~6节组成，第1节管端装有钻头Ⅲ，管身两侧各布置一个单向阀Ⅳ；供液管Ⅱ由两个钢管交叉焊接制成，在土体内掺入一定量的水泥浆改善土体的物理力学性质，可以抑制联络通道冻结加固时冻胀融沉对周围地层及建（构）筑物的影响。施工步骤为施工准备→定位开孔→注浆→安装供液管→安装制冷系统→养护完成开机冻结。本工法优点在于水泥土加固进一步加强了土体的强度，增强土体抗渗和自稳性能力、联络通道地层止水性，有效控制地下水渗流，提高后期开挖构筑的安全性。
【IPC分类】E02D3/12, E02D15/04, E02D3/115
【公开号】CN104963334
【申请号】CN201510407722
【发明人】杨平, 张婷, 何冬, 何文龙, 陈斌, 丁顺良, 王升福
【申请人】南京林业大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月13日