隧道盾构始发端新型冻结加固结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种隧道盾构始发端新型冻结加固结构，包括隧道区域、第一冻结壁以及第二冻结壁，第一冻结壁位于所述隧道区域的外侧，其内部设置有第一冻结管；第二冻结壁位于所述第一冻结壁的外侧，其内部设置有第二冻结管，所述第一冻结壁的硬度高于所述第二冻结壁的硬度。本实用新型专利技术提供的隧道盾构始发端新型冻结加固结构，在隧道区域的外侧设置两层硬度不同的冻结壁，如此获取两个有益效果，其一，隧道区域自身不设置冻结管，便于盾构掘进施工；其二，层次硬度分明的两层冻结壁安全可靠，节省成本。

【技术实现步骤摘要】
隧道盾构始发端新型冻结加固结构
本技术涉及土木施工技术，具体涉及一种隧道盾构始发端新型冻结加固结构。
技术介绍
盾构隧道施工中，盾构始发端的土体加固技术是盾构进出洞施工技术中的一个重要组成部分，公知的，垂直冻结法是一种常见的盾构始发端土体加固技术。垂直冻结法是利用人工制冷技术使地层中的水结成冰形成冻土，隔绝地下水与地下工程的联系，在冻结壁的保护下进行地下工程施工的地基处理方法。作为一种临时的地基加固方法，目前已被广泛应用于地铁隧道盾构始发与接收端头加固、联络通道加固施工、隧道抢险及其他抢险工程等城市地下工程施工中。现有技术中，冻结时，垂直冻结法在盾构始发端的土体中阵列的开孔并布置冻结管，从而若将盾构始发端的整个区域全部予以冻结，在开钻前，将隧道部位的冻结管予以拆除；最后再盾构施工。现有技术的不足之处在于，位于隧道部位的冻结管在盾构始发掘进过程前必须进行拔除，拔出过程中经常会遇到冻结管不好拔出甚至冻结管被拔断等事故，给盾构机掘进造成了不必要的麻烦。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种隧道盾构始发端新型冻结加固结构，以解决现有技术中的上述不足之处。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种隧道盾构始发端新型冻结加固结构，包括：隧道区域；第一冻结壁，其位于所述隧道区域的外侧，其内部设置有第一冻结管；第二冻结壁，其位于所述第一冻结壁的外侧，其内部设置有第二冻结管，所述第一冻结壁的硬度高于所述第二冻结壁的硬度。上述的隧道盾构始发端新型冻结加固结构，所述第一冻结壁和第二冻结壁之间设置有隔板。上述的隧道盾构始发端新型冻结加固结构，所述第一冻结壁和第二冻结壁均为倒U形，倒U形的开口竖直向下。上述的隧道盾构始发端新型冻结加固结构，还包括套筒，所述套筒布置于盾构始发端的地下连续墙外侧，所述套筒的中心轴线与所述隧道的中心轴线相重合。上述的隧道盾构始发端新型冻结加固结构，所述套筒的另一端固接于反力架上。在上述技术方案中，本技术提供的隧道盾构始发端新型冻结加固结构，在隧道区域的外侧设置两层硬度不同的冻结壁，如此获取两个有益效果，其一，隧道区域自身不设置冻结管，便于盾构掘进施工；其二，层次硬度分明的两层冻结壁安全可靠，节省成本。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种实施例提供的隧道盾构始发端新型冻结加固结构的纵向剖视图；图2为本技术另一种实施例提供的隧道盾构始发端新型冻结加固结构的径向剖视图；图3为本技术再一种实施例提供的隧道盾构始发端新型冻结加固结构的纵向剖视图；图4为本技术再一种实施例提供的第一冻结壁和第二冻结壁的局部示意图。附图标记说明：1、隧道区域；2、第一冻结壁；3、第一冻结管；4、第二冻结壁；5、第二冻结管；6、套筒；7、反力架；8、地下连续墙；9、隔板；具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面将结合附图对本技术作进一步的详细介绍。如图1-4所示，本技术实施例提供的一种隧道盾构始发端新型冻结加固结构，包括隧道区域1、第一冻结壁2以及第二冻结壁4，第一冻结壁2位于所述隧道区域1的外侧，其内部设置有第一冻结管3；第二冻结壁4位于所述第一冻结壁2的外侧，其内部设置有第二冻结管5，所述第一冻结壁2的硬度高于所述第二冻结壁4的硬度。具体的，隧道区域1位于盾构掘进时形成隧道的区域，第一冻结壁2为隧道区域1的外侧，在本专利技术中，其可以是环绕隧道区域1区域的环状结构，也可以环绕隧道区域1区域的倒U形结构，此时隧道区域1的底部(竖直向下的部位)没有第二冻结壁4。第二冻结壁4位于第一冻结壁2的外侧，第一冻结壁2和第二冻结壁4所处的区域均钻孔放进冻结管，第一冻结壁2内放入第一冻结管3，第二冻结壁4内放入第二冻结管5，通过两类冻结管内循环的冷媒实现对相应区域的冻结，而两类冷媒的温度不同，自然形成了两个温度不同的区域：第一冻结壁2和第二冻结壁4，而且由于第一冻结管3内冷媒的循环温度比第二冻结管5内冷媒的循环温度低，使得第一冻结壁2的温度更低，相应，土层被冻结的温度更低，其硬度更高。本实施例中，可以在第一冻结壁2和第二冻结壁4之间预先开槽，通过开槽埋入隔板9，如此清晰的分开第一冻结壁2和第二冻结壁4，进一步的，隔板9为保温隔板9，如此降低能量在第一冻结壁2和第二冻结壁4间的流动，减少能量损失。本实施例中，各冻结管的换热部分可仅设置于相应的区域，如此保证仅在相应的区域进行换热，如第一换热管仅在第一冻结壁2内进行换热，其余部分设置为保温管，如此降低能量损失。本技术实施例提供的隧道盾构始发端新型冻结加固结构，在隧道区域1的外侧设置两层硬度不同的冻结壁，如此获取两个有益效果，其一，隧道区域1自身不设置冻结管，便于盾构掘进施工；其二，层次硬度分明的两层冻结壁，内层冻结壁硬度更高，安全可靠，同时相比全部冻结，局部冻结更加节省成本。本技术实施例提供的隧道盾构始发端新型冻结加固结构，优选的，包括隧道区域1左右两侧的冻结孔及隧道区域1上部的冻结孔，各冻结孔内设置装有循环冷媒剂的冻结管，将邻近盾构始发端结构的含水地层形成冻结壁防水结构。通过非闭环垂直冻结的盾构端头加固方法，可以在满足施工安全前提下，使盾构掘进时保持继续冻结状态，根据施工状态进行调节冻结强度，避免必须拔出冻结管而造成后期在施工过程中因冻结强度不足或冻土融化给施工造成风险。本实施例中，在盾构始发端除隧道区域1外的含水地层内呈平行状态间隔钻设冻结孔，各冻结孔内设置装有循环冷媒剂的冻结管，将邻近盾构始发端端头的含水地层在冻结作用下形成冻结壁结构；其中靠近盾构处土层结构为第一冻结壁2，远离盾构接近地表处土层结构为第二冻结壁4；并在盾构始发端地下连续墙8外侧安装盾构始发端端头外部套筒6。优选的，所述冻结孔分布在隧道两边和上部，在隧道开挖部位和下部不进行冻结，套筒6在地下连续墙8外部，用来克服不进行隧道及隧道下部冻结的弊端。本技术的有益效果是，采用低温冻结技术，将盾构始发端隧道左右和上部冻结形成高强度的冻结壁结构，并结合套筒6确保盾构始发端盾构机安全掘进施工，有效地降低了凿出洞门后土体塌壁、涌突水等施工安全风险；有效的解决了冻结管拔段等风险。地铁隧道盾构始发端头冻结法施工结构体系，具有结构简单，施工方便，质量可靠的特点，为盾构始发端人员及设备的高效、安全作业提供保障，有利于缓解盾构机刀片的不必要的损耗与磨损，确保隧道尽早开通运营，以发挥良好的经济效益和社会效益。参照图1，在地下连续墙8外侧安装套筒6，用来克服隧道中的土体和下部土体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道盾构始发端新型冻结加固结构，其特征在于，包括：/n隧道区域；/n第一冻结壁，其位于所述隧道区域的外侧，其内部设置有第一冻结管；/n第二冻结壁，其位于所述第一冻结壁的外侧，其内部设置有第二冻结管，所述第一冻结壁的硬度高于所述第二冻结壁的硬度。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道盾构始发端新型冻结加固结构，其特征在于，包括：
隧道区域；
第一冻结壁，其位于所述隧道区域的外侧，其内部设置有第一冻结管；
第二冻结壁，其位于所述第一冻结壁的外侧，其内部设置有第二冻结管，所述第一冻结壁的硬度高于所述第二冻结壁的硬度。


2.根据权利要求1所述的隧道盾构始发端新型冻结加固结构，其特征在于，
所述第一冻结壁和第二冻结壁之间设置有隔板。


3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜山，高磊，孙伯乐，罗百胜，刘石磊，闫华宁，马伸康，
申请(专利权)人：中铁三局集团有限公司，中铁三局集团第四工程有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14