一種城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)，所述止水結(jié)構(gòu)包括：側(cè)面疏通管、排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)和基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)，所述側(cè)面疏通管呈矩形分布，并且圍繞所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置；所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)為排樁結(jié)構(gòu)和凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)呈矩形分布；所述基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)垂直于開挖的基坑設(shè)置，所述基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)與所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的凍結(jié)壁形成閉合的止水空間。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及城市深部地下空間開挖支護(hù)
，特別是涉及一種城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市人口快速增長，人均生活面積相應(yīng)減小，這使得城市用地面積逐步由平面發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw空間發(fā)展，即在有限的城市平面空間里，大力開發(fā)和利用城市地下空間，隨著開挖深度的不斷增加，地下工程將面臨高地壓、高水壓等問題，這也導(dǎo)致傳統(tǒng)支護(hù)方法不適用深層地下環(huán)境，為此，需要引進(jìn)新的支護(hù)方式。在眾多城市地下空間支護(hù)方法中，排樁法以其施工簡單、便捷、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，但是排樁作為一種支護(hù)結(jié)構(gòu)，只是用來提供側(cè)向支護(hù)力，隨著基坑支護(hù)深度的增加，坑底上部不可避免的存在潛水水位，就需要將排樁與其他的止水手段相結(jié)合。在城市敏感區(qū)，如果采用人工降水的方式，不可避免的會(huì)在基坑周圍形成降水漏斗，會(huì)引發(fā)既有管線的破壞；地表沉降也會(huì)引發(fā)地表沉降，造成道路的塌陷。因此，要采取人工降水首先需要具備一定的地面條件，在城市敏感區(qū)，不合適采用。對于北京等水資源缺乏的城市，自身水源尚不夠滿足城市發(fā)展的需要，需要借助南水北調(diào)等工程補(bǔ)充城市水源，地下水本身的成本較高，對于地下水位較高的情況，人工降水將大量地下水抽取后排到城市的污水管道，也會(huì)產(chǎn)生巨大的浪費(fèi)，也不利于城市發(fā)展。在城市中央?yún)^(qū)，很多地方也不具備基本的地面支護(hù)條件。綜合分析現(xiàn)存的止水方式，不難發(fā)現(xiàn)凍結(jié)法是最有效的深部地層止水方法，被廣泛應(yīng)用于煤礦立井建設(shè)中，自從1955年我國首次引進(jìn)凍結(jié)法施工技術(shù)以來，已經(jīng)有700多座井筒采用凍結(jié)法施工，由此可見，將凍結(jié)法用于城市地下止水工程中，在技術(shù)上是可行的，需要注意的是城市深部地下工程的地層環(huán)境和技術(shù)要求遠(yuǎn)不同于煤礦立井，不可照搬照抄，需要結(jié)合城市地下工程的特點(diǎn)改進(jìn)凍結(jié)技術(shù)。因此希望有一種城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)結(jié)合排樁法和凍結(jié)法的優(yōu)點(diǎn)及適用性，解決側(cè)面存在兩層潛水層且基坑底部不存在不透水層或者不透水層較深的工況問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)來克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供一種城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)包括：側(cè)面疏通管、排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)和基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)，所述側(cè)面疏通管呈矩形分布，并且圍繞所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置；所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)為排樁結(jié)構(gòu)和凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)呈矩形分布；所述基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)垂直于開挖的基坑設(shè)置，所述基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)與所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的凍結(jié)壁形成閉合的止水空間。優(yōu)選地，所述側(cè)面疏通管穿透城市敏感區(qū)域的深部地下上部的不透水層設(shè)置，并且連接所述深部地下的上層潛水層和下層潛水，將上層潛水水位降低至下層潛水水位。優(yōu)選地，所述凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述各個(gè)排樁結(jié)構(gòu)之間。優(yōu)選地，所述凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)和基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)分別包括：凍結(jié)管、進(jìn)液管、出液管、配液管、制冷站和集液管，所述進(jìn)液管和出液管設(shè)置在所述凍結(jié)管內(nèi)，所述進(jìn)液管的一端連接所述配液管，所述配液管連接所述制冷站；所述出液管的一端連接所述集液管，所述集液管連接所述制冷站，所述配液管和集液管形成凍結(jié)回路。優(yōu)選地，所述基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)均勻的分布在所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)。本技術(shù)提供了一種城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)，本技術(shù)的具有基坑凍結(jié)結(jié)構(gòu)的深部地下止水是一種組合式結(jié)構(gòu)，結(jié)合排樁法和凍結(jié)法的優(yōu)點(diǎn)及適用性，解決側(cè)面存在兩層潛水層且基坑底部不存在不透水層或者不透水層較深的工況問題。附圖說明圖1是城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)的側(cè)面疏通管與凍結(jié)管排樁結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖3是城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)的凍結(jié)管凍結(jié)施工的示意圖。具體實(shí)施方式為使本技術(shù)實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對本技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本技術(shù)，而不能理解為對本技術(shù)的限制。基于本技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本技術(shù)保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對本技術(shù)的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。在本技術(shù)的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本技術(shù)和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本技術(shù)保護(hù)范圍的限制。在本技術(shù)一寬泛實(shí)施例中：城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)包括：側(cè)面疏通管、排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)和基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)，所述側(cè)面疏通管呈矩形分布，并且圍繞所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置；所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)為排樁結(jié)構(gòu)和凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)呈矩形分布；所述基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)垂直于開挖的基坑設(shè)置，所述基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)與所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的凍結(jié)壁形成閉合的止水空間。如圖1－3所示，所述城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)包括：側(cè)面疏通管1、排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)和基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)，所述側(cè)面疏通管1呈矩形分布，并且圍繞所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置；所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)為排樁結(jié)構(gòu)3和凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)呈矩形分布；所述基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)垂直于開挖的基坑設(shè)置，所述基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)與所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的凍結(jié)壁形成閉合的止水空間。如圖2和3所示，所述側(cè)面疏通管1穿透城市敏感區(qū)域的深部地下上部的不透水層設(shè)置，并且連接所述深部地下的上層潛水層和下層潛水，將上層潛水水位降低至下層潛水水位。如圖1所示，所述凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述各個(gè)排樁結(jié)構(gòu)3之間。所述凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)和基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)分別包括：凍結(jié)管3、進(jìn)液管、出液管、配液管、制冷站和集液管，所述進(jìn)液管和出液管設(shè)置在所述凍結(jié)管3內(nèi)，所述進(jìn)液管的一端連接所述配液管，所述配液管連接所述制冷站；所述出液管的一端連接所述集液管，所述集液管連接所述制冷站，所述配液管和集液管形成凍結(jié)回路。所述基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)均勻的分布在所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)。城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水方法包括以下步驟：(1)在基坑的外圍呈矩形布置側(cè)面疏通管，所述側(cè)面疏通管穿透城市敏感區(qū)域的深部地下上部的不透水層；(2)樁體施工：根據(jù)不同的成樁方式選擇不同的施工機(jī)械，在已經(jīng)確定的樁點(diǎn)施工成樁；(3)凍結(jié)孔及凍結(jié)網(wǎng)絡(luò)施工：在樁體之間及已經(jīng)開挖的基坑底部鉆孔形成的基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)中的凍結(jié)管內(nèi)插入進(jìn)液管和回液管，所述進(jìn)液管的一端連接所述配液管，所述配液管連接所述制冷站；所述出液管的一端連接所述集液管，所述集液管連接所述制冷站，所述配液管和集液管形成凍結(jié)回路；(4)凍結(jié)壁的形成：待所述樁體和凍結(jié)管施工完成，通過檢驗(yàn)后，啟動(dòng)所述制冷站，使低溫CaCl2溶液在所述凍結(jié)管內(nèi)循環(huán)，通過測定和分析預(yù)先埋置的測溫管和水文管數(shù)據(jù)，確定凍結(jié)壁的溫度和厚度，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，可進(jìn)行地下工程開挖工作，外本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：側(cè)面疏通管、排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)和基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)，所述側(cè)面疏通管呈矩形分布，并且圍繞所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置；所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)為排樁結(jié)構(gòu)和凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)呈矩形分布；所述基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)垂直于開挖的基坑設(shè)置，所述基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)與所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的凍結(jié)壁形成閉合的止水空間。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：側(cè)面疏通管、排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)和基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)，所述側(cè)面疏通管呈矩形分布，并且圍繞所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置；所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)為排樁結(jié)構(gòu)和凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)呈矩形分布；所述基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)垂直于開挖的基坑設(shè)置，所述基坑底部凍結(jié)結(jié)構(gòu)與所述排樁間凍結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的凍結(jié)壁形成閉合的止水空間。2.如權(quán)利要求1所述的城市敏感區(qū)域暗挖基坑內(nèi)部凍結(jié)造底止水結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述側(cè)面疏通管穿透城市敏感區(qū)域的深部地下上部的不透水層設(shè)置，并且連接所述深部地下的上層潛水層和下層潛水，將上層潛水水位降低至下層潛水水位。3.如權(quán)利要求1所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張晉勛，江華，江玉生，單仁亮，董林偉，
申請(專利權(quán))人：北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司，中國礦業(yè)大學(xué)北京，
類型：新型
國別省市：北京;11