[实用新型]一种土钉加液氮冻土墙基坑围护结构

说明书

本实用新型公开了一种土钉加液氮冻土墙基坑围护结构，围护结构是在冻土墙内穿设有土钉。冻土墙为经过液氮冷冻的冻土墙，冻土墙为直面或曲面，冻土墙的外侧面喷射有混凝土面层，冻土墙的顶端设置有护顶，受拉侧的冻土墙中设置有钢筋或玻璃纤维筋或竹筋。其施工方法为：步骤一、冻结管钻孔施工；步骤二、液氮冻结施工；步骤三、基坑第一层开挖；步骤四、土钉孔位布点；步骤五、成孔；步骤六、安设土钉；步骤七、注浆；步骤八、铺设钢筋网；步骤九、喷射混凝土面层；步骤十、保温层的设置；步骤十一、排水系统的设置，有益效果：对提高基坑侧壁的稳定性、减少基坑变形、防止坑底隆起及渗流破坏等问题上也大有帮助。

技术领域

本实用新型涉及一种基坑围护结构，特别涉及一种土钉加液氮冻土墙基坑围护结构。

背景技术

目前，随着高层建筑、地铁、城市地下工程等的兴建，深基坑工程大量涌现。由于深基坑的支护是工程安全性和经济性的重要保证，研究可靠经济的支护技术具有深远的意义。基坑支护形式设计受到众多因素的影响，目前我国常用的支护结构有开挖简易支护结构、悬臂式支护结构、重力式支护结构、内撑式支护结构、拉锚式支护结构和土钉墙支护结构等，工程中根据其土体性质、地质条件及基坑深度和宽度来确定支护形式。深基坑支撑难度大、施工工期长、不稳定因素众多，特别是一些沿海地区属软弱地基，常伴有淤泥及流砂，在这种条件下进行大型基坑的开挖，坑壁支护越来越困难，传统的方法已经很难适应，这已成为我国软弱地基中施工深基坑的工程技术难题之一。如何找到一种新的基坑围护结构及其施工方法是目前亟待解决的技术难题。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决软弱地基施工中进行深基坑围护相关的技术难题而提供的一种土钉加液氮冻土墙基坑围护结构。

本实用新型提供的土钉加液氮冻土墙基坑围护结构是在冻土墙内穿设有土钉。

冻土墙为经过液氮冷冻的冻土墙，冻土墙为直面或曲面，冻土墙的外侧面喷射有混凝土面层，冻土墙的顶端设置有护顶，受拉侧的冻土墙中设置有钢筋或玻璃纤维筋或竹筋。

本实用新型提供的土钉加液氮冻土墙基坑围护结构的施工方法，其方法如下所述：

步骤一、冻结管钻孔施工：

液氮冻结孔呈梅花形布置，孔间距0.6m-0.8m，布置1-2排，当设计要求高时设置数排，液氮冻结管选用Ф108×8mm管材，测温管选用Ф89×5mm管材，供液管及系统连接管路选用Ф32×3.0mmR304管材；

选择XY－2型垂直钻机一台，电机功率22KW，进行钻孔，以泥浆护壁钻进，再下入冻结管，选用BW-250/50型泥浆泵一台，电机功率14.5KW；

步骤二、液氮冻结施工：

将冻结管每六个孔串接成一组以保证冻结效果；液氮供应槽车设置在地面离冻结位置较近位置，利用不锈钢管将液氮接至冻结工作面，进行冻结，管路用不锈钢软管连接，并用低温液氮阀门控制，所有暴露冻结管路用保温泡沫板或棉胎保温，用容积不小于20方的槽车，作为冻结期间液氮的储备，以防液氮供应出现中断；

液氮储罐出口的温度控制在-150℃至-170℃，压力控制在0.10MPa-0.15MPa，冻结管出口温度控制在-50℃至-70℃，压力控制在0.05MPa-0.1MPa，压力调节可使用液氮储罐上的散热板，温度调节使用每组进路中截止阀；液氮冻土墙厚度要达到1.6m，需要冻土的发展半径为1100mm，按冻土的发展速度为10cm/天，距此推算冻结时间为:T＝950/10＝9.5天，为确保效果，需冻结11天，再通过测温孔的测温判断，方可进行后继施工；

步骤三、基坑第一层开挖：

土钉施工时的支护按照施工方案规定的分层深度按作业顺序施工，在完成土层作业面的土钉与喷射砼以前，不得进行下一层深度的开挖，分层深度按照土质以每层一道或两道土钉为宜，使土钉均匀分布于层间；