专利名称：加速冻结局部区域岩土的冻结器布置方法
技术领域：
本发明涉及一种加速冻结局部区域岩土的冻结器布置方法，用于岩土工程人工冻结施工工法，尤其适用于在深厚表土层中用冻结法开凿大直径立井井筒，也适用于用冻结法开凿斜井、平硐(或隧道)以及基坑。
背景技术：
在岩土工程冻结法施工中，人工冻结形成的冻土结构要满足隔水和抵抗部分或全部水土压力的要求。随着开挖断面尺寸的扩大和开挖深度的增加，开挖区域下部(或前方)的封水问题以及工作面变形大的问题日益突出。解决这些问题的主要办法是增大这些目标区域冻土的厚度与强度，甚至冻实目标区域。在现行的冻结器布置方法中，冻结器的布置轴线均设计为竖直线、水平直线或倾斜直线，并要求施工中轴线不偏离规定的靶域。这种冻结器的布置方法虽然能完成冻结岩土的任务，但其冻结的时间较长，而目前开挖施工的速度较快，因而虽然上部已达到开挖条件，但开挖至深部时还没有形成具有足够强度与刚度的冻土帷幕(或封底的冻土帷幕)，大大影响了施工工期和造成了不必要的经济损失。
三、技术内容1.发明目的鉴于已有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种加速冻结局部区域岩土的冻结器布置方法，它能缩短冻结时间，降低成本，保证开挖施工安全。
2.技术方案本发明加速冻结局部区域岩土的冻结器布置方法，在通道开挖入口周围钻凿冻结孔，并在冻结孔内设置由钢管和塑料管组成的冻结器，所述下放于冻结孔中的冻结器沿开挖通道深部非直线形布置或直线形和非直线形交叉布置，或至少有一个冻结器是非直线形布置。
3.技术效果本发明加速冻结局部区域岩土的冻结器布置方法，最适用于在深厚表土层中用冻结法开凿大直径立井井筒，与原有的直线形冻结器布置方法相比，提高了冻结器的后期效率，减少了冻结孔的数量；加快了目标区域岩土的冻结速度，能节约冻结时间与费用；冻土墙的形状和位置可根据工程条件与地质条件而变化；解决了掘砌施工速度快与岩土冻结速度慢之间的矛盾。
四
图1是本发明冻结器布置实施例一俯视示意图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3是图1是B-B剖面图。
图4是本发明冻结器布置实施例二俯视示意图。
图5是图4的A-A剖面图。
图6是图4的B-B剖面图。
图7是本发明冻结器布置实施例三水平右视示意图。
图8是图7的A-A剖面图。
五具体实施例方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述本发明加速冻结局部区域岩土的冻结器布置方法，在通道开挖入口1周围钻凿冻结孔，并在冻结孔内设置由钢管和塑料管组成的冻结器2，所述下放于冻结孔中的冻结器2沿开挖通道深部非直线形布置或直线形和非直线形交叉布置，或至少有1个冻结器是非直线形布置。
其实施例一如图1所示，直线形和非直线形布置的冻结器2间隔排列，部分(或间隔)冻结器2在开挖深处向开挖通道内侧弯曲布置，基本呈成折线形状，即冻结器2上部为竖直布置，下部向开挖通道内侧偏移一定距离，如图2所示；余下部分冻结器2的轴线仍为直线形状，即冻结器2从上至下均为竖直布置，如图3所示。该种冻结器布置方法可加速开挖通道中心岩土的冻结，能为提前开挖创造条件。
其实施例二如图4所示，直线形和非直线形布置的冻结器2间隔排列，部分(或间隔)冻结器2在开挖深处向开挖通道外侧弯曲布置，基本呈成折线形状，即冻结器2上部为竖直布置，下部向开挖通道外侧偏移一定距离，如图5所示；余下部分冻结器2的轴线仍为直线形状，即冻结器2从上至下均为竖直布置，如图6所示。该种冻结器布置方法可提高冻结器在后期的效率，在不增加冻结孔数量的情况下，在下部获得较厚且平均温度较低的冻土墙。
其实施例三如图7所示，将全部冻结器2在开挖深处向开挖通道内侧弯曲布置，基本呈成折线形状，冻结器2从开挖入口至开挖方向设定距离范围内为水平直线布置，冻结器2其余部分向开挖通道内侧偏移一定距离，如图8所示。该种冻结器布置方法可保证在冻结器尾部附近易于形成一个冻结岩土垫，以防止在掘砌工作面前方出现涌水、突泥事故。
权利要求
1.加速冻结局部区域岩土的冻结器布置方法，在通道开挖入口(1)周围钻凿冻结孔，并在冻结孔内设置由钢管和塑料管组成的冻结器(2)，其特征在于所述下放于冻结孔中的冻结器(2)沿开挖通道深部非直线形布置或直线形和非直线形交叉布置，或至少有一个冻结器是非直线形布置。
全文摘要
一种加速冻结局部区域岩土的冻结器布置方法，用于岩土工程人工冻结施工工法，尤其适用于在深厚表土层中用冻结法开凿大断面矿井井筒。在通道开挖入口周围钻凿冻结孔，并在冻结孔内设置由钢管和塑料管组成的冻结器，下放于冻结孔中的冻结器沿开挖通道深部非直线形布置或直线形和非直线形交叉布置，与原有的直线形冻结器布置方法相比，提高了冻结器的后期效率，减少了冻结孔的数量；加快了目标区域岩土的冻结速度，能节约冻结时间与费用；解决了掘砌施工速度快与岩土冻结速度慢之间的矛盾，具有广泛的实用性。
文档编号E02D19/00GK1483902SQ0313161
公开日2004年3月24日 申请日期2003年5月29日 优先权日2003年5月29日
发明者杨维好, 黄家会, 宋雷, 王衍森, 任彦龙 申请人:中国矿业大学