大断面浅埋隧道冻结暗挖施工结构的制作方法

本实用新型涉及地铁隧道施工领域，具体涉及一种大断面浅埋隧道冻结暗挖施工结构。

背景技术：

上世纪50年代以来，冻结法在我国市政工程中得到越来越广泛的应用。一般用于矿井工程、联络通道工程、基坑工程、盾构进出洞、盾构对接、地基托换、大直径围堰、废弃物掩埋等领域。在大断面平顶结构、埋深浅、地下水位变化大、地面建筑物对沉降隆起变形要求极为严格的情况下实施难度极大。主要表现为冻土帷幕在成型过程中受外部气温、地下水位变化等不确定因素，将会直接影响冻结效果，以及开挖过程中由于地层应力变化导致冻结帷幕变形，可能引起冻结管断裂，从而造成坍塌、漏水事故，且冻胀融沉对浅埋深隧道上方建筑物影响较大，地表变形不易控制。

技术实现要素：

本实用新型根据现有技术的不足提供一种大断面浅埋隧道冻结暗挖施工结构，水平冻结和垂直冻结相结合，既确保了暗挖段前方土体稳定，又形成了封闭的冻结帷幕。冻结加固体强度高，防水效果好，洞内施工环境较好。

本实用新型的技术方案：一种大断面浅埋隧道冻结暗挖施工结构,包括用于加固隧洞的冻结帷幕层，所述冻结帷幕层呈口袋状设置，冻 结帷幕层形成用于进行冻结暗挖施工的暗挖施工腔，冻结帷幕层的上方土层内设置上部卸压孔，在冻结帷幕层的上、下、左、右四侧壁及内部开设有水平冻结孔，在冻结帷幕层的后侧壁内开设有纵向冻结孔，所述冻结帷幕层的腔体内设置有下部卸压孔，在冻结帷幕层腔体内部设置有紧靠帷幕的临时封堵墙。

所述上部卸压孔设置有13个，上部卸压孔的孔间距为1.5米。

所述下部卸压孔设置有8个。

所述上部卸压孔和下部卸压孔包括埋入土层的盐水回路管，盐水回路管的中间插入用于输入盐水的盐水输送管，盐水输送管在上部卸压孔和下部卸压孔的开口处设置输入口，盐水回路管的两端封闭并在上部卸压孔和下部卸压孔的开口处开设有用于输出盐水的出水口。

所述盐水输送管的管径为48毫米，盐水输送管的壁厚为3毫米，所述盐水回路管的管径为127毫米，盐水回路管的壁厚为5毫米。

所述冻结帷幕层的厚度为2米。

本实用新型的技术效果：水平冻结和垂直冻结相结合，既确保了暗挖段前方土体稳定，又形成了封闭的冻结帷幕。冻结加固体强度高，防水效果好，洞内施工环境较好，采用分区冻结开挖形式，各分区形成独立的受力结构，有效降低大断面开挖施工安全风险，各项工序分区施工，进展较快，通过卸压孔和注浆孔综合调控的微扰动技术，冻结阶段通过卸水卸砂释放冻胀压力，融沉阶段通过注浆补充地层中融沉产生的空隙，对地层形成的微扰动远小于变动允许值，解决了大断面浅埋地铁隧道施工时地表变形难以控制的难题。

附图说明

图1是本实用新型冻结帷幕层结构示意图；

图2是本实用新型冻结帷幕层A-A向结构示意图；

图3是本实用新型垂直和水平冻结孔纵断面图；

图4是本实用新型卸压孔结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

如图1至图4所示，一种大断面浅埋隧道冻结暗挖施工结构,包括用于加固隧洞的冻结帷幕层1，所述冻结帷幕层1呈口袋状设置，冻结帷幕层1形成用于进行冻结暗挖施工的暗挖施工腔3，冻结帷幕层1的上方土层内设置上部卸压孔4，在冻结帷幕层1的上、下、左、右四侧壁及内部开设有水平冻结孔5，在冻结帷幕层1的后侧壁内开设有纵向冻结孔6，所述冻结帷幕层1的腔体内设置有下部卸压孔7，在冻结帷幕层1腔体内部设置有紧靠帷幕的临时封堵墙2。

所述上部卸压孔4设置有13个，上部卸压孔4的孔间距为1.5米。

所述下部卸压孔7设置有8个。

所述上部卸压孔4和下部卸压孔7包括埋入土层的盐水回路管9，盐水回路管9的中间插入用于输入盐水的盐水输送管8，盐水输送管8在上部卸压孔4和下部卸压孔7的开口处设置输入口10，盐水回路管9的两端封闭并在上部卸压孔4和下部卸压孔7的开口处开设有用于输出盐水的出水口11。

所述盐水输送管8的管径为48毫米，盐水输送管8的壁厚为3毫米，所述盐水回路管9的管径为127毫米，盐水回路管9的壁厚为5毫米。

所述冻结帷幕层1的厚度为2米。

隧道开挖面设置水平冻结管结合封堵墙处垂直冻结管，通过积极冻结期的冻结后，形成强度高，封闭性好的全封闭冻结帷幕，在冻结帷幕内进行土体开挖。针对浅埋深地层特点，上层冻结壁受地表温度及地层中水流影响，冻结效果易受到干扰的问题，通过卸压孔注浆层隔离地面流动水和地表温度，使冻结壁交圈形成冻结帷幕。根据监测数据冻结过程中通过卸压孔卸水卸砂密切调控冻胀压力，解冻过程中通过注浆孔补充地层中融沉产生的空隙，对地面形成的微扰动远小于变动允许值。

本实用新型的一种大断面浅埋隧道冻结暗挖施工结构,水平冻结和垂直冻结相结合，既确保了暗挖段前方土体稳定，又形成了封闭的冻结帷幕。冻结加固体强度高，防水效果好，洞内施工环境较好，采用分区冻结开挖形式，各分区形成独立的受力结构，有效降低大断面开挖施工安全风险，各项工序分区施工，进展较快，通过卸压孔和注浆孔综合调控的微扰动技术，冻结阶段通过卸水卸砂释放冻胀压力，融沉阶段通过注浆补充地层中融沉产生的空隙，对地层形成的微扰动远小于变动允许值，解决了大断面浅埋地铁隧道施工时地表变形难以控制的难题。