[发明专利]一种土压平衡盾构液氮垂直冻结和水下接收综合施工方法

权利要求书

1.一种土压平衡盾构液氮垂直冻结和水下接收综合施工方法，其特征在于：包括以下步骤：液氮垂直冻结施工，洞门破除和水下接收；采用旋喷桩加固盾构接收处土体，采用垂直冻结孔液氮冻结达到加固要求后凿除洞门后采用水中进洞，盾构机掘进施工。

2.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构液氮垂直冻结和水下接收综合施工方法，其特征在于：液氮垂直冻结施工包括以下步骤：

一、施工前的准备工作；

二、钻孔定位及开孔，钻冻结管及测斜，冻结管打压，下冻结器后连接冻结器；及冻结系统部分安装；

三、冻结系统调试后积极冻结；

四、破除围护结构，拔除盾构机顶进范围内的冻结管，用水泥砂浆预制块及快干水泥密闭封堵，盾构机进洞，停冻封孔、注浆后撤场。

3.根据权利要求2所述的一种土压平衡盾构液氮垂直冻结和水下接收综合施工方法，其特征在于：冻结系统部分安装包括液氮制冷系统安装，供液管安装，液氮管路安装和液氮测温点设置。

4.根据权利要求2所述的一种土压平衡盾构液氮垂直冻结和水下接收综合施工方法，其特征在于：积极冻结为液氮积极冻结后进行探孔并维护冻结，其中液氮积极冻结时首先对冻结器进行预冷，分为气态氮预冷和液态氮预冷，然后进行冻结。

5.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构液氮垂直冻结和水下接收综合施工方法，其特征在于：洞门破除是指在盾构接收前，对接收洞门范围内的地下连续墙结构进行人工分层凿除，包括以下步骤：

㈠、搭设脚手架；

㈡、破除外侧10厘米混凝土，割除背土侧钢筋；

㈢、在探孔无水流出、冻结完成交圈后，破除50cm混凝土，破除完成后将混凝土碴清理干净；

㈣、通过测温孔检测温度是否完成冻结，温度满足设计要求后，破除混凝土厚度30cm，并将破除混凝土碴清理吊运出基坑；

㈤、水下接收准备工作就位后，在12小时内完成地下连续墙剩余10cm混凝土及外侧钢筋破除，并将混凝土碴清理完毕，冻结掌子面裸露时间不超过2天；

㈥、拆除脚手架清理现场。

6.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构液氮垂直冻结和水下接收综合施工方法，其特征在于：水下接收包括接收准备，水下接收系统安装，隧道内接收、接收端头和接收井；

其中接收准备包括水平探孔和洞门密封，其中水平探孔为在盾构接收前，通过在洞门范围内做水平探孔，对端头加固效果进行检测，重点对洞门底部靠近砂卵石层的加固效果进行加密检测；

洞门密封是在盾构机进入加固区前完成洞门密封结构的安装，在翻板外侧增加钢丝收紧功能，增强密封帘布的密封效果，并通过水钻取孔，在洞门钢环外侧预埋应急注浆孔，与洞门钢环内部连通。

7.根据权利要求6所述的一种土压平衡盾构液氮垂直冻结和水下接收综合施工方法，其特征在于：水下接收系统包括挡水墙结构，临时板支撑和注排水系统。

8.根据权利要求6所述的一种土压平衡盾构液氮垂直冻结和水下接收综合施工方法，其特征在于：隧道内接收包括设备维保，二次注浆、环箍注浆，应急物资准备，轨道巡查与维护、管片拼装质量控制、螺栓三次复紧；现场监控室值班，恢复掘进前队施工所需人、料、机进行排查，确保施工连续，确认管片拼装型号，下达刀盘不停转的指令，做好刀盘被冻结的预防措施，恢复掘进前对作业人员进行安全教育；

接收端头包括竖向冻结期间观测、冻结管拔除，降水井启用停用、水位观测、降水记录，地面、管线沉降观测、数据报送，与第三方做好对接，端头上方管线标示，应急物资准备、储存、使用管理，风险源辨识细化公示，明确应急组织人员组成与分工；

接收井工作为蓄水池水注入、洞门密封结构安装、使用，蓄水池水位观测及调整，灌水前打设洞门密封帘布收紧工作平台，洞门凿除、清理和安全管理，蓄水池挡水墙浇筑、巡视、拆除，对挡水墙布置变形监测点并实施监督。