[发明专利]一种冻结支护装置及施工方法

说明书

本发明提供一种冻结支护装置及施工方法，包括排列设置的围板、相邻围板间的连接件以及位于围板上且穿入土层的冻结管，所述围板包括上层的硬质壳体以及硬质壳体下表面设置的支撑部，所述支撑部下表面设置凹槽，所述硬质壳体的边缘与连接件固定连接。本发明考虑到冻胀因素，通过围板的内部结构使得冻土膨胀不会对支护装置造成较大破坏。

技术领域

本发明涉及基坑冻结支护技术领域，具体涉及一种冻结支护装置及施工方法。

背景技术

近年来，随着我国城市化进程不断加快，地下工程建设的规模也在逐步扩大，与此同时基坑工程也在向着深、广两个方面发展，还要面临基坑周围环境愈加复杂以及环境保护越来越严苛等问题。故深基坑支护方式所面临的技术挑战与施工风险越来越大，尤其是在我国东部沿海地区分布较广的富水软弱地层，土体天然含水率高，强度低，自身承载力差，防水难度大，这对深基坑支护提出了更高的要求。常见的深基坑支护方式有钻孔灌注桩、地下连续墙、土钉墙、压入式型桩+旋喷止水帷幕等，但各自都有其局限性：例如钻孔灌注桩易造成水土流失，造价高，止水性能差；地下连续墙封水和支护能力良好，但造价过高；土钉墙只适用于含水量低且土质较好的地区；压入式型桩+旋喷止水帷幕对施工场地要求大，工序复杂，添加入土体的水泥、止水材料对地下水土有一定的危害。

另外还有人工冻结支护，但是现有的基坑支护规范并未考虑冻胀因素的影响，依照现有规范施工可能会造成支护结构与基坑变形过大，严重时会导致基坑失稳。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种冻结支护装置及施工方法，考虑到冻胀因素，通过围板的内部结构使得冻土膨胀不会对支护装置造成较大破坏。

为解决上述技术问题，本发明提供一种冻结支护装置，包括排列设置的围板、相邻围板间的连接件以及位于围板上且穿入土层的冻结管，所述围板包括上层的硬质壳体以及硬质壳体下表面设置的支撑部，所述支撑部下表面设置凹槽，所述硬质壳体的边缘与连接件固定连接。

进一步的，所述硬质壳体为矩形，所述硬质壳体下表面向内凹陷形成容纳腔，所述支撑部固定设置在容纳腔内，所述硬质壳体的边缘向外设置矩形的连接环，所述连接环的四角对应连接件设置固定穿孔，所述硬质壳体和连接环一体成型。

进一步的，所述支撑部采用轻质泡沫混凝土制件，所述凹槽为弧形。

进一步的，所述冻结管包括管体、位于管体前端的锥形头以及位于管体后端的推板，所述管体内部沿轴向设置隔板，所述隔板两侧分别为第一腔室和第二腔室，所述隔板的前端设置通孔，所述管体的后部靠近推板处设置与第一腔室连通的第一连接管以及与第二腔室连通的第二连接管，所述第一连接管和第二连接管与制冷系统连通。

进一步的，所述硬质壳体的中部设置供冻结管进入的第一插入孔，所述支撑部对应第一插入孔设置第二插入孔，所述硬质壳体上对应第一插入孔设置导向套管，所述导向套管突出硬质壳体的上表面，所述导向套管的内径与第一插入孔相适配，所述导向套管与硬质壳体一体铸造，所述导向套筒上设置供第一连接管和第二连接管穿过的避空槽。

进一步的，所述连接件包括底板，所述底板的下表面设置若干个固定刺体，所述底板的上表面排列设置四个与固定穿孔配合的连接柱，所述底板的中部设置桩基孔，所述固定穿孔套设在连接柱上，所述桩基孔内插入紧固锚桩，所述连接环的顶角对应紧固锚桩设置弧形缺口，所述紧固锚桩的后端设置顶板，所述顶板的四角对应连接柱设置套孔，所述顶板对固定穿孔所在的连接环压紧固定，所述连接柱的上端对应顶板设置锁紧件。

进一步的，所述锁紧件包括内螺纹套筒，所述连接柱的上部设置与内螺纹套筒配合的外螺纹，所述内螺纹套筒下端粘接弹性垫片，每个连接件上的其中一侧内螺纹套筒的上端设置配合制冷系统的夹持件。