一种联络通道冷冻法施工工艺及装置的制作方法

1.本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种联络通道冷冻法施工工艺及装置。


背景技术：

2.近年来，在城市轨道交通施工区域，盾构法凭借安全、施工迅速、对环境影响小等优点，已成为区间施工的主流工法。在隧道施工过程中或者施工完成后，为了保证隧道的安全性，对于双线隧道往往在两条隧道之间开挖联络通道，以满足后期服务、避险、救援等多项需求，冷冻法其原理是利用冷冻机对冷冻液进行降温，并通过循环管路输送到需要冷冻的区域，并保持温度，使温度向外扩散产生冷冻效果，使地层中的水结成冰，把天然土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水和地下结构的联系，以便在冻土帷幕的保护下进行开挖的一种特殊施工方法。
3.在进行冷冻法施工时往往需要对土层进行冻结孔的施工，但现有技术中在凿孔时仍存在以下不足之处：
4.1、由于土层是含一定水量的松散岩土层，在复杂水文地质如软土、含水不稳定土层、流砂，因此在进行冻结孔施工时地层中泥水流失，现有技术中无法及时阻止泥水流失以及及时补浆，导致土层冻融出现地层变形，影响后续的施工；
5.2、在进行冻结孔施工时，往往需要在土层中布设水平孔和部分倾斜孔，当布设倾斜孔时，由于无法对钻杆进行稳定往往导致倾斜孔的施工过程中出现偏离预计行程的可能，不但影响后续对土城的冻结还导致土层出现坍塌现象。
6.针对上述问题，本发明文件提出了一种联络通道冷冻法施工工艺及装置。


技术实现要素：

7.本发明提供了一种联络通道冷冻法施工工艺及装置，解决了现有技术中无法及时阻止泥水流失以及及时补浆，无法对钻杆进行稳定的缺点。
8.本发明提供了如下技术方案：
9.一种联络通道冷冻法施工工艺，包括以下步骤：
10.s1、通过钻孔箱在两个隧道之间布设水平孔和部分倾斜孔，接着向水平孔和倾斜孔中注入液氮冻结加固地层，使联络通道外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻土帷幕；
11.s2、在冻结区联络通道外围安装防护门，并对冻结区进行试压以及应急演练；
12.s3、验收冻结区，架设临时支撑并进行试挖；
13.s4、正式开始进行联络通道的开挖，在开挖的过程中逐步架设临时支撑以及防护钢筋，在联络通道铺设模板以及防水层。
14.一种联络通道冷冻法施工装置，用于在步骤s1中进行钻孔，包括：
15.两个钻孔箱，两个钻孔箱分别设置在两个隧道内，所述钻孔箱由固定箱和支撑结构组成；
16.支撑结构，设置在固定箱的底部，用于对钻孔箱进行支撑；
17.稳定结构，设置在固定箱的一侧用于使固定箱与隧道的内壁平稳贴合；
18.钻孔结构，设置在固定箱内，用于在隧道的一侧内壁开凿冻结孔。
19.在一种可能的设计中，所述支撑结构包括支架、底盘和顶盘，底盘转动连接在支架的顶端，顶盘固定连接在底盘的顶部，所述顶盘的顶部转动连接有转动球，且转动球固定连接在固定箱的底部，所述底盘的顶部转动连接有气缸，且气缸的输出轴与固定箱的底部转动连接，根据需要钻孔的倾斜度，启动气缸，气缸的活塞杆带动固定箱进行转动，从而固定钻孔的角度，然后通过螺钉将支架固定在隧道内，便于后期的钻孔作业。
20.在一种可能的设计中，所述稳定结构包括固定连接在固定箱一侧的垫板，所述垫板内螺纹连接有多个螺栓，所述螺栓的一端固定连接有与隧道内壁贴合的橡胶垫，所述橡胶垫的一侧固定连接有压力传感器，将垫板贴合隧道的内壁，使橡胶垫与隧道的内壁贴合，接着转动相应的螺栓带动橡胶垫移动，从而控制多个压力传感器所受的压力相同，进而能够保证后期在钻孔时固定箱不会出现角度偏差。
21.在一种可能的设计中，所述钻孔结构包括滑动连接在固定箱内的推动框，所述固定箱的一侧内壁固定连接有液压缸，且液压缸的输出轴与推动框固定连接，所述推动框内固定连接有驱动电机，所述推动框内转动贯穿有转动轴，且驱动电机的输出轴与转动轴固定连接，垫板内贯穿有钻头，且钻头靠近推动框的一端设有钻杆，所述钻头和钻杆的一端均设有六角槽，所述转动轴和钻杆远离推动框的一端均固定连接有六角块，且六角块与六角槽相配合，所述六角块内设有用于与六角槽相卡接的卡接结构，通过液压缸和驱动电机的运行，能够使六角块与六角槽进行对接，从而初步完后钻头、钻杆和转动轴的固定，进而能够在后期完成不同深度冻结孔的开凿。
22.在一种可能的设计中，所述卡接结构包括设置六角块内的多个圆槽，多个所述圆槽内相互靠近的一侧内壁均固定连接有弹簧，所述圆槽内滑动连接有与弹簧另一端固定连接的销轴，所述六角槽相互远离的一侧内壁均设有销孔，且销孔与销轴相卡接，所述销孔远离六角块的一侧内壁设有第一通孔，所述第一通孔内滑动连接有t形杆，通过弹簧和销轴的配合能够将六角块与六角槽卡接，从而方便钻杆带动钻头转动，同样在液压缸带动推动框复位时，能够将钻头和钻杆从冻结孔中取出。
23.在一种可能的设计中，所述钻头和钻杆内均设有注浆孔，所述钻头和钻杆内均设有多个与注浆孔相连通的补浆孔，所述补浆孔内固定连接有金属圆环，所述金属圆环远离注浆孔的一侧通过基座转动连接有转轴，所述转轴的外壁固定套设有用于封闭金属圆环的封闭板，所述转轴的外壁套设有两个扭簧，两个所述扭簧相互靠近的一端均与封闭板固定连接，两个所述扭簧相互远离的一端分别与基座固定连接，所述封闭板靠近金属圆环的一侧固定嵌装有磁铁，所述六角块的一侧固定连接有补偿环，且补偿环位于注浆孔内，当注浆孔内的浆液进入补浆孔中时，浆液推动封闭板转动，继而浆液能够通过金属圆环用于钻好的冻结孔中，用于及时补浆，防止土层内的泥水涌出导致土层变形，同样可以向注浆孔在内注入液氮，通过液氮将冻结孔周边的土层冻结凝固。
24.在一种可能的设计中，所述转动轴内设有注浆槽，所述转动轴的外壁转动套设有转动接头，所述转动接头的内壁设有多个第二通孔，所述转动轴内设有多个与注浆槽相连通的连接孔，且连接孔与第二通孔相配合，所述转动接头的底部设有注浆管，所述注浆管的
外壁套设有阀门，通过注浆管能够向转动接头内注浆，当第二通孔与连接孔对齐后，转动接头内的浆液通过连接孔进入注浆槽，接着通过六角块进入注浆孔中，从而在后期钻孔的过程中能够及时向冻结孔中补浆防止土层内的泥水涌出导致土层变形，同样可以通过注浆管向转动接头在内注入液氮，通过液氮将冻结孔周边的土层冻结凝固。
25.在一种可能的设计中，所述固定箱的顶部内壁与底部内壁均固定连接有固定杆，两个所述固定杆相互靠近的一端分别固定连接有上弧板和下弧板，且上弧板位于下弧板的上方，钻杆和钻头相贴合的位置位于上弧板和下弧板之间，所述推动框靠近垫板的一侧固定连接有两个用于对钻杆限位的限位弧板，由于下弧板的长度大于上弧板，在将钻杆放置在固定箱中时，能够将钻杆搭在下弧板上，方便后期钻杆和钻头的对接。
26.在一种可能的设计中，所述垫板远离推动框的一侧设有环形液压道，所述环形液压道内密封滑动连接有阻挡环，所述阻挡环的顶部设有注入孔，所述垫板内设有与环形液压道相连通的柱形液压道，所述柱形液压道内通过螺母螺纹连接有螺杆，所述螺杆的底端转动连接有密封活塞，且密封活塞密封滑动连接在柱形液压道内，在钻孔的过程中如若泥水出现大量涌出现象时，转动螺杆，螺杆带动密封活塞下移，密封活塞挤压柱形液压道内的液压油，进而阻挡环在液压油的作用下向右侧移动直至阻挡环与隧道的内壁紧紧贴合，及时阻挡泥水泄露，接着通过注入孔向阻挡环内注入混凝土以及玻璃水，使混凝土在阻挡环内快速凝固，放置泥水的泄露。
27.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
28.本发明中，多个所述圆槽内相互靠近的一侧内壁均固定连接有弹簧，所述圆槽内滑动连接有与弹簧另一端固定连接的销轴，所述六角槽相互远离的一侧内壁均设有销孔，且销孔与销轴相卡接，所述销孔远离六角块的一侧内壁设有第一通孔，所述第一通孔内滑动连接有t形杆，通过弹簧和销轴的配合能够将六角块与六角槽卡接，从而方便钻杆带动钻头转动，同样在液压缸带动推动框复位时，能够将钻头和钻杆从冻结孔中取出；
29.本发明中，所述钻头和钻杆内均设有注浆孔，所述钻头和钻杆内均设有多个与注浆孔相连通的补浆孔，所述补浆孔内固定连接有金属圆环，所述金属圆环的一侧通过基座转动连接有转轴，所述转轴的外壁固定套设有封闭板，当注浆孔内的浆液进入补浆孔中时，浆液推动封闭板转动，继而浆液能够通过金属圆环用于钻好的冻结孔中，用于及时补浆，防止土层内的泥水涌出导致土层变形，同样可以向注浆孔在内注入液氮，通过液氮将冻结孔周边的土层冻结凝固；
30.本发明中，所述转动轴的外壁转动套设有转动接头，所述转动接头的内壁设有多个第二通孔，所述转动轴内设有多个连接孔，所述转动接头的底部设有注浆管，通过注浆管能够向转动接头内注浆，当第二通孔与连接孔对齐后，转动接头内的浆液通过连接孔进入注浆槽，接着通过六角块进入注浆孔中，从而在后期钻孔的过程中能够及时向冻结孔中补浆防止土层内的泥水涌出导致土层变形，同样可以通过注浆管向转动接头在内注入液氮，通过液氮将冻结孔周边的土层冻结凝固；
31.本发明中，所述垫板内螺纹连接有多个螺栓，所述螺栓的一端固定连接有与隧道内壁贴合的橡胶垫，所述橡胶垫的一侧固定连接有压力传感器，将垫板贴合隧道的内壁，使橡胶垫与隧道的内壁贴合，接着转动相应的螺栓带动橡胶垫移动，从而控制多个压力传感
器所受的压力相同，进而能够保证后期在钻孔时固定箱不会出现角度偏差。
32.本发明中，在钻孔前调整螺栓，保证多个压力传感器受到的压力相同，进而在后期转孔时能够使固定箱保持稳定，避免后期钻孔出现过大偏差，另外在开凿冻结孔过程中能够及时向冻结孔中补浆避免土层泥水流失导致的土层变形，且在泥水出现大量涌出时，通过阻挡环能够对泥水进行封堵。
附图说明
33.图1为本发明实施例所提供的一种联络通道冷冻法施工装置的主视剖视结构示意图；
34.图2为本发明实施例所提供的一种联络通道冷冻法施工装置的钻孔箱的三维结构示意图；
35.图3为本发明实施例所提供的一种联络通道冷冻法施工装置的固定箱的三维剖视结构示意图；
36.图4为本发明实施例所提供的一种联络通道冷冻法施工装置的钻头和钻杆的三维剖视结构示意图；
37.图5为本发明实施例所提供的一种联络通道冷冻法施工装置的转动轴和六角块的三维剖视结构示意图；
38.图6为本发明实施例所提供的一种联络通道冷冻法施工装置的转动轴、转动接头和六角块配合的三维结构示意图；
39.图7为本发明实施例所提供的一种联络通道冷冻法施工装置的六角块和六角槽的三维剖视结构示意图；
40.图8为本发明实施例所提供的一种联络通道冷冻法施工装置的六角块和六角槽配合的三维结构示意图；
41.图9为本发明实施例所提供的一种联络通道冷冻法施工装置的金属圆环和封闭板的三维剖视结构示意图；
42.图10为实施例二中本发明实施例所提供的一种联络通道冷冻法施工装置的垫板的主视剖视结构示意图；
43.图11为实施例二中本发明实施例所提供的一种联络通道冷冻法施工装置的a处放大结构示意图。
44.附图标记：
45.1、隧道；2、钻孔箱；3、支架；4、底盘；5、顶盘；6、转动球；7、气缸；8、固定箱；9、垫板；10、推动框；11、液压缸；12、驱动电机；13、钻头；14、钻杆；15、转动轴；16、六角块；17、六角槽；18、圆槽；19、销轴；20、弹簧；21、销孔；22、第一通孔；23、t形杆；24、注浆孔；25、补偿环；26、转动接头；27、第二通孔；28、注浆槽；29、连接孔；30、注浆管；31、阀门；32、补浆孔；33、金属圆环；34、转轴；35、封闭板；36、扭簧；37、磁铁；38、固定杆；39、上弧板；40、下弧板；41、螺栓；42、橡胶垫；43、压力传感器；44、限位弧板；45、柱形液压道；46、环形液压道；47、阻挡环；48、注入孔；49、密封活塞；50、螺杆。
具体实施方式
46.下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。
47.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语、“连接”、“安装”应做广义理解，例如，“连接”可以是可拆卸地连接，也可以是不可拆卸地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。此外“连通”可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通。其中，“固定”是指彼此连接且连接后的相对位置关系不变。本发明实施例中所提到的方位用语，例如，“内”、“外”、“顶”、“底”等，仅是参考附图的方向，因此，使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明实施例，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。
48.本发明实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
49.在本发明实施例中，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
50.在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本发明的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
51.实施例1
52.本实施例的联络通道冷冻法施工工艺，包括以下步骤：
53.s1、通过钻孔箱2在两个隧道1之间布设水平孔和部分倾斜孔，接着向水平孔和倾斜孔中注入液氮冻结加固地层，使联络通道外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻土帷幕；
54.s2、在冻结区联络通道外围安装防护门，并对冻结区进行试压以及应急演练；
55.s3、验收冻结区，架设临时支撑并进行试挖；
56.s4、正式开始进行联络通道的开挖，在开挖的过程中逐步架设临时支撑以及防护钢筋，在联络通道铺设模板以及防水层。
57.参照图2、图3和图4，本实施例的一种联络通道冷冻法施工装置，用于在步骤s1中进行钻孔，包括：两个钻孔箱2，两个钻孔箱2分别设置在两个隧道1内，钻孔箱2由固定箱8和支撑结构组成，支撑结构，设置在固定箱8的底部，用于对钻孔箱2进行支撑，稳定结构，设置在固定箱8的一侧用于使固定箱8与隧道1的内壁平稳贴合，钻孔结构，设置在固定箱8内，用于在隧道1的一侧内壁开凿冻结孔。
58.参照图3，固定箱8的顶部内壁与底部内壁均通过螺栓固定连接有固定杆38，两个固定杆38相互靠近的一端分别通过螺栓固定连接有上弧板39和下弧板40，且上弧板39位于下弧板40的上方，钻杆14和钻头13相贴合的位置位于上弧板39和下弧板40之间，推动框10
靠近垫板9的一侧通过螺栓固定连接有两个用于对钻杆14限位的限位弧板44，由于下弧板40的长度大于上弧板39，在将钻杆14放置在固定箱8中时，能够将钻杆14搭在下弧板40上，方便后期钻杆14和钻头13的对接。
59.参照图1和图3，支撑结构包括支架3、底盘4和顶盘5，底盘4转动连接在支架3的顶端，顶盘5通过螺栓固定连接在底盘4的顶部，顶盘5的顶部转动连接有转动球6，且转动球6通过螺栓固定连接在固定箱8的底部，底盘4的顶部转动连接有气缸7，且气缸7的输出轴与固定箱8的底部转动连接，根据需要钻孔的倾斜度，启动气缸7，气缸7的活塞杆带动固定箱8进行转动，从而固定钻孔的角度，然后通过螺钉将支架3固定在隧道1内，便于后期的钻孔作业。
60.参照图2和图3，稳定结构包括通过螺栓固定连接在固定箱8一侧的垫板9，垫板9内螺纹连接有多个螺栓41，螺栓41的一端固定连接有与隧道1内壁贴合的橡胶垫42，橡胶垫42的一侧通过螺栓固定连接有压力传感器43，将垫板9贴合隧道1的内壁，使橡胶垫42与隧道1的内壁贴合，接着转动相应的螺栓41带动橡胶垫42移动，从而控制多个压力传感器43所受的压力相同，进而能够保证后期在钻孔时固定箱8不会出现角度偏差。
61.参照图4和图5，钻孔结构包括滑动连接在固定箱8内的推动框10，固定箱8的一侧内壁通过螺栓固定连接有液压缸11，且液压缸11的输出轴与推动框10通过螺栓固定连接，推动框10内通过螺栓固定连接有驱动电机12，推动框10内转动贯穿有转动轴15，且驱动电机12的输出轴与转动轴15通过联轴器固定连接，垫板9内贯穿有钻头13，且钻头13靠近推动框10的一端设有钻杆14，钻头13和钻杆14的一端均设有六角槽17，转动轴15和钻杆14远离推动框10的一端均固定连接有六角块16，且六角块16与六角槽17相配合，六角块16内设有用于与六角槽17相卡接的卡接结构，通过液压缸11和驱动电机12的运行，能够使六角块16与六角槽17进行对接，从而初步完后钻头13、钻杆14和转动轴15的固定，进而能够在后期完成不同深度冻结孔的开凿。
62.参照图7和图8，卡接结构包括设置六角块16内的多个圆槽18，多个圆槽18内相互靠近的一侧内壁均固定连接有弹簧20，圆槽18内滑动连接有与弹簧20另一端固定连接的销轴19，六角槽17相互远离的一侧内壁均设有销孔21，且销孔21与销轴19相卡接，销孔21远离六角块16的一侧内壁设有第一通孔22，第一通孔22内滑动连接有t形杆23，通过弹簧20和销轴19的配合能够将六角块16与六角槽17卡接，从而方便钻杆14带动钻头13转动，同样在液压缸11带动推动框10复位时，能够将钻头13和钻杆14从冻结孔中取出。
63.参照图9，钻头13和钻杆14内均设有注浆孔24，钻头13和钻杆14内均设有多个与注浆孔24相连通的补浆孔32，补浆孔32内通过螺栓固定连接有金属圆环33，金属圆环33远离注浆孔24的一侧通过基座转动连接有转轴34，转轴34的外壁固定套设有用于封闭金属圆环33的封闭板35，转轴34的外壁套设有两个扭簧36，两个扭簧36相互靠近的一端均与封闭板35固定连接，两个扭簧36相互远离的一端分别与基座固定连接，封闭板35靠近金属圆环33的一侧固定嵌装有磁铁37，六角块16的一侧固定连接有补偿环25，且补偿环25位于注浆孔24内，当注浆孔24内的浆液进入补浆孔32中时，浆液推动封闭板35转动，继而浆液能够通过金属圆环33用于钻好的冻结孔中，用于及时补浆，防止土层内的泥水涌出导致土层变形，同样可以向注浆孔24在内注入液氮，通过液氮将冻结孔周边的土层冻结凝固。
64.参照图5和图6，转动轴15内设有注浆槽28，转动轴15的外壁转动套设有转动接头
26，转动接头26的内壁设有多个第二通孔27，转动轴15内设有多个与注浆槽28相连通的连接孔29，且连接孔29与第二通孔27相配合，转动接头26的底部设有注浆管30，注浆管30的外壁套设有阀门31，通过注浆管30能够向转动接头26内注浆，当第二通孔27与连接孔29对齐后，转动接头26内的浆液通过连接孔29进入注浆槽28，接着通过六角块16进入注浆孔24中，从而在后期钻孔的过程中能够及时向冻结孔中补浆防止土层内的泥水涌出导致土层变形，同样可以通过注浆管30向转动接头26在内注入液氮，通过液氮将冻结孔周边的土层冻结凝固。
65.实施例2
66.本实施例的联络通道冷冻法施工工艺，包括以下步骤：
67.s1、通过钻孔箱2在两个隧道1之间布设水平孔和部分倾斜孔，接着向水平孔和倾斜孔中注入液氮冻结加固地层，使联络通道外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻土帷幕；
68.s2、在冻结区联络通道外围安装防护门，并对冻结区进行试压以及应急演练；
69.s3、验收冻结区，架设临时支撑并进行试挖；
70.s4、正式开始进行联络通道的开挖，在开挖的过程中逐步架设临时支撑以及防护钢筋，在联络通道铺设模板以及防水层。
71.参照图2、图3和图4，本实施例的一种联络通道冷冻法施工装置，用于在步骤s1中进行钻孔，包括：两个钻孔箱2，两个钻孔箱2分别设置在两个隧道1内，钻孔箱2由固定箱8和支撑结构组成，支撑结构，设置在固定箱8的底部，用于对钻孔箱2进行支撑，稳定结构，设置在固定箱8的一侧用于使固定箱8与隧道1的内壁平稳贴合，钻孔结构，设置在固定箱8内，用于在隧道1的一侧内壁开凿冻结孔。
72.参照图3，固定箱8的顶部内壁与底部内壁均通过螺栓固定连接有固定杆38，两个固定杆38相互靠近的一端分别通过螺栓固定连接有上弧板39和下弧板40，且上弧板39位于下弧板40的上方，钻杆14和钻头13相贴合的位置位于上弧板39和下弧板40之间，推动框10靠近垫板9的一侧通过螺栓固定连接有两个用于对钻杆14限位的限位弧板44，由于下弧板40的长度大于上弧板39，在将钻杆14放置在固定箱8中时，能够将钻杆14搭在下弧板40上，方便后期钻杆14和钻头13的对接。
73.参照图1和图3，支撑结构包括支架3、底盘4和顶盘5，底盘4转动连接在支架3的顶端，顶盘5通过螺栓固定连接在底盘4的顶部，顶盘5的顶部转动连接有转动球6，且转动球6通过螺栓固定连接在固定箱8的底部，底盘4的顶部转动连接有气缸7，且气缸7的输出轴与固定箱8的底部转动连接，根据需要钻孔的倾斜度，启动气缸7，气缸7的活塞杆带动固定箱8进行转动，从而固定钻孔的角度，然后通过螺钉将支架3固定在隧道1内，便于后期的钻孔作业。
74.参照图2和图3，稳定结构包括通过螺栓固定连接在固定箱8一侧的垫板9，垫板9内螺纹连接有多个螺栓41，螺栓41的一端固定连接有与隧道1内壁贴合的橡胶垫42，橡胶垫42的一侧通过螺栓固定连接有压力传感器43，将垫板9贴合隧道1的内壁，使橡胶垫42与隧道1的内壁贴合，接着转动相应的螺栓41带动橡胶垫42移动，从而控制多个压力传感器43所受的压力相同，进而能够保证后期在钻孔时固定箱8不会出现角度偏差。
75.参照图4和图5，钻孔结构包括滑动连接在固定箱8内的推动框10，固定箱8的一侧
内壁通过螺栓固定连接有液压缸11，且液压缸11的输出轴与推动框10通过螺栓固定连接，推动框10内通过螺栓固定连接有驱动电机12，推动框10内转动贯穿有转动轴15，且驱动电机12的输出轴与转动轴15通过联轴器固定连接，垫板9内贯穿有钻头13，且钻头13靠近推动框10的一端设有钻杆14，钻头13和钻杆14的一端均设有六角槽17，转动轴15和钻杆14远离推动框10的一端均固定连接有六角块16，且六角块16与六角槽17相配合，六角块16内设有用于与六角槽17相卡接的卡接结构，通过液压缸11和驱动电机12的运行，能够使六角块16与六角槽17进行对接，从而初步完后钻头13、钻杆14和转动轴15的固定，进而能够在后期完成不同深度冻结孔的开凿。
76.参照图7和图8，卡接结构包括设置六角块16内的多个圆槽18，多个圆槽18内相互靠近的一侧内壁均固定连接有弹簧20，圆槽18内滑动连接有与弹簧20另一端固定连接的销轴19，六角槽17相互远离的一侧内壁均设有销孔21，且销孔21与销轴19相卡接，销孔21远离六角块16的一侧内壁设有第一通孔22，第一通孔22内滑动连接有t形杆23，通过弹簧20和销轴19的配合能够将六角块16与六角槽17卡接，从而方便钻杆14带动钻头13转动，同样在液压缸11带动推动框10复位时，能够将钻头13和钻杆14从冻结孔中取出。
77.参照图9，钻头13和钻杆14内均设有注浆孔24，钻头13和钻杆14内均设有多个与注浆孔24相连通的补浆孔32，补浆孔32内通过螺栓固定连接有金属圆环33，金属圆环33远离注浆孔24的一侧通过基座转动连接有转轴34，转轴34的外壁固定套设有用于封闭金属圆环33的封闭板35，转轴34的外壁套设有两个扭簧36，两个扭簧36相互靠近的一端均与封闭板35固定连接，两个扭簧36相互远离的一端分别与基座固定连接，封闭板35靠近金属圆环33的一侧固定嵌装有磁铁37，六角块16的一侧固定连接有补偿环25，且补偿环25位于注浆孔24内，当注浆孔24内的浆液进入补浆孔32中时，浆液推动封闭板35转动，继而浆液能够通过金属圆环33用于钻好的冻结孔中，用于及时补浆，防止土层内的泥水涌出导致土层变形，同样可以向注浆孔24在内注入液氮，通过液氮将冻结孔周边的土层冻结凝固。
78.参照图5和图6，转动轴15内设有注浆槽28，转动轴15的外壁转动套设有转动接头26，转动接头26的内壁设有多个第二通孔27，转动轴15内设有多个与注浆槽28相连通的连接孔29，且连接孔29与第二通孔27相配合，转动接头26的底部设有注浆管30，注浆管30的外壁套设有阀门31，通过注浆管30能够向转动接头26内注浆，当第二通孔27与连接孔29对齐后，转动接头26内的浆液通过连接孔29进入注浆槽28，接着通过六角块16进入注浆孔24中，从而在后期钻孔的过程中能够及时向冻结孔中补浆防止土层内的泥水涌出导致土层变形，同样可以通过注浆管30向转动接头26在内注入液氮，通过液氮将冻结孔周边的土层冻结凝固。
79.参照图10和图11，垫板9远离推动框10的一侧设有环形液压道46，环形液压道46内密封滑动连接有阻挡环47，阻挡环47的顶部设有注入孔48，垫板9内设有与环形液压道46相连通的柱形液压道45，柱形液压道45内通过螺母螺纹连接有螺杆50，螺杆50的底端转动连接有密封活塞49，且密封活塞49密封滑动连接在柱形液压道45内，在钻孔的过程中如若泥水出现大量涌出现象时，转动螺杆50，螺杆50带动密封活塞49下移，密封活塞49挤压柱形液压道45内的液压油，进而阻挡环47在液压油的作用下向右侧移动直至阻挡环47与隧道1的内壁紧紧贴合，及时阻挡泥水泄露，接着通过注入孔48向阻挡环47内注入混凝土以及玻璃水，使混凝土在阻挡环47内快速凝固，放置泥水的泄露。
80.工作原理：根据需要钻孔的倾斜度，启动气缸7，气缸7的活塞杆带动固定箱8进行转动，从而固定钻孔的角度，接着将垫板9贴合隧道1的内壁，使橡胶垫42与隧道1的内壁贴合，接着转动相应的螺栓41带动橡胶垫42移动，从而控制多个压力传感器43所受的压力相同，进而能够保证后期在钻孔时固定箱8不会出现角度偏差，然后通过螺钉将支架3固定在隧道1内，将钻头13的一端搭在下弧板40上，另一端搭在两个限位弧板44之间，启动液压缸11和驱动电机12，液压缸11的输出轴通过推动框10带动驱动电机12和转动轴15向钻头13方向移动，而驱动电机12带动转动轴15和六角块16转动，当六角块16与六角槽17对齐后，六角块16延伸至六角槽17中，且随着推动框10的移动，六角块16内的多个销轴19刚好卡入销孔21中，初步完成钻头13与六角块16的对接，接着钻头13旋转向一侧移动进而能够进行钻孔施工，当钻头13钻到一定深度时，向里侧按压t形杆23，t形杆23将销轴19从销孔21中推出，解除六角块16与钻头13之间的卡接，然后液压缸11带动推动框10、转动轴15和六角块16向左侧移动，直至移动至初始位置，然后将钻杆14搭在下弧板40上，液压缸11推动推动框10、转动轴15、六角块16移动，进而能够将转动轴15与钻杆14，钻杆14与钻头13进行对接卡合，依次类推能够控制钻孔的深度，在钻孔的过程中如若泥水出现大量涌出现象时，转动螺杆50，螺杆50带动密封活塞49下移，密封活塞49挤压柱形液压道45内的液压油，进而阻挡环47在液压油的作用下向右侧移动直至阻挡环47与隧道1的内壁紧紧贴合，及时阻挡泥水泄露，接着通过注入孔48向阻挡环47内注入混凝土以及玻璃水，使混凝土在阻挡环47内快速凝固，放置泥水的泄露，接着将固定箱8换一个位置重新钻孔，当出现泥水出现少部分泄露时，需要及时进行补浆，打开阀门31，通过注浆管30向注浆槽28内注浆，浆液通过钻头13和钻杆14内的注浆孔24分别进入补浆孔32中，浆液通过补浆孔32涌入冻结孔中，完成补浆，另一种可能中，在补浆完成后将钻杆14和钻头13内的浆液清除，接着通过注浆管30向钻杆14注入液氮，液氮通过补浆孔32向冻结孔中涌入，进而完成土层冻结工作。
81.然而，如本领域技术人员所熟知的，液压缸11、驱动电机12、气缸7和压力传感器43的工作原理和接线方法是司空见惯的，其均属于常规手段或者公知常识，在此就不再赘述，本领域技术人员可以根据其需要或者便利进行任意的选配。
82.以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内；在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种联络通道冷冻法施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：s1、通过钻孔箱(2)在两个隧道(1)之间布设水平孔和部分倾斜孔，接着向水平孔和倾斜孔中注入液氮冻结加固地层，使联络通道外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻土帷幕；s2、在冻结区联络通道外围安装防护门，并对冻结区进行试压以及应急演练；s3、验收冻结区，架设临时支撑并进行试挖；s4、正式开始进行联络通道的开挖，在开挖的过程中逐步架设临时支撑以及防护钢筋，在联络通道铺设模板以及防水层。2.一种联络通道冷冻法施工装置，用于在步骤s1中进行钻孔，其特征在于，包括：两个钻孔箱(2)，两个钻孔箱(2)分别设置在两个隧道(1)内，所述钻孔箱(2)由固定箱(8)和支撑结构组成；支撑结构，设置在固定箱(8)的底部，用于对钻孔箱(2)进行支撑；稳定结构，设置在固定箱(8)的一侧用于使固定箱(8)与隧道(1)的内壁平稳贴合；钻孔结构，设置在固定箱(8)内，用于在隧道(1)的一侧内壁开凿冻结孔。3.根据权利要求2所述的一种联络通道冷冻法施工装置，其特征在于，所述支撑结构包括支架(3)、底盘(4)和顶盘(5)，底盘(4)转动连接在支架(3)的顶端，顶盘(5)固定连接在底盘(4)的顶部，所述顶盘(5)的顶部转动连接有转动球(6)，且转动球(6)固定连接在固定箱(8)的底部，所述底盘(4)的顶部转动连接有气缸(7)，且气缸(7)的输出轴与固定箱(8)的底部转动连接。4.根据权利要求2所述的一种联络通道冷冻法施工装置，其特征在于，所述稳定结构包括固定连接在固定箱(8)一侧的垫板(9)，所述垫板(9)内螺纹连接有多个螺栓(41)，所述螺栓(41)的一端固定连接有与隧道(1)内壁贴合的橡胶垫(42)，所述橡胶垫(42)的一侧固定连接有压力传感器(43)。5.根据权利要求2所述的一种联络通道冷冻法施工装置，其特征在于，所述钻孔结构包括滑动连接在固定箱(8)内的推动框(10)，所述固定箱(8)的一侧内壁固定连接有液压缸(11)，且液压缸(11)的输出轴与推动框(10)固定连接，所述推动框(10)内固定连接有驱动电机(12)，所述推动框(10)内转动贯穿有转动轴(15)，且驱动电机(12)的输出轴与转动轴(15)固定连接，垫板(9)内贯穿有钻头(13)，且钻头(13)靠近推动框(10)的一端设有钻杆(14)，所述钻头(13)和钻杆(14)的一端均设有六角槽(17)，所述转动轴(15)和钻杆(14)远离推动框(10)的一端均固定连接有六角块(16)，且六角块(16)与六角槽(17)相配合，所述六角块(16)内设有用于与六角槽(17)相卡接的卡接结构。6.根据权利要求5所述的一种联络通道冷冻法施工装置，其特征在于，所述卡接结构包括设置六角块(16)内的多个圆槽(18)，多个所述圆槽(18)内相互靠近的一侧内壁均固定连接有弹簧(20)，所述圆槽(18)内滑动连接有与弹簧(20)另一端固定连接的销轴(19)，所述六角槽(17)相互远离的一侧内壁均设有销孔(21)，且销孔(21)与销轴(19)相卡接，所述销孔(21)远离六角块(16)的一侧内壁设有第一通孔(22)，所述第一通孔(22)内滑动连接有t形杆(23)。7.根据权利要求5所述的一种联络通道冷冻法施工装置，其特征在于，所述钻头(13)和钻杆(14)内均设有注浆孔(24)，所述钻头(13)和钻杆(14)内均设有多个与注浆孔(24)相连
通的补浆孔(32)，所述补浆孔(32)内固定连接有金属圆环(33)，所述金属圆环(33)远离注浆孔(24)的一侧通过基座转动连接有转轴(34)，所述转轴(34)的外壁固定套设有用于封闭金属圆环(33)的封闭板(35)，所述转轴(34)的外壁套设有两个扭簧(36)，两个所述扭簧(36)相互靠近的一端均与封闭板(35)固定连接，两个所述扭簧(36)相互远离的一端分别与基座固定连接，所述封闭板(35)靠近金属圆环(33)的一侧固定嵌装有磁铁(37)，所述六角块(16)的一侧固定连接有补偿环(25)，且补偿环(25)位于注浆孔(24)内。8.根据权利要求5所述的一种联络通道冷冻法施工装置，其特征在于，所述转动轴(15)内设有注浆槽(28)，所述转动轴(15)的外壁转动套设有转动接头(26)，所述转动接头(26)的内壁设有多个第二通孔(27)，所述转动轴(15)内设有多个与注浆槽(28)相连通的连接孔(29)，且连接孔(29)与第二通孔(27)相配合，所述转动接头(26)的底部设有注浆管(30)，所述注浆管(30)的外壁套设有阀门(31)。9.根据权利要求2-5任意一项所述的一种联络通道冷冻法施工装置，其特征在于，所述固定箱(8)的顶部内壁与底部内壁均固定连接有固定杆(38)，两个所述固定杆(38)相互靠近的一端分别固定连接有上弧板(39)和下弧板(40)，且上弧板(39)位于下弧板(40)的上方，钻杆(14)和钻头(13)相贴合的位置位于上弧板(39)和下弧板(40)之间，所述推动框(10)靠近垫板(9)的一侧固定连接有两个用于对钻杆(14)限位的限位弧板(44)。10.根据权利要求4所述的一种联络通道冷冻法施工装置，其特征在于，所述垫板(9)远离推动框(10)的一侧设有环形液压道(46)，所述环形液压道(46)内密封滑动连接有阻挡环(47)，所述阻挡环(47)的顶部设有注入孔(48)，所述垫板(9)内设有与环形液压道(46)相连通的柱形液压道(45)，所述柱形液压道(45)内通过螺母螺纹连接有螺杆(50)，所述螺杆(50)的底端转动连接有密封活塞(49)，且密封活塞(49)密封滑动连接在柱形液压道(45)内。

技术总结
本发明属于隧道工程技术领域，尤其是一种联络通道冷冻法施工工艺及装置，针对现有技术中无法及时阻止泥水流失以及及时补浆，无法对钻杆进行稳定的问题，现提出如下方案，其包括：两个钻孔箱，两个钻孔箱分别设置在两个隧道内，所述钻孔箱由固定箱和支撑结构组成，支撑结构，设置在固定箱的底部，用于对钻孔箱进行支撑，稳定结构，设置在固定箱的一侧用于使固定箱与隧道的内壁平稳贴合，本发明中，调整螺栓，保证多个压力传感器受到压力相同，转孔时能够使固定箱保持稳定，避免后期钻孔出现过大偏差，开凿冻结孔过程中及时向冻结孔中补浆避免土层泥水流失导致的土层变形，且在泥水出现大量涌出时，通过阻挡环能够对泥水进行封堵。通过阻挡环能够对泥水进行封堵。通过阻挡环能够对泥水进行封堵。


技术研发人员：赵静 周咏渠 刘晓毅 阮小赛 高重阳 张进云 刘俊 陈茂坤 肖建洋 李波
受保护的技术使用者：北京建工集团（广州）建设有限公司 北京建工集团有限责任公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/4