專利名稱：加速凍結局部區域巖土的凍結器布置方法
技術領域：
本發明涉及一種加速凍結局部區域巖土的凍結器布置方法，用于巖土工程人工凍結施工工法，尤其適用于在深厚表土層中用凍結法開鑿大直徑立井井筒，也適用于用凍結法開鑿斜井、平硐(或隧道)以及基坑。
背景技術：
在巖土工程凍結法施工中，人工凍結形成的凍土結構要滿足隔水和抵抗部分或全部水土壓力的要求。隨著開挖斷面尺寸的擴大和開挖深度的增加，開挖區域下部(或前方)的封水問題以及工作面變形大的問題日益突出。解決這些問題的主要辦法是增大這些目標區域凍土的厚度與強度，甚至凍實目標區域。在現行的凍結器布置方法中，凍結器的布置軸線均設計為豎直線、水平直線或傾斜直線，并要求施工中軸線不偏離規定的靶域。這種凍結器的布置方法雖然能完成凍結巖土的任務，但其凍結的時間較長，而目前開挖施工的速度較快，因而雖然上部已達到開挖條件，但開挖至深部時還沒有形成具有足夠強度與剛度的凍土帷幕(或封底的凍土帷幕)，大大影響了施工工期和造成了不必要的經濟損失。
三、技術內容1.發明目的鑒于已有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種加速凍結局部區域巖土的凍結器布置方法，它能縮短凍結時間，降低成本，保證開挖施工安全。
2.技術方案本發明加速凍結局部區域巖土的凍結器布置方法，在通道開挖入口周圍鉆鑿凍結孔，并在凍結孔內設置由鋼管和塑料管組成的凍結器，所述下放于凍結孔中的凍結器沿開挖通道深部非直線形布置或直線形和非直線形交叉布置，或至少有一個凍結器是非直線形布置。
3.技術效果本發明加速凍結局部區域巖土的凍結器布置方法，最適用于在深厚表土層中用凍結法開鑿大直徑立井井筒，與原有的直線形凍結器布置方法相比，提高了凍結器的后期效率，減少了凍結孔的數量；加快了目標區域巖土的凍結速度，能節約凍結時間與費用；凍土墻的形狀和位置可根據工程條件與地質條件而變化；解決了掘砌施工速度快與巖土凍結速度慢之間的矛盾。
四
圖1是本發明凍結器布置實施例一俯視示意圖。
圖2是圖1的A-A剖面圖。
圖3是圖1是B-B剖面圖。
圖4是本發明凍結器布置實施例二俯視示意圖。
圖5是圖4的A-A剖面圖。
圖6是圖4的B-B剖面圖。
圖7是本發明凍結器布置實施例三水平右視示意圖。
圖8是圖7的A-A剖面圖。
五具體實施例方式
下面結合附圖中的實施例對本發明作進一步的描述本發明加速凍結局部區域巖土的凍結器布置方法，在通道開挖入口1周圍鉆鑿凍結孔，并在凍結孔內設置由鋼管和塑料管組成的凍結器2，所述下放于凍結孔中的凍結器2沿開挖通道深部非直線形布置或直線形和非直線形交叉布置，或至少有1個凍結器是非直線形布置。
其實施例一如圖1所示，直線形和非直線形布置的凍結器2間隔排列，部分(或間隔)凍結器2在開挖深處向開挖通道內側彎曲布置，基本呈成折線形狀，即凍結器2上部為豎直布置，下部向開挖通道內側偏移一定距離，如圖2所示；余下部分凍結器2的軸線仍為直線形狀，即凍結器2從上至下均為豎直布置，如圖3所示。該種凍結器布置方法可加速開挖通道中心巖土的凍結，能為提前開挖創造條件。
其實施例二如圖4所示，直線形和非直線形布置的凍結器2間隔排列，部分(或間隔)凍結器2在開挖深處向開挖通道外側彎曲布置，基本呈成折線形狀，即凍結器2上部為豎直布置，下部向開挖通道外側偏移一定距離，如圖5所示；余下部分凍結器2的軸線仍為直線形狀，即凍結器2從上至下均為豎直布置，如圖6所示。該種凍結器布置方法可提高凍結器在后期的效率，在不增加凍結孔數量的情況下，在下部獲得較厚且平均溫度較低的凍土墻。
其實施例三如圖7所示，將全部凍結器2在開挖深處向開挖通道內側彎曲布置，基本呈成折線形狀，凍結器2從開挖入口至開挖方向設定距離范圍內為水平直線布置，凍結器2其余部分向開挖通道內側偏移一定距離，如圖8所示。該種凍結器布置方法可保證在凍結器尾部附近易于形成一個凍結巖土墊，以防止在掘砌工作面前方出現涌水、突泥事故。
權利要求
1.加速凍結局部區域巖土的凍結器布置方法，在通道開挖入口(1)周圍鉆鑿凍結孔，并在凍結孔內設置由鋼管和塑料管組成的凍結器(2)，其特征在于所述下放于凍結孔中的凍結器(2)沿開挖通道深部非直線形布置或直線形和非直線形交叉布置，或至少有一個凍結器是非直線形布置。
全文摘要
一種加速凍結局部區域巖土的凍結器布置方法，用于巖土工程人工凍結施工工法，尤其適用于在深厚表土層中用凍結法開鑿大斷面礦井井筒。在通道開挖入口周圍鉆鑿凍結孔，并在凍結孔內設置由鋼管和塑料管組成的凍結器，下放于凍結孔中的凍結器沿開挖通道深部非直線形布置或直線形和非直線形交叉布置，與原有的直線形凍結器布置方法相比，提高了凍結器的后期效率，減少了凍結孔的數量；加快了目標區域巖土的凍結速度，能節約凍結時間與費用；解決了掘砌施工速度快與巖土凍結速度慢之間的矛盾，具有廣泛的實用性。
文檔編號E02D19/00GK1483902SQ0313161
公開日2004年3月24日 申請日期2003年5月29日 優先權日2003年5月29日
發明者楊維好, 黃家會, 宋雷, 王衍森, 任彥龍 申請人:中國礦業大學