[发明专利]一种冻结式管棚及其施工方法

说明书

本发明公开了一种冻结式管棚及其施工方法，该施工方法包括以下步骤：在地下连续墙内水平嵌入孔口管并安装固定；利用钻头继续钻进开孔以打通地下连续墙；在孔口管内放入管棚，管棚贯穿地下连续墙并延伸至地层中；在管棚中放入冻结管；在管棚的尾端口安装端头闷板并开孔，经开孔将充填注浆管放入管棚与冻结管之间的间隙中并进行充填注浆，以形成水泥砂浆层；在冻结管的尾端设置有端头盖板，将供液管和回液管贯穿端头盖板放入冻结管内，通过供液管和回液管在冻结管内进行低温盐水循环，以对管棚四周土体进行冻结，形成管棚与冻土联合的加固体。本发明的优点是：充分发挥管棚与冻结两种加固方式各自的优点；适应于应对复杂工况条件；安全性好。

技术领域

本发明属于地下支护结构技术领域，具体涉及一种冻结式管棚及其施工方法。

背景技术

管棚与冻结均为常见的地层加固支护方式，已被广泛应用于地下工程中。管棚施工灵活、承载能力强，但相邻两根管子之间不密封，有地下水影响时，面临着地层水土流失或涌水涌砂的风险；冻结法采用人工制冷的工艺，将软土形成具有一定承载能力的冻土，冻土强度较低，且存在冻胀与融沉问题，因此，当周边环境复杂且需要承受较大荷载时，冻结法的适应性较差。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种冻结式管棚及其施工方法，该冻结式管棚通过将管棚与孔口管组合安装在地下连续墙上，并通过在管棚内设置冻结管并充填冻结管与管棚之间的环形空间，在冻结管内下放供液管，进行地层冻结加固。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种冻结式管棚，涉及位于地层中的地下连续墙，其特征在于所述冻结式管棚包括固定安装在所述地下连续墙孔洞内的孔口管、贯穿所述孔口管且延伸至所述地下连续墙外地层中的管棚、位于所述管棚中的冻结管以及充填在所述管棚和所述冻结管环形间隙内的水泥砂浆层。

所述孔口管嵌入设置在所述地下连续墙的孔洞中，并经所述孔口管外壁面上的法兰和膨胀螺丝固定在所述地下连续墙上。

所述孔口管的外壁面上设置有一球阀，所述球阀与所述孔口管内腔相连通。

所述管棚的首、尾两端分别为封闭端口，在尾端的所述封闭端口上开设有供所述冻结管贯穿放入的孔口。

所述冻结管的首端为封闭端口、尾端设置有端头盖板，所述冻结管内接通有供液管和回液管。

一种涉及所述冻结式管棚的施工方法，其特征在于所述施工方法包括以下步骤：

（1）在地下连续墙内水平嵌入孔口管并安装固定；

（2）在所述孔口管的尾端部安装球阀，利用钻头经所述球阀进入所述孔口管内钻进开孔以打通所述地下连续墙；

（3）在所述孔口管内放入管棚，所述管棚贯穿所述地下连续墙并延伸至地层中；在所述管棚中放入冻结管；在所述管棚的尾端口安装端头闷板并开孔，经所述开孔将充填注浆管放入所述管棚与所述冻结管之间的间隙中并进行充填注浆，以形成水泥砂浆层；

（4）在所述冻结管的尾端设置有端头盖板，将供液管和回液管贯穿所述端头盖板放入所述冻结管内，通过所述供液管和所述回液管在所述冻结管内进行低温盐水循环，以对所述管棚四周土体进行冻结，形成所述管棚与冻土联合的加固体。

步骤（1）中，通过钻头对所述地下连续墙进行开孔，开孔深度小于所述地下连续墙的厚度，开孔完成后，将所述孔口管嵌入到开孔中进行安装固定。

步骤（2）中，所述钻头进行钻进开孔时，在所述钻头与所述球阀之间设置用于密封的孔口密封装置。