水平凍結孔鉆孔施工工藝研究

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摘要：隨著城市軌道交通的飛速進展，旁通道冷凍法也更廣泛的應用在地鐵隧道聯(lián)絡通道的施工中。本文著重介紹了水平冷凍法中凍結孔的施工方法，概括到凍結孔和凍結管的施工流程及工藝要點，以及鉆孔施工中的風險防治及處理方式，為水平鉆孔的施工供給了一些告成閱歷。

冷凍法；凍結管；鉆孔

一、前言

凍結法是先布置好凍結孔，并且在孔中反復低溫鹽水，進而導致凍結孔周邊的含水地層結冰，產生極強的高度以及極好的封閉性的凍結壁是指凍土帷幕，有便于在凍結壁的維護下實行隧道、豎井以及地下工程的挖掘和襯砌的特殊施工技術。該實質其實就是運用人工技術對巖土的處境舉行提高?，F(xiàn)凍結法已普遍運用在我們國家每一項地下工程當中，就是一項綠色環(huán)保的施工方法。

凍結法按照凍結壁的形成方向分為水平凍結法及垂直冷凍法，本文著重于介紹地鐵隧道聯(lián)絡通道施工中水平凍結孔鉆孔施工工藝。

二、水平鉆孔施工

2.1凍結孔布置

地鐵隧道聯(lián)絡通道凍結孔布置一般是根據(jù)上仰、水平、下俯這三種角度舉行布置，同時為減小土層凍脹，隧道一般是根據(jù)上下對稱對凍結孔舉行布置。隧道兩側均布置孔位，兩側的凍結管周邊土體在積極凍結完成后均形成完整封閉的凍土帷幕，設計凍結孔位置時應考慮左右線凍結孔在交界位置平勻交織布置，制止在通道正中間位置展現(xiàn)凍土帷幕不封閉的處境發(fā)生。

2.2施工打定

鉆孔前先按照圖紙要求預制凍結管、孔口管和堵頭等材料部件，并保證現(xiàn)場“三通一平”，利用木板在聯(lián)絡通道的位置對施工場地舉行鋪設，根據(jù)搭設施工腳手架進而更好的便當鉆孔在施工的時候運用。

2.3測量放線

建立一個特意對放線舉行測量的小組，對儀器和工具的測量應當事先舉行檢驗和按期校正。測量之后精準的位開透孔，先對聯(lián)絡通道兩邊隧道的透孔舉行施工，檢驗隧道管片上留有洞門的響應位置。依照實際開透孔的差異對凍結孔施工方位舉行調動，進而降低該結孔的偏斜值并且在隧道兩側舉行i點，利用拉線的形式舉行校驗以及掌控凍結孔的位置。

2.4凍結孔開孔及孔口密封裝置

2.4.1凍結孔開孔

開孔位置分為砼管片及鋼管片兩種：

砼管片：在開口較易的地方可以采用一次開孔直接到位的方法，若開孔難度較大，采用二次開孔：第一是要利用開孔機該直徑是在130mm，其深度大約為280mm左右，掌控不得鉆穿管片而且更好的防止砼管片內受力主筋，并且參與加工完成的孔口管，利用超出四個之上固定點穩(wěn)固在管片上（固定點利用膨脹螺絲舉行穩(wěn)固），膨脹螺絲穩(wěn)固之后，將螺母去掉，安裝DN125閘閥，并且將其開啟，利用開孔器由閘閥當中舉行其次次的開孔，該直徑在108mm左右，一向把砼管片全面開穿，若發(fā)生涌砂那么理應立刻將閘門關閉。

鋼管片：在鋼管片上焊接好孔口管，在該管上焊接好閘閥以及孔口的安置，利用鉆機焊接金鋼石鉆頭，經過孔口，將鋼管片鉆進舉行切割。

2.4.2孔口裝置安裝

利用螺絲把孔口安置在閘閥上面，防止加好密封墊片。詳見圖2。

2.5凍結孔鉆進

①、鉆孔設備使用鉆機，配用泥漿泵，鉆具運用凍結管當作鉆桿，根基整體施工的設計理應選擇利用各種鉆桿；

②、凍結管間運用套管絲扣舉行連接，接頭螺紋穩(wěn)固之后理應用人工技術舉行焊接，進而保證該同心度以及焊接強度，焊接之后實行粗打磨，確保焊縫沒有任何的突起不平。

③、在一般的處境下，在鉆頭裝置一個特制的單向閥門，利用帶水鉆進；凍結管鉆進到達設計深度之后理應將單向閥處理明凈，并且將其完全封閉。

④、鉆進時理應嚴格掌控凍結孔所具有的測斜問題，若展現(xiàn)理應盡快糾偏，在凍結管下好之后，理應對其長度的復測舉行凍結，并且利用燈光測斜儀實行測斜進而制作出鉆孔偏斜圖。

⑤、在凍結管中放置供液管，并且和該端蓋和去以及回路羊角舉行焊接。

2.6封閉孔底部

利用絲堵將其凍結孔底部完全封閉，主要方式為，運用接長桿把絲堵至在孔的底部，運用反扣以及卸扣時，把絲堵完全封閉。

2.7打壓試驗

將其孔口完全封閉，利用手壓泵打水至孔內，在壓力取得1.0Mpa點的時候，理應馬上打壓，將閥門完全關閉，查看壓力所具有的變化，半個小時之內變化<0.05MPa那么為通過。

2.8施工留神事項

1）施工透孔主要是根據(jù)復核對側隧道預留口位置的偏差和鉆孔施工質量，若超出100mm應應當根據(jù)確保凍結壁設計厚度對其布置實行相應的調動。

2）凍結孔鉆進深度不能低于設計深度。鉆頭若觸及隧道管片的，不參與制冷循環(huán)的長度不能低于150mm。

3）鉆孔的偏斜應操縱在150mm以內。

4）凍結管長度以及偏斜通過之后理應實行打壓試漏，壓力理應掌控在0.8MPa左右，前15分鐘的壓力耗損理應低于0.05MPa，后半個小時壓力沒有任何變化的那么為通過。沒有通過的，能夠將凍結管拔出再從新實施鉆孔，或者下套管實行處量。

5）再對凍結孔舉行施工的時候土體流失量不能低于凍結孔的整體面積，不然理應盡快注漿對地層的下降舉行掌控。

6）若凍結孔在鋼管片上時，認定孔位之后，理應充填水泥，再舉行焊接鋼板，焊接完好之后，待水泥穩(wěn)定之后再實行開孔。

三、風險防治及補救措施

3.1凍結鉆孔漏水涌砂

3.1.1形成理由

在地鐵聯(lián)絡通道凍結舉行施工時，一般會遇到極大的地下水壓力的含水砂層。在該地層施工貼近水平凍結孔，若展現(xiàn)鉆孔漏水噴砂的問題，那么就會產生極為嚴重的地層下降，因此也對隧道管片以及地表建筑形成確定的耗損，乃至還會發(fā)生隧道垮塌等事情。引起鉆孔漏水噴砂的理由主要有：孔口管松懈以及分開、凍