保護市政管線的構造
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種保護市政管線的構造，其特征是離新建建筑物15～20m距離處布置應力釋放孔，離應力釋放孔7～9m距離處布置凍結片，凍結片為圓弧形，凍結片采用鋼管，相鄰凍結片之間保持150～200mm的空隙；凍結片下段設置三角形刃腳以便于凍結片下沉；凍結片布置成圓弧形，凍結施工完畢后會形成圓弧形凍墻；端部凍結片兩端設置測溫管，測溫管深度與凍結片深度相同；離新建建筑物35～50m距離處布置防凍脹溝；在管線接頭部位布置三根水泥攪拌樁，水泥攪拌樁采用咬合布置，水泥攪拌樁內插入毛竹。
【專利說明】
保護市政管線的構造
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種保護市政管線的構造，適用于市政領域。
【背景技術】
[0002]隨著基本建設的發(fā)展，城市中的建(構)筑物、道路越來越密集，且大量的市政管線埋置在地下，由于用地緊張，于密集建筑群中建造工程，由于擠土粧施工所造成的鄰近市政管線破壞的事例就會時有發(fā)生，因此如何防止擠土粧施工對市政管線的影響問題已引起工程人員的重視。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明是提供一種保護市政管線的結構，解決傳統(tǒng)擠土粧施工對市政管線的影響的問題。
[0004]本發(fā)明離新建建筑物15?20m距離處布置應力釋放孔，應力釋放孔直徑為500?700mm，應力釋放孔深度為18?25_，應力釋放孔內放入竹籠防止新建建筑物施工時應力釋放孔出現(xiàn)塌孔。
[0005]離應力釋放孔7?9m距離處布置凍結片，凍結片主管為圓弧形，圓弧長度為300?350mm，凍結片主管米用鋼管，鋼管厚度為12?15mm，鋼管內徑長度為80?120mm，這里內徑是指凍結片主管斷面中對側最短長度，即凍結片主管斷面中內壁的空隙長度。相鄰凍結片之間保持150?200mm的空隙。凍結片下段設置三角形刃腳以便于凍結片下沉。凍結片側部設置進氣管和排氣管，進氣管直徑為35?45mm，排氣管直徑為55?65mm。為了避免冷量損失，對進氣管和排氣管外部進行保溫處理，采用2層1mm厚的聚乙烯保溫材料外加I層密封薄膜進行包裹。
[0006]凍結片布置成圓弧形，凍結施工完畢后會形成圓弧形凍墻，圓弧形凍墻相對直形凍墻可以將擠土粧施工時產(chǎn)生的水平擠壓力轉換為斜向力，有效地抵御水平擠壓力。凍結片深度為16?20m，端部凍結片兩端設置測溫管，測溫管深度與凍結片深度相同，凍結施工時凍土擴展速度為20?25mm/d。
[0007]根據(jù)圓弧形凍結墻的特點，凍結片采用液氮冷凍，液氮儲罐出口的溫度控制在_150?-170°C，壓力控制在0.05?0.1MPa，液氮使用回路中散熱板進行溫度調節(jié)，壓力調節(jié)使用液氮儲罐上的截止閥。由于液氮溫度低，管內外溫度差較大，易產(chǎn)生冷量損失，因此需對管路進行保溫處理，供氮干管采用2層1mm厚的聚乙烯保溫材料和3層密封薄膜交替包裹。根據(jù)試驗結果，要達到凍土擴展速度為20?25mm/d液氮的供給量為每小時1.2?1.3t。凍結片壓力控制在0.05?0.IMPa0
[0008]離新建建筑物35?50m距離處布置防凍脹溝，防凍脹溝寬度為600?800mm，深度根據(jù)土質情況確定，土質是粘土時，深度大于700mm且小于或等于800mm;土質是粉土時，深度大于600mm且小于或等于700mm; 土質是砂土時，深度為600mm。試驗發(fā)現(xiàn)不同土質的凍脹情況不一樣，粘土最大，粉土其次，砂土最小。
[0009]為了避免土體過大的凍脹變形，對土體凍脹進行了測試，并進行施工控制。如果土體最大凍脹量超過或等于3mm，要增大凍結速度，凍土擴展速度采用25?35mm/d。
[0010]為了進一步防止施工時產(chǎn)生的水平擠壓力影響管線接頭，在管線接頭部位布置三根水泥攪拌粧，水泥攪拌粧直徑為450?550mm，水泥攪拌粧采用咬合布置，水泥攪拌粧內插入毛竹以抵御施工時產(chǎn)生的水平擠壓力。
[0011]施工步驟包括:
[0012](I)布置凍結裝置
[0013]凍結片施工可以采用如下:沿凍結片的環(huán)向依次采用地質鉆鉆設直徑為80?90mm的系列小孔，在鉆設過程中將泥漿注入已鉆好的小孔內，每個小孔鉆到底部后再鉆下個小孔，鉆設完畢后通過壓力裝置將凍結片壓至指定位置。
[0014]凍結片施工還可以采用如下:先采用地質鉆在離凍結片距離100?150mm處鉆疏松孔，在凍結片左右側各布置一個疏松孔，左右疏松孔的連線與凍結片中部位置相交，疏松孔直徑為120?160mm，將水槍在沖水過程中沿凍結片的環(huán)向不斷移動，并逐步下沉凍結片，在凍結片下沉過程中用泥漿栗適量抽出疏松孔中的泥漿水，這樣將凍結片一次下沉到預計深度。如果下沉困難可以在凍結片頂部施加壓力來輔助下沉。
[0015]凍結片偏斜是工程中遇到的難題，為了解決這個問題，本發(fā)明在鉆孔過程中采用如下方法進行控制:將手電筒放入凍結片中作為觀測標志，用具有光學對電器的經(jīng)瑋儀分段觀測管內燈光的位置，根據(jù)相似三角形原理，解析出鉆孔在某深度處的實際偏斜距離、偏斜方向和偏斜率，鉆孔偏斜率控制在3%以內。
[0016](2)水泥攪拌粧施工
[0017](3)開挖防凍脹溝
[0018](4)開挖應力釋放孔
[0019](5)凍結施工
[0020]積極凍結期溫度為-30°C?-32°C，維護凍結期溫度為-28°C?-30°C。
[0021](6)融沉補償注漿
[0022]解凍后土體會出現(xiàn)下沉，因此要采取融沉補償措施。當解凍后土體下沉速率大于或等于3mm時，在凍土區(qū)域內注入水泥和水玻璃混合液，水泥和水玻璃混合液配比采用如下:水泥漿和水玻璃溶液體積比為1:1，其中水泥漿水灰比為I，水玻璃溶液采用B35?MO水玻璃和加I?2倍體積的水稀釋。注漿壓力為0.4?0.5MPa。
[0023]本發(fā)明操作安全可靠，保護結構的性能好。
【附圖說明】
[0024]圖1為保護市政管線的結構示意圖，圖2為凍結片平面示意圖，圖3為凍結片剖面示意圖。
[0025]附圖標志:1、應力釋放孔，2、凍結片，3、測溫管，4、防凍脹溝，5、水泥攪拌粧，6、管線，7、進氣管，8、排氣管，9、凍結片主管。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖對本實施例進行詳細描述。
[0027]本實施例離新建建筑物18m距離處布置應力釋放孔I，應力釋放孔I直徑為600mm，應力釋放孔I深度為20_。
[0028]離應力釋放孔Sm距離處布置凍結片2，凍結片主管9為圓弧形，圓弧長度為320mm，凍結片主管9采用鋼管，鋼管厚度為14_，鋼管內徑長度為100mm，這里內徑是指凍結片2斷面中對側最短長度，即凍結片2斷面中內壁的空隙長度。相鄰凍結片2之間保持180mm的空隙。凍結片2下段設置三角形刃腳以便于凍結片2下沉。凍結片2側部設置進氣管7和排氣管8，進氣管7直徑為40mm，排氣管8直徑為60mm。為了避免冷量損失，對進氣管7和排氣管8外部進行保溫處理，采用2層1mm厚的聚乙烯保溫材料外加I層密封薄膜進行包裹。
[0029]凍結片2布置成圓弧形，凍結施工完畢后會形成圓弧形凍墻，圓弧形凍墻相對直形凍墻可以將擠土粧施工時產(chǎn)生的水平擠壓力轉換為斜向力，有效地抵御水平擠壓力。凍結片2深度為18m，端部凍結片2兩端設置測溫管，測溫管深度與凍結片2深度相同，凍結施工時凍土擴展速度為20?25mm/d。
[0030]凍結片2采用液氮冷凍，液氮儲罐出口的溫度控制在-160°C，壓力控制在0.08MPa，液氮使用回路中散熱板進行溫度調節(jié)，壓力調節(jié)使用液氮儲罐上的截止閥。對管路進行保溫處理，供氮干管采用2層1mm厚的聚乙烯保溫材料和3層密封薄膜交替包裹。液氮的供給量為每小時1.2?1.3t。凍結片2壓力控制在0.08MPa。
[0031 ] 離新建建筑物38m距離處布置防凍脹溝4，防凍脹溝4寬度為700mm，深度為650mm。
[0032]如果土體最大凍脹量超過或等于3mm，要增大凍結速度，凍土擴展速度采用25?35mm/d。
[0033]在管線6接頭部位布置三根水泥攪拌粧5，水泥攪拌粧5直徑為500mm，水泥攪拌粧5采用咬合布置，水泥攪拌粧5內插入毛竹。
[0034]施工步驟包括:
[0035](I)布置凍結裝置
[0036]沿凍結片2的環(huán)向依次采用地質鉆鉆設直徑為85mm的系列小孔，在鉆設過程中將泥漿注入已鉆好的小孔內，每個小孔鉆到底部后再鉆下個小孔，鉆設完畢后通過壓力裝置將凍結片2壓至指定位置。
[0037]采用如下方法進行控制凍結片2偏斜:將手電筒放入凍結片2中作為觀測標志，用具有光學對電器的經(jīng)瑋儀分段觀測管內燈光的位置，根據(jù)相似三角形原理，解析出鉆孔在某深度處的實際偏斜距離、偏斜方向和偏斜率，鉆孔偏斜率控制在3%以內。
[0038](2)水泥攪拌粧5施工
[0039](3)開挖防凍脹溝4
[0040](4)開挖應力釋放孔I[0041 ] (5)凍結施工
[0042]積極凍結期溫度為-30°C?_32°C，維護凍結期溫度為_28°C?_30°C。
[0043](6)融沉補償注漿
[0044]當解凍后土體下沉速率大于或等于3mm時，在凍土區(qū)域內注入水泥和水玻璃混合液，水泥和水玻璃混合液配比采用如下:水泥漿和水玻璃溶液體積比為1:1，其中水泥漿水灰比為I，水玻璃溶液采用B35?MO水玻璃和加I?2倍體積的水稀釋。注漿壓力為0.4?0.5MPaο
【主權項】
1.一種保護市政管線的構造，其特征是離新建建筑物15?20m距離處布置應力釋放孔，應力釋放孔直徑為500?700mm，應力釋放孔深度為18?25mm;離應力釋放孔7?9m距離處布置凍結片，凍結片主管為圓弧形，圓弧長度為300?350mm，凍結片主管采用鋼管，鋼管厚度為12?15mm，鋼管內徑長度為80?120mm;相鄰凍結片之間保持150?200mm的空隙；凍結片下段設置三角形刃腳以便于凍結片下沉;凍結片側部設置進氣管和排氣管，進氣管直徑為35?45mm，排氣管直徑為55?65mm;對進氣管和排氣管外部進行保溫處理，采用2層1mm厚的聚乙烯保溫材料外加I層密封薄膜進行包裹;凍結片布置成圓弧形，凍結施工完畢后會形成圓弧形凍墻;凍結片深度為16?20m，端部凍結片兩端設置測溫管，測溫管深度與凍結片深度相同，凍結施工時凍土擴展速度為20?25mm/d;凍結片壓力控制在0.05?0.1MPa;離新建建筑物35?50m距離處布置防凍脹溝;在管線接頭部位布置三根水泥攪拌粧，水泥攪拌粧直徑為450?550mm，水泥攪拌粧采用咬合布置，水泥攪拌粧內插入毛竹。2.根據(jù)權利要求1所述的保護市政管線的構造，其特征是凍結片采用液氮冷凍，液氮儲罐出口的溫度控制在-150?-170°C，壓力控制在0.05?0.1MPa，液氮使用回路中散熱板進行溫度調節(jié)，壓力調節(jié)使用液氮儲罐上的截止閥；對管路進行保溫處理，供氮干管采用2層1mm厚的聚乙稀保溫材料和3層密封薄膜交替包裹;液氮的供給量為每小時1.2?1.3t。3.根據(jù)權利要求1所述的保護市政管線的構造，其特征是防凍脹溝寬度為600?800mm，深度根據(jù)土質情況確定，土質是粘土時，深度大于700mm且小于或等于800mm; 土質是粉土時，深度大于600mm且小于或等于700mm; 土質是砂土時，深度為600mm。4.根據(jù)權利要求1所述的保護市政管線的構造，其特征是如果土體最大凍脹量超過或等于3_，要增大凍結速度，凍土擴展速度采用25?35mm/d。5.根據(jù)權利要求1所述的保護市政管線的構造，其特征是施工步驟包括: (1)布置凍結裝置 (2)水泥攪拌粧施工 (3)開挖防凍脹溝 (4)開挖應力釋放孔 (5)凍結施工 積極凍結期溫度為_30°C?_32°C，維護凍結期溫度為_28°C?_30°C。 (6)融沉補償注漿 當解凍后土體下沉速率大于或等于3mm時，在凍土區(qū)域內注入水泥和水玻璃混合液，水泥和水玻璃混合液配比采用如下:水泥漿和水玻璃溶液體積比為1:1，其中水泥漿水灰比為I，水玻璃溶液采用B35?MO水玻璃和加I?2倍體積的水稀釋;注漿壓力為0.4?0.5MPa。6.根據(jù)權利要求1所述的保護市政管線的構造，其特征是采用如下方法進行控制鉆孔偏斜:將手電筒放入凍結片中作為觀測標志，用具有光學對電器的經(jīng)瑋儀分段觀測管內燈光的位置，根據(jù)相似三角形原理，解析出鉆孔在某深度處的實際偏斜距離、偏斜方向和偏斜率，鉆孔偏斜率控制在3 %以內。7.根據(jù)權利要求1所述的保護市政管線的構造，其特征是凍結片施工采用如下:沿凍結片的環(huán)向依次采用地質鉆鉆設直徑為80?90mm的系列小孔，在鉆設過程中將泥漿注入已鉆好的小孔內，每個小孔鉆到底部后再鉆下個小孔，鉆設完畢后通過壓力裝置將凍結片壓至指定位置。8.根據(jù)權利要求1所述的保護市政管線的構造，其特征是凍結片施工采用如下:先采用地質鉆在離凍結片距離100?150mm處鉆疏松孔，在凍結片左右側各布置一個疏松孔，左右疏松孔的連線與凍結片中部位置相交，疏松孔直徑為120?160mm，將水槍在沖水過程中沿凍結片的環(huán)向不斷移動，并逐步下沉凍結片，在凍結片下沉過程中用泥漿栗適量抽出疏松孔中的泥漿水，這樣將凍結片一次下沉到預計深度。如果下沉困難可以在凍結片頂部施加壓力來輔助下沉。
【文檔編號】E02D31/10GK105862720SQ201610311395
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月30日
【發(fā)明人】葉香竹
【申請人】葉香竹