[发明专利]保护市政管线的冻结构造

说明书

本发明公开了一种保护市政管线的冻结构造，其特征是离新建建筑物15～20m距离处布置应力释放孔，离应力释放孔7～9m距离处布置冻结片，冻结片布置成圆弧形，冻结施工完毕后会形成圆弧形冻墙；冻结片采用液氮冷冻，对管路进行保温处理，供氮干管采用2层10mm厚的聚乙烯保温材料和3层密封薄膜交替包裹。

本申请是申请号201610311395.6的分案申请，母案发明名称为《保护市政管线的构造》，母案申请日为2016年4月30日。

技术领域

本发明涉及一种保护市政管线的冻结构造，适用于市政领域。

背景技术

随着基本建设的发展，城市中的建(构)筑物、道路越来越密集，且大量的市政管线埋置在地下，由于用地紧张，于密集建筑群中建造工程，由于挤土桩施工所造成的邻近市政管线破坏的事例就会时有发生，因此如何防止挤土桩施工对市政管线的影响问题已引起工程人员的重视。

发明内容

本发明是提供一种保护市政管线的冻结构造，解决传统挤土桩施工对市政管线的影响的问题。

本发明离新建建筑物15～20m距离处布置应力释放孔，应力释放孔直径为500～700mm，应力释放孔深度为18～25mm，应力释放孔内放入竹笼防止新建建筑物施工时应力释放孔出现塌孔。

离应力释放孔7～9m距离处布置冻结片，冻结片主管为圆弧形，圆弧长度为300～350mm，冻结片主管采用钢管，钢管厚度为12～15mm，钢管内径长度为80～120mm，这里内径是指冻结片主管断面中对侧最短长度，即冻结片主管断面中内壁的空隙长度。相邻冻结片之间保持150～200mm的空隙。冻结片下段设置三角形刃脚以便于冻结片下沉。冻结片侧部设置进气管和排气管，进气管直径为35～45mm，排气管直径为55～65mm。为了避免冷量损失，对进气管和排气管外部进行保温处理，采用2层10mm厚的聚乙烯保温材料外加1层密封薄膜进行包裹。

冻结片布置成圆弧形，冻结施工完毕后会形成圆弧形冻墙，圆弧形冻墙相对直形冻墙可以将挤土桩施工时产生的水平挤压力转换为斜向力，有效地抵御水平挤压力。冻结片深度为16～20m，端部冻结片两端设置测温管，测温管深度与冻结片深度相同，冻结施工时冻土扩展速度为20～25mm/d。

根据圆弧形冻结墙的特点，冻结片采用液氮冷冻，液氮储罐出口的温度控制在-150～-170℃，压力控制在0.05～0.1MPa，液氮使用回路中散热板进行温度调节，压力调节使用液氮储罐上的截止阀。由于液氮温度低，管内外温度差较大，易产生冷量损失，因此需对管路进行保温处理，供氮干管采用2层10mm厚的聚乙烯保温材料和3层密封薄膜交替包裹。根据试验结果，要达到冻土扩展速度为20～25mm/d液氮的供给量为每小时1.2～1.3t。冻结片压力控制在0.05～0.1MPa。

离新建建筑物35～50m距离处布置防冻胀沟，防冻胀沟宽度为600～800mm，深度根据土质情况确定，土质是粘土时，深度大于700mm且小于或等于800mm；土质是粉土时，深度大于600mm且小于或等于700mm；土质是砂土时，深度为600mm。试验发现不同土质的冻胀情况不一样，粘土最大，粉土其次，砂土最小。

为了避免土体过大的冻胀变形，对土体冻胀进行了测试，并进行施工控制。如果土体最大冻胀量超过或等于3mm，要增大冻结速度，冻土扩展速度采用25～35mm/d。

为了进一步防止施工时产生的水平挤压力影响管线接头，在管线接头部位布置三根水泥搅拌桩，水泥搅拌桩直径为450～550mm，水泥搅拌桩采用咬合布置，水泥搅拌桩内插入毛竹以抵御施工时产生的水平挤压力。

施工步骤包括：

(1)布置冻结装置