[发明专利]一种利用人工冻结法实现随挖随支的基坑分区开挖方法

权利要求书

1.一种利用人工冻结法实现随挖随支的基坑分区开挖方法，其特征在于：在富水区域中的基坑待开挖区域的周圈将平板冻结器(1)竖向顶进基坑周圈土体(5)内直至平板冻结器(1)整体埋入土体(5)中，从而使待开挖区域外侧被平板冻结器(1)完全包围起来，使平板冻结器(1)整体埋入土体(5)中，利用平板冻结器(1)向待开挖基坑边缘外侧的土体进行冻结，从而在紧贴平板冻结器(1)外侧的土体(5)中形成冻结帷幕(2)，从而提高平板冻结器(1)外侧土体(5)的强度并隔绝地下水；在平板冻结器(1)和冻结帷幕(2)共同维护作用下，在平板冻结器(1)和冻结帷幕(2)形成的包围内侧的基坑待开挖范围(3)内进行土体的分区分层开挖；当首个分区内土体开挖至从地表竖向顶进的平板冻结器(1)底部时，紧贴现有平板冻结器(1)内侧提前向下层土体继续竖向顶进平板冻结器(1)，利用新顶进的平板冻结器(1)对其自身外侧的土体进行冻结从而形成新的冻结帷幕区域，继续在新的冻结帷幕区域内开挖下一分区内的土体，重复在下层土体中重复顶进平板冻结器(1)、冻结形成新的冻结帷幕(2)、开挖土体(5)直至完成基坑的开挖。

2.根据权利要求1所述的利用人工冻结法实现随挖随支的基坑分区开挖方法，其特征在于具体步骤如下：

a.首先在基坑待开挖范围(3)外侧的基坑开挖周围土体(5)内依次垂直向下顶进多个平板冻结器(1)，使平板冻结器(1)将基坑待开挖范围(3)完整包围起来，且控制相邻平板冻结器(1)之间间隙，所有平板冻结器(1)均布置在基坑待开挖范围(3)的边界；

b.使用多个平板冻结器(1)向其外侧土体(5)进行冻结从而在平板冻结器(1)外侧形成一定厚度的用以抵挡基坑周围的水土压力和隔绝地下水的冻结帷幕(2)；

c.在平板冻结器(1)和冻结帷幕(2)的协同维护之下，对基坑内土体(5)以分区开挖的方式进行施工；

d.分区开挖过程中对基坑进行区域划分，同时根据使用的平板冻结器(1)高度来划分区域层高，首先对Ⅰ区1层内的土体开挖，当挖掘至靠近当前安装的平板冻结器(1)下方边缘时，形成分区的开挖面(4)，之后沿开挖范围向下顶进新平板冻结器(1)，并施工Ⅰ区2层土体(5)的冻结帷幕(2)；

e.在新平板冻结器(1)冻结Ⅰ区2层内土体(5)的同时，继续进行水平方向上Ⅱ区1层内土体的开挖，重复步骤d操作，依次类推依次完成其余区内1层土体的开挖后，继续进行Ⅰ区2层的开挖，并同样重复步骤d操作，直至完成基坑的开挖；

f.基坑开挖完成后，从基坑底板开始，依次向上分层进行结构施工；

g.随着结构向上施工，依次将结构施工范围周围的平板冻结器(1)拔出，周围地层解冻恢复到初始状态；

h.将回收的平板冻结器(1)进行养护处理，供下一工程使用。

3.根据权利要求2所述的利用人工冻结法实现随挖随支的基坑分区开挖方法，其特征在于：所述的平板冻结器(1)为开有螺旋形管路的矩形钢板，或者为两块钢板之间焊接一条螺旋形管路，所述平板冻结器(1)的尺寸、布设深度、冻结管布设形式以及形成冻结壁的厚度均可根据地层条件和开挖工况进行随时调整，以控制开挖后周围地层的变形。

4.根据权利要求2所述的利用人工冻结法实现随挖随支的基坑分区开挖方法，其特征在于：在基坑布置的相邻两块平板冻结器(1)之间留有接缝空间，冷冻时接缝空间冻土横向扩展，可以在不同平板冻结器(1)之间形成冻结帷幕，从而在基坑周围形成整体冻结帷幕(2)，来封堵平板冻结器(1)接缝位置的漏水。