联络通道冷冻法施工技术
冻结法超长联络通道施工工法(2)
冻结法超长联络通道施工工法冻结法超长联络通道施工工法一、前言：冻结法超长联络通道施工工法是一种用于在地下或水下埋设超长联络通道的工程方法。
该工法通过冻结地下或水下土层，形成强固的冻土墙来确保施工安全和稳定性。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点：冻结法超长联络通道施工工法具有以下几个特点：1. 高度安全性：通过形成冻土墙，有效地防止地下水和土壤的塌方，确保施工过程中的安全。
2. 施工周期短：冻结法可以快速形成冻土墙，大大缩短了施工时间，提高了施工效率。
3. 适应性强：该工法适用于不同类型的土质和水质条件下的超长联络通道施工，具有良好的适应性。
4. 环境友好：施工过程中不排放任何有害物质，对周围环境没有污染。
三、适应范围：冻结法超长联络通道施工工法广泛适用于公路、铁路、隧道等工程的建设过程中的土壤处理和支护工程。
特别适合于软弱土壤条件下的施工，可以有效地提高工程的质量和安全性。
四、工艺原理：冻结法超长联络通道施工工法的工艺原理是通过循环注冷剂来冷却土层，形成冻结区域，将土壤凝固成冻土墙，以提供足够的支护力。
通过分析施工工法与实际工程之间的联系以及采取的技术措施，可以清楚地了解该工法的理论依据和实际应用。
五、施工工艺：1. 土层准备：清理施工区域，并确保土层的平整度和光洁度。
2. 钻孔：根据设计要求，进行钻孔作业。
每隔一定距离进行钻孔，孔径和孔深根据设计要求而定。
3. 冷却注浆：在钻孔孔壁上进行冷却注浆，注入冷却剂冷却土层，并通过管线系统循环使用。
4. 冻结成冻土墙：循环注冷剂使土层温度逐渐下降，达到凝固和冻结的温度，形成冻土墙。
5. 支护施工：在冻土墙的内外侧进行支护工程，保证冻土墙在施工过程中的稳定性。
6. 施工完成：达到设计要求后，进行联络通道的具体施工和完善工程。
六、劳动组织：冻结法超长联络通道施工工法需要合理组织施工人员，包括现场监理、工程师、施工人员和操作人员等。
地铁联络通道冷冻法施工技术
２Ｉ２ 施 工 流 程
制 ，重 点 对 ；东结 设 计 、冻 结 施 工技 术 进行 了论 述 。
联 络 通 道施 工可 分 为冻 结 孔 施 工 、 土体 冻 结和 开 挖 构 筑 施 工 三
关 键词 ：地 铁 区间 联 络 通 道 冷 冻法 施 工 技 术
个 主 要 部 分 ，其 主 要 施 工顺 序见 图 ２—１所 示 。
２ 施 工工 艺 、流 程 ２．１ 施 工 工 艺 冷冻 法 工 艺 原理 是 利 用 人 工 制 冷 技 术 ，在 隧道 内利 用 水 平 孔 和
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… ：～二…二 二 萄ｐ 舶 尊≈：秆 妇。讣 臻
部 分 倾斜 孔 冻 结加 固地 层 ，使 联 络 通 道 外 围 土体 冻 结 ，隔绝 地 下 水 ，
１ 工 程概 况
３ 冻 结 孔 施 工及 技术 要点
１．１ 设 计 简 介
３．１ ；东结 孔 布 置
联 络 通 道 位于 云峰 北 街 站和 沈 阳 站站 区 间 ＤＫ１１＋３９５处 ，与 泵
冻 结 孔 的布 置采 取 从 左 线 隧 道 单 侧 打 孔 方 式 进行 。 冻结 孔 按 上
站 合 建 ，联 络 通 长 为 ６米 ，宽 ２．Ｏ米 ，净 空 高 ２．５米 （其 中直 墙 部 分 高 仰 、水 平 、下 俯三 种 角 度 布 置 ，联 络 通 道 共 布 置 ６５个 冻 结 孔 。；东结 孔 ２．１９７米 ），通道 洞 门宽 度 为 １ ４ｍ。排 水 泵 站 有效 容 积 ３０ｍ。。联 络 通 的 布 置 见 图 ３—１。冻 结 孔 的开 孔 位 置误 差 不 宜 大于 １ ００ｍｍ ，应 避 开
（④一４）、（⑤一３）中、粗砂 ｉ圆砾（⑤ 一４—５）、砾砂 （＠一４）。粉质粘土层
联络通道冷冻法施工技术ppt课件
时间为25天，达到设计厚度时间为40天。 • 7.积极冻结时间为40天，维护冻结时间为30天。
联络通道冷冻法施工技术
11
3.3.2 需冷量和冷冻机选型:
• 冻结需冷量计算：Q=1.2·π·d·H·K，根据计算需冷 量，选用W-YSLGF300Ⅱ型螺杆机组一台套，设计 工况制冷量为8.75×104 Kcal/h，电机功率100KW。 另外备用W-YSLGF300Ⅱ型螺杆机组一台。
3.1冻结帷幕设计
根据联络通道埋深及地层特性，按照冻土帷幕设计有 效厚度：通道和泵站为2m，冻结帷幕平均温度为-10℃， 相应的冻土强度的设计指标为：单轴抗压3.5Mpa，抗折 1.8Mpa，抗剪1.5Mpa，进行三维数值分析。(见冻结加 固范围示意图)
3.2冻结孔、测温孔、卸压孔的布置
冻结孔采用在隧道两侧打孔的施工方案，按上仰、近
• （1）冻结管选用Φ89×8mm,20#低碳钢无缝钢管, 丝扣连接,另加手工电弧焊焊接。单根长度1m～ 1.5m。
• （2）测温孔管选用Φ32×3.5mm,无缝钢管。
• （3）供液管选用Φ48mm钢管，采用焊接连接。
• （4）盐水干管和集配液圈选用Φ159×6mm无缝钢 管。
• （5）冷却水管选用Φ133×4.5mm无缝钢管。
水平、下俯三种角度布置。开孔间距为0.5m～1.0m，冻
结孔数63个，左线50个，右线13个。
布置8个测温孔，左右线各4个，深度1～3m，一般定
在终孔间距较大的位置。卸压孔布置4个，左右线各2个，
深度1～2m。（详见冻结孔布置平面图、立面图）。
联络通道冷冻法施工技术
联络通道冷冻法施工技术总结
（2）钻孔施工 1.冷冻孔钻进施工按是否需要钻透对面管片可分为透孔施工与普 通冷冻孔施工两种。
透孔即需要钻透对面管片的冷冻孔。透孔的主要作用有：1、联 通隧道的对面冷冻排管，将冷冻排管回路与冷冻站管路相连。2、由 于透孔终将钻透对面管片，所以能够对地层影响钻孔施工并致使终孔 偏差的情况有直观地了解，并对下一步的钻孔施工做出指导。 2.冷冻孔钻进施工按是否需要二次成孔可分为单次成孔与二次成 孔两种施工方法。
在施工透孔时，应在另侧隧道标记终孔位置，检查并 记录透孔的偏离情况，为后续冷冻孔的钻进工作作出指示 。
3.1.1、1号联络通道孔位布置图
3.1.2、2号联络通道孔位布置图
3.2、钻孔施工 3.2.1、钻孔前的准备工作
冷冻孔钻进前需进行一系列的准备工作，主要包括： （1）管片第一次开孔 一般采用水钻施工，视冷冻管型号选用水钻大小（冷冻管φ 89，水钻钻 头φ 132），水钻基座安装时应特别注意孔位、角度的复合，必须保证严格按 照设计角度钻孔，管片第一次成孔钻进长度视管片厚度而定，但必须将最外 层钢筋切割掉，一般留下最外层四~五公分厚的钢筋保护层。
（4）成孔质量的检测 1.测斜与测深 冷冻管钻进完成后即可进行测斜、测深实验。测斜使用灯光测斜 仪；测深可使用软质的pvc管作探杆进行测量。测斜与测深完成后需 绘制每个冷冻孔的实际深度与偏斜图，以便直观的表现冷冻管的分布 情况。 2.打压测试 打压测试原理是利用高压清水泵向已经密封的冷冻管内注水，提 高冷冻管内的压力已测试是否存在漏水现象。打压初始压力为 0.8~1.0MPa，施压30分钟后压力下降不超过0.05MPa，再延续15分钟 后压力不变即为合格。试压合格后的冷冻管即可在冷冻管内安装好供 液管及焊接去、回羊角。 冷冻孔质量检查合格后，即可下供液管，供液管采用φ 45无缝钢 管。与89冷冻管之间采用月牙板封水。并焊接去、回路羊角。
联络通道冷冻法施工技术 PPT
地层冻结原理简图
冻结施工工艺
联络通道冻结加固及暗挖构筑工艺
施工准备
冻结孔施 工
冻结站安 装
冻结运转
冻结器系统
安装 检测系统安
装
隧道支撑 探孔试挖 拆钢管片 开挖、临时支 永久支护 护
冻结孔封堵 冷冻站系统拆
土层注浆充 填
二、隧道中线及联络通道控制点复核
• 因里程及管片拼装误差，联络通道的方位角并不是设计理论 上的0度，为了钻孔不发生偏差，在施工前需要对隧道中线 及联络通道控制点进行测量来重新定方位角和高程。如下图
3.3 制冷设计
3.3.1 冻结参数确定: 1.积极冻结期盐水温度为-28℃～-30℃。 2.维护冻结期温度为-25℃~-28℃。 3.冻结孔单孔盐水流量不小于3m3/h； 4.冻结帷幕设计平均温度为：-10℃(胶结面为-5 ℃)； 5.冻结帷幕设计厚度为：2m； 6.冻结孔终孔间距Lmax≤1200结法施工的城市很多，有上海、 南京、天津、武汉、杭州等，其联络通道结构大同小异。有些 地区在施工经验及专家意见下，对冻结孔布孔方式、数量和结 构方面作了很好的优化。
•现冻结法施工的联络通道采用“隧道内水平冻结加固土体、隧 道内矿山法开挖构筑”的全隧道内施工方案。即：在隧道内利 用水平孔和部分倾斜孔冻结加固地层，使旁通道及泵房外围土 体冻结，形成强度高，封闭性好的冻结帷幕。在冻土中采用矿 山法进行旁通道及泵房的开挖构筑施工，地层冻结和开挖构筑 施工均在区间隧道内进行。
3.2冻结孔、测温孔、卸压孔的布置
冻结孔采用在隧道两侧打孔的施工方案，按上仰、近水平、 下俯三种角度布置。开孔间距为0.5m～1.0m，冻结孔数63个， 左线50个，右线13个。
布置8个测温孔，左右线各4个，深度1～3m，一般定在终孔 间距较大的位置。卸压孔布置4个，左右线各2个，深度1～2m。 （详见冻结孔布置平面图、立面图）。
联络通道冷冻法施工工艺工法(后附图片)
联络通道冷冻法施工工艺工法1前言1.1工艺工法概况人类首次成功地使用人工制冷临时加固土体是在1862年英国威尔士的建筑基础施工中，在我国煤炭建设中的应用也有整整40年的历史了。
而在其它岩土工程中的应用则刚刚起步。
1994年在上海地铁1#线旁通道施工采用了冷冻加固施工，利用人工制冷技术,使地层中的水变冰,把天然土变成冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水与地下结构的联系,以便在冻结壁的保护下进行施工的一种特殊施工方法。
目前这项地层加固特殊技术被广泛地应用到世界许多国家的隧道、地铁、基坑、矿井、市政及其他岩土工程建设中，成为岩土工程尤其是地下工程施工的重要方法之一，在我国已经广泛应用于矿井深井加固、地铁联络通道及盾构进出洞端头加固、深基坑冻结帷幕墙等施工领域，应用前景十分广阔。
1.2工艺原理通过热量交换原理，将冷媒输送至冷冻管道，通过管道内的循环将土体中的热量带出，使土体中水分温度不断降低结冰，范围不断扩大，使施工区域外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻结帷幕。
冷冻法加固地层的原理,是利用人工制冷的方法，将低温冷媒送入地层，把要开挖体周围的地层冻结成封闭的连续冻土帷幕，以抵抗外侧水土压力，并隔绝地下水与开挖面之间的联系，然后在这封闭的连续冻土帷幕的保护下，进行开挖和做永久支护的一种地层特殊加固方法。
制冷是由三大循环系统来完成的，分别为氟里昂循环系统、冷媒循环系统和冷却水循环系统。
进入地层的冷媒通过进、回管路与地层相连，通过冻结管与地层进行热交换，将冷量传递给周围地层，将地热通过冻结孔由低温冷媒传循环系统传给氟里昂循环系统，再由氟里昂循环系统传给冷却水循环系统，最后由冷却水循环系统排入大气。
随着低温冷媒在地层中的不断循环，地层中的水逐渐结冰，形成以冻结管为中心的冻土圆柱，冻土圆柱不断扩展，最后相邻的冻结圆柱连为一体并形成具有一定厚度和强度的冻土帷幕。
2工艺工法特点2.1封水性有自由水(一般情况下含水率应大于10%,否则要采取增加土层湿度的辅助工法)就能冻结成冻土,形成冻土壁。
富水砂层盾构法联络通道冷冻施工工法
富水砂层盾构法联络通道冷冻施工工法富水砂层盾构法联络通道冷冻施工工法一、前言富水砂层盾构法联络通道冷冻施工工法是一种在富水砂层地质条件下应用的盾构施工方法，通过冻结周围土体的水分，形成冻结围岩，从而实现在富水砂层中施工的目的。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析进行详细介绍，并结合一个实际工程实例进行说明。
二、工法特点1. 适用范围广：该工法适用于各种富水砂层地质条件下的盾构隧道工程，可以有效解决在富水砂层中施工时的涌水、泥水流失等问题。
2. 施工周期短：相比传统施工方法，富水砂层盾构法联络通道冷冻施工工法的施工周期更短，可以大大缩短工程周期，提高施工效率。
3. 施工质量可靠：冻结围岩能够提供良好的围护，保护隧道结构的安全，同时也能够阻止水和泥沙的渗入，保证施工质量。
三、适应范围该工法适用于富水砂层盾构联络通道的施工，特别适用于岩土地质条件较差、土体含水量较高的区域。
在盾构法施工过程中，如果遇到富水砂层地质条件，常规的围岩处理方法往往无法达到设计要求，此时可以考虑采用冷冻施工工法。
四、工艺原理富水砂层盾构法联络通道冷冻施工工法的基本原理是通过降低土体温度，使其达到冰点以下，从而形成冻结围岩。
冷冻作用使得土体成为坚硬可控的冻固物，从而实现对涌水的截堵和泥沙的控制，并提供了稳定的支撑结构，确保隧道施工安全。
五、施工工艺 1. 预处理：在施工前，对地下水进行处理，包括降低地下水位、清除可能导致水位上升的孔隙水等。
2.钻井安装冷冻钢管：在盾构推进的进口和出口两侧，通过钻机进行钻井，然后安装冷冻钢管，形成冷冻围岩。
3. 冷却循环系统：通过循环注入冷冻液体，通过冷却循环系统降低土体温度，实现冻结围岩的效果。
4. 开始盾构推进：在冷冻围岩达到设计要求后，开始盾构推进，推进过程中要不断地监测冻结围岩的温度、厚度等参数，确保施工安全。
六、劳动组织在施工过程中，需要配备钻机操作人员、冷冻液体供应人员、冷却循环系统操作人员、盾构机械操作人员、监测人员等。
联络通道冻结法施工方案2
联络通道冻结法（冷冻法）施工方案一、工程概况让我们来了解一下工程概况。
本次工程位于城市繁华地段，地下管线复杂，为了保证施工安全、顺利进行，我们决定采用联络通道冻结法施工。
1.工程地点：市路2.工程性质：地铁联络通道施工3.施工方法：联络通道冻结法二、施工原理及设备我要详细介绍一下联络通道冻结法的施工原理及设备。
1.施工原理：通过在联络通道周围布置冻结管，注入液态二氧化碳，使土壤中的水分结冰，形成冻结帷幕，从而隔离地下水，达到安全施工的目的。
2.施工设备：冻结管：用于注入液态二氧化碳，形成冻结帷幕。
冷却系统：用于将液态二氧化碳冷却至所需温度。
循环泵：用于循环液态二氧化碳，保持冻结帷幕的稳定性。
三、施工步骤及要点1.施工前期准备：主要包括现场调查、编制施工方案、办理相关手续等。
2.冻结管布设：根据设计要求，在联络通道周围布置冻结管，确保冻结帷幕的完整性。
3.注入液态二氧化碳：通过冷却系统将液态二氧化碳注入冻结管，形成冻结帷幕。
4.冻结帷幕监测：实时监测冻结帷幕的稳定性，发现问题及时调整。
5.施工过程中注意事项：确保冻结管布设的准确性，避免因冻结管位置不准确导致冻结帷幕不完整。
控制液态二氧化碳的注入速度，避免因注入速度过快导致冻结帷幕不稳定。
加强现场监测，发现异常情况立即采取措施，确保施工安全。
四、施工安全及环保措施1.安全措施：加强现场安全管理，严格执行安全规定。
配备专业的施工队伍，提高施工人员的安全意识。
定期进行安全培训，提高施工人员的安全技能。
2.环保措施：严格控制液态二氧化碳的排放，避免对环境造成污染。
采用先进的施工设备，降低噪音污染。
施工过程中，加强对周围环境的影响评估，确保施工对环境的影响降到最低。
五、施工进度及验收1.施工进度：根据工程要求，制定详细的施工计划，确保工程按时完成。
2.验收标准：按照国家相关标准，对冻结帷幕的稳定性、施工质量等进行验收。
我要感谢团队的支持与配合，让我们一起为这个项目努力，共创辉煌！1.冻结管布设精准度注意事项：冻结管的位置必须精确，稍有偏差就可能导致冻结帷幕不完整，影响施工安全。
冻结法联络通道施工工法
7、冻结法联络通道施工工法7.1 施工顺序在第一台盾构机掘进贯通后立即开始联络通道施工，采用冻结法进行地层加固，然后采用矿山法在区间隧道内直接进行联络通道的开挖、初期支护、防水和衬砌施工。
由于盾构隧道内施工空间狭小，机械设备运输、转场困难，选择从最先贯通的隧道内向另外一侧隧道侧施工。
由于冻结加固和后续结构施工工序之间工艺要求衔接紧密，合理的安排各个联络通道的开工时间，是实现联络通道安全、快速施工的关键。
7.2施工流程①施工准备→②冻结孔施工和冻结管路安装→③积极冷冻，隧道管片加固保暖→④水平钻孔检验冻结效果→⑤打开钢管片→⑥联络通道开挖并实施临时支护，全过程维护冷冻→⑦防水层施工联络通道内衬结构施工→⑧冻结孔封孔、地层跟踪注浆、撤离。
7.3冻结加固方案施工7.3.1 冻结帷幕7.3.2 冻结孔布置及制冷（1）冻结孔的布置冻结孔开孔间距：冻结孔取0.8～1.0m。
冻结孔偏斜控制，原则上不允许内偏，为减少冻土挖掘量，应控制终孔径向外的偏角在0.5～1.0°范围。
终孔间距最大控制在1.4m之内。
根据施工工艺确定，冻结管选用φ89×8mm低碳钢无缝钢管。
联络通道冻结施工冻结孔布置形式及数量见表。
联络通道冻结施工冻结孔布置形式及数量一栏表（2）制冷①冻结参数确定设计盐水温度为-28℃～-30℃。
冻结壁厚度：3.0m。
冻结孔单孔流量不小于4m3/h。
冻结孔终孔间距Lmax≤1400mm，冻结帷幕交圈时间为35天，达到设计厚度时间为45天。
积极冻结时间为50天，维护冻结时间为60天。
为保证缩短冻结时间，保证整体冻结效果，在另一侧盾构隧道的联络通道冻结相应位置处在管片内部设置保温层。
测温孔和泄压孔分别为8个和4个，具体位置视现场情况而定。
测温孔一般定在终孔间距较大的位置。
②需冷量和冷冻机选型冻结需冷量计算：Q=1.2·π·d·H·K式中:H—冻结总长度；d—冻结管直径：φ89×8mm；K—冻结管散热系数：1.2；将上述参数代入公式得：Q=1.2·π·d·H·K =61989Kcal/h选用YSLGF300型螺杆机组2台套，设计工况制冷量为87500 Kcal/h，电机功率95KW。
(冷冻法施工)解析
地铁施工技术交流材料冷冻法联络通道施工技术及风险控制措施一、冻结法的基本原理与特点采用冻结法对地层土体进行加固，是指利用人工制冷技术,使地层中的水结冰，把天然岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水与地下工程的联系，以便在冻结壁的保护下进行地下工程掘砌施工的特殊施工技术.其实质是利用人工制冷临时改变岩土性质以固结地层。
1、岩土冻结实质岩土冻结性质的改变，即将含水地层（松散土层或裂隙岩层）冷却至结冰温度下,使土中孔隙水或岩石裂隙水变成冰,岩土的性质发生重要变化,形成一种新的工程材料--“冻土” .2、冻土结构特点而冻土结构具有较高的强度和绝对的封水性.3、冻土结构功能冻土结构的承载功能和封水的不承载功能。
4、制冷方法其制冷技术方法，通常使用制冷设备,利用物质由液态变为气态,即气化过程的吸热现象来完成的。
4。
1、有两种类型:⑴、冷媒剂（盐水）吸热：氨 (—33.4℃)；干冰（—78。
5℃)；⑵、直接气化吸热:液氮(—195.8℃)；干冰（—78。
5℃）4。
2、冻结系统常有两种类型：⑴、封闭系统（盐水冻结）；⑵、开放系统（液氮冻结）5、冻结法的适应性冻结法加固与其它加固方法相比，其适应性更强,能够适应粘土、粉土、砂层以及砾石、卵石等任何地层。
6、冻结法的特点6。
1、冻土帷幕的变化性：⑴、冻土范围可变；⑵、冻土温度可变；⑶、冻土强度可变（强度是温度的函数)6.2、冻土帷幕的连续性：水在负温下结冰的必然性;6.3、冻土帷幕的可知性:通过温度测试可判断冻结范围、冻土强度7、冻结法施工的优点7.1、安全性好:⑴、冻土强度较高;⑵、冻土连续性可靠、封水性好7.2、适用性强：⑴、适用于几乎所有具有一定含水量的松散地层（包括岩石）;⑵、复杂地质条件可行(流砂、大深度、高水压）7.3、灵活性高：⑴、冻土帷幕性状（范围、形状、温度、强度）可控8、冻结法施工缺点由于冻结法所形成的冻土帷幕其范围、温度、强度具有变化性，其冻结范围、强度随温度的变化而变化，如果供冷不足或外部热源可导致冻土帷幕性能（范围、强度）退化，安全性能降低，施工风险增大。
联络通道施工工艺
工程内 容 联络通道施工主要包括以下两大部分
冻结法施工概述及原理
1、冻结法概述 2、力学与热性质 3、盐水冻结系统
1、冻结法概述
1、人工地层冻结法定义：
用人工制冷的方法，将待开挖地下空间周围的土体中 的水冻结为冰并与土体胶结在一起，形成一个按设计轮廓 的冻土墙或密闭的冻土体，用以抵抗土体压力、隔绝地下 水，并在冻土墙的保护下，进行地下工程的施工。 2、冻结土体性质的改变 若将含水地层（松散土层和裂隙岩层）在结冰温度下冷却， 岩石裂隙或土孔隙中的水转换成冰，岩土的性质将发生决 定性的变化。这一变化具有双重意义： 材料：（1）土体中水分冻结，提高一定范围内岩土的强度
对制冷系统的检漏和氮气冲洗，在确保系统无渗漏后，再抽真空 ，充氟加油。
盐水配液圈
冻结站
制冷机、盐水箱
总去、总回盐水循环管路
冻结孔盐水循环管路
冷水循环管路
冻结地层 制冷循环
冷却水 节流阀
冷凝器 冷却水循环
冻结管
冷媒剂循环
蒸发器
压缩 机
盐水泵
盐水 制冷剂
冷冻理论图
4、积极冷冻
4. 1冷冻天数： 冷冻设计天数为40天，根据苏州旁通道施工技术指南再加5天，冻
一、联络通道冻结法施工内容
1、施工准备 2、冻结孔施工 3、冻结站总体布置 4、积极冻结 5、维护冻结
1、施工准备
施工准备内容 1、人员进场后针对施工过程中的施工技术交底、安全
技术交底内业等资料整理，相关作业管理人员培训； 2、水、电进场至施工作业面； 3、施工工作平台工字钢加工、搭设； 4、配件加工施工作业； 5、冷却塔、冷冻机等设备进场。
(4) 可控性较好，冻结加固土体均匀、完整； (5) 经济上较合理。
地铁联络通道远端制冷冻结 加固施工工法
地铁联络通道远端制冷冻结加固施工工法地铁联络通道远端制冷冻结加固施工工法一、前言地铁联络通道是连接不同地铁线路的重要通道，为确保其结构稳定和安全运营，需要进行冻结加固施工。
本文将介绍地铁联络通道远端制冷冻结加固施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点地铁联络通道远端制冷冻结加固施工工法具有以下特点：1. 通过冷冻技术实现地下土层的冻结，形成冻土体，增加地下土壤的稳定性。
2. 采用冷却剂循环系统，保持冻土体的稳定温度，确保联络通道的结构不受影响。
3. 施工工期相对较短，对地铁运营影响较小。
4. 施工成本较低，适用于不同规模的地铁联络通道。
三、适应范围地铁联络通道远端制冷冻结加固施工工法适用于各类地铁联络通道，包括新建和已建成的联络通道，以及不同地质条件下的施工需求。
四、工艺原理地铁联络通道远端制冷冻结加固施工工法基于以下工艺原理：1. 冷冻技术：通过在地下土层中注入冷却剂，形成冻土体。
冻土体能增加地下土壤的稳定性，保证施工过程中的安全性。
2. 冷却剂循环系统：通过冷却剂的循环，保持冻土体的稳定温度。
冷却剂循环系统需要具备稳定的制冷效果，以确保整个施工期间的冻土体稳定。
五、施工工艺1. 初期准备：对联络通道的远端区域进行现场勘察和土层分析，确定冻结加固方案。
2. 设计冷却剂循环系统：根据现场实际情况，设计冷却剂循环系统，并进行系统组装和调试。
3. 钻孔施工：在联络通道远端区域进行钻孔施工，将冷却剂注入地下土层。
4. 冻结加固施工：通过冷冻技术，形成冻土体，增加土层的稳定性。
5. 监测与调整：持续监测冻土体的温度和变形情况，根据监测结果进行系统调整和控制。
六、劳动组织地铁联络通道远端制冷冻结加固施工需要组织专业团队，包括工程师、技术人员和施工人员。
各个岗位的工作职责需要明确划分，确保施工过程的顺利进行。
七、机具设备1. 钻孔设备：用于在地下土层进行钻孔施工。
富水地层地铁联络通道冻结法施工工法
富水地层地铁联络通道冻结法施工工法富水地层地铁联络通道冻结法施工工法一、前言：富水地层是指地下水含量较高的地层，施工时会遇到大量的地下水流入，给地铁工程施工带来了困难和风险。
为了解决这一问题，富水地层地铁联络通道冻结法施工工法应运而生。
本文将介绍这一施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析及工程实例。
二、工法特点：富水地层地铁联络通道冻结法施工工法的特点包括：通过在地下进行冻结处理，将地下水迅速冻结成墙体，形成临时支护结构，从而实现在富水地层中进行工程施工的目的。
该工法具有冻结速度快、施工周期短、质量可控、适用范围广等特点。
三、适应范围：富水地层地铁联络通道冻结法施工工法适用于各种类型的富水地层，如河涌沉积层、湖泊沉积层、低渗透砂层等。
它可以用于地铁联络通道等地下工程的施工，以解决富水地层施工的困难。
四、工艺原理：富水地层地铁联络通道冻结法施工工法的理论依据是冻结处理地下水，形成临时支护墙，从而阻挡地下水对开挖土体的影响。
具体工艺包括冷却水循环、大流量冷却水循环、降水井施工等。
冷却水循环的原理是通过在施工区域周围安装冷却水管道，将冷却水循环输送，通过水温的降低，使地下水温度下降，从而形成冰层，实现临时支护的效果。
大流量冷却水循环的原理是通过增大冷却水的流量，加快地下水的冷却速度，形成可靠的支护墙体。
降水井施工的原理是在施工区域的周围挖掘降水井，并通过泵站将地下水抽到地表，从而降低施工区域的地下水位，保证施工的安全性和稳定性。
五、施工工艺：富水地层地铁联络通道冻结法施工工法包括以下几个施工阶段：1. 地面准备：清理施工现场，确定灌浆孔和降水井的位置，进行土地平整等准备工作。
2. 灌浆孔施工：在施工区域周围钻孔安装灌浆管道，以便注入冷却水和灌浆材料。
3. 冷却水循环施工：通过灌浆孔输送冷却水，形成冰墙，实现临时支护效果。
4. 降水井施工：在施工区域的周围挖掘降水井，并通过泵站将地下水抽到地表，保证施工区域的地下水位降低。
联络通道冷冻法施工技术
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特点
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适用范围广，可在不同地质条件下进行施工；
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对周围环境影响小，特别适合在城市中心等对环境保护要 求高的区域施工；
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联络通道冷冻法施工 技术
汇报人： 202X-01-05
目录
• 联络通道冷冻法施工技术的概述 • 联络通道冷冻法施工技术的流程 • 联络通道冷冻法施工技术的优缺点 • 联络通道冷冻法施工技术的案例分析 • 联络通道冷冻法施工技术的未来发展与展
望
01
联络通道冷冻法施工技术的概述
定义与特点
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。
方案制定
02
根据勘查结果，制定详细的施工方案，包括施工组织、进度安
排、安全保障等。
材料准备
03
根据施工需要，准备充足的施工材料和设备。
冷冻管的埋设
确定埋设路线
根据施工方案，确定冷冻管的埋设路线和深 度。
安装冷冻管
将冷冻管按照设计要求安装在沟槽中，并进 行固定。
开槽
按照埋设路线开挖沟槽，确保沟槽深度和宽 度满足要求。
案例二：某隧道联络通道施工
总结词
技术先进、工期短、成本低
详细描述
隧道联络通道采用冷冻法施工，技术先进可靠，有效缩短了工期，降低了施工成本。同时，该方法对隧道结构的 影响较小，保证了隧道的安全使用。
案例三：某桥梁联络通道施工
总结词
稳定性好、耐久性强、适用范围广
详细描述
桥梁联络通道采用冷冻法施工，有效提高了结构的稳定性和耐久性。同时，该方法适用于各种地质条 件和规模，具有广泛的适用范围。
地铁盾构隧道冻结法联络通道施工技术
筋和钢管片肋板。
第二部分：钻孔施工
冻结管
第二部分 钻孔施工
2.冻结管选择
水平钻孔冻结管基本采用￠89*8低碳钢无缝钢管，跟管钻进时冻
结管连接宜采用螺纹接头并用焊接补强、密封接头缝，接头强度不宜小
于母管强度60％。
孔口管要 车鱼鳞扣
第二部分 钻孔施工
3.冻结管钻进
•
首先施工透孔以复核对侧隧
道预留口位置的偏差及钻孔施工
涨压的天数。 ③ 平均温度采用成冰公式计算得出。
第三部分 冻结施工
5.联络通道开挖前应达到的技术条件
项目
冻结帷幕厚度 冻结帷幕平均温度 盐水温度 盐水去、回路温差 卸压孔压力 开挖人员、设备和材料 应急物资 探孔 安全门 隧道内预应力支架 应急演练 远程监控 关键节点验收
数值
2.0m ≤-10℃ ≤-28℃ 2.0℃以内 增涨0.15～0.3MPa 全部充分准备到位 充分准备到位 无压力泥水流出 安装验收合格 安装验收合格 组织开挖应急演练 视频监控器和电话通讯正常 通过冻结效果和开挖条件验收
注浆密封 注浆密封
孔口管
密封装置
钻头 单向阀
高压水
注浆口
球阀
钻杆
第二部分 钻孔施工
4.钻孔质量技术要求
① 冻结孔钻进深度应不小于设计深度。钻头碰到隧道管片的，不参与 制冷循环的长度不大于150mm。
② 钻孔的偏斜应控制在150mm以内。
冻结孔类型
水平或倾斜冻结孔
冻结孔深度H(m)
≤10
10～30
30～60
质量，如大于100mm应按保证冻结
壁设计的厚度的原则对冻结孔布
置进行调整。
•
为防止钻孔时水砂涌出，钻
冷冻法
1 冷冻法施工工艺冷冻法施工工艺最早出现在欧洲，在矿井施工中广泛使用，，适用于涌水、流沙淤泥等松散含水复杂地层条件的施工，其工艺就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冻结效果。
近年来，广州、上海、南京、天津等城市轨道交通迅猛发展，在地铁区间联络通道施工中，冷冻法工艺被广泛运用。
其冷冻原理和电冰箱差不多，先用氟利昂降低盐水温度，冷盐水通过一根根打入土层的管道进入土层，不断循环，把土层中的热量带出来，土层慢慢降温，最后被冻得硬邦邦的，就跟一根冰棍一样，这时就可以凿洞开挖了。
按照测算，冻结时间一般需要45到50天，最后土层温度可降到零下28℃到零下30℃。
2冷冻法工艺实施联络通道流程开孔钻进、埋设冻结管(20天)一冷冻系统安装一积极冻结(45天)一围护冻结、开挖构筑(25天)一停冻一注浆3工程实例上海明珠线二期某工程，覆土深度12．8m，区间上下行线中心距离12．204m，通道开挖区域处于②3—2层土和⑤2层土，含水率在33％～34％，空隙率0．95～0．98，采用W-YSLGF30011冷冻机组一套，最大总需冷量51 560kcal／h，冻结孔设计间距0．5～1．0m，孔数58个，另外设置8个测温孔，2个泄压孔，冷冻液采用氯化钙溶液，用电功率200kW，冻结线路循环长度695m，冻结孔布置图，见图1。
图1 冻结孔布置图施工周期一般控制在90～100天，在这期间还要进行地表沉降观测，下面就说说这些工序的施工要点：3．1 开孔钻进施工开孔前在布孔范围内打若干小孔，探测地层稳定情况，若发现砂层，立即进行双液注浆，以提高孔口附近土体稳定性，然后进行开孔，采用双层特殊孔口管(见图2)。
在冻结管跟进钻进中采用强力水平钻机钻杆角度严格按照施工组织设计图进行，确保冻结范围。
图2 孔口管示意图3．2 冻结系统安装选用W-YSLGF30011冷冻机组，在安装系统时尽量缩短冷冻管长度，使冻结能量尽量少损失。
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5.2 溶解氯化钙和机组充氟加油 • 盐水（氯化钙溶液）比重为1.26，先在盐 水箱内充满清水，溶解氯化钙，再送入盐 水干管内，直至盐水系统充满为止，溶解 氯化钙时要除去杂质。 • 机组充氟和冷冻机加油按照设备使用说明 书的要求进行。首先进行制冷系统的检漏 和氮气冲洗，在确保系统无渗漏后，再充 氟加油。
3.2冻结孔、测温孔、卸压孔的布置
冻结孔采用在隧道两侧打孔的施工方案，按上仰、近 水平、下俯三种角度布置。开孔间距为0.5m～1.0m，冻 结孔数63个，左线50个，右线13个。 布置8个测温孔，左右线各4个，深度1～3m，一般定 在终孔间距较大的位置。卸压孔布置4个，左右线各2个， 深度1～2m。（详见冻结孔布置平面图、立面图）。
3.3.4 管路选择: • （1）冻结管选用Φ89×8mm,20#低碳钢无缝钢管, 丝扣连接,另加手工电弧焊焊接。单根长度1m～ 1.5m。 • （2）测温孔管选用Φ32×3.5mm,无缝钢管。 • （3）供液管选用Φ48mm钢管，采用焊接连接。 • （4）盐水干管和集配液圈选用Φ159×6mm无缝 钢管。 • （5）冷却水管选用Φ133×4.5mm无缝钢管。 3.3.5 用电负荷: • 总用电负荷约200kw/h。 3.3.6 其它: • 1.冷冻机油选用N46冷冻机油。 • 2.制冷剂选用氟立昂F-22。 • 3.冷媒剂选用氯化钙溶液。
地层冻结原理简图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
冻结施工工艺
联络通道冻结加固及暗挖构筑工艺
冻结孔施工
施工准备 冻结站安装 检测系统安装
冻结器系统安装
冻结运转
隧道支撑
探孔试挖
拆钢管片
开挖、临时支护
永久支护
冻结孔封堵
土层注浆充填 冷冻站系统拆除
二、隧道中线及联络通道控制点复核
• 因里程及管片拼装误差，联络通道的方位角并不是设计理论上的0度， 为了钻孔不发生偏差，在施工前需要对隧道中线及联络通道控制点进 行测量来重新定方位角和高程。如下图
冷冻站平面布置图
• 冷冻机组的蒸发器及低温管路用棉絮保温，盐水箱和 盐水干管用50mm厚的保温板或棉絮保温。 • 联络通道两侧管片保温：由于混凝土和钢管片相对于 土层要容易散热得多，为加强冻土墙与管片胶结，联 络通道两侧管片内表面采取保温措施，以减少冷量损 失。 • 冻结孔施工侧即左线，首先将钢管片格栅内用素砼填 充密实，然后采用PEF板保温板对冻结帷幕发展区域 管片进行隔热保温。 • 右线隧道冻结管的端部区域范围内布置冷冻板，同样 将钢管片格栅内用素砼填充密实，然后采用PEF板保 温板进行隔热保温。 • 最后在PEF板保温板上喷射50mm厚聚胺脂进行隔热 保温。
4.1 施工准备 4.2 冻结孔定位与管片开孔 4.3 冻结孔施工顺序 4.4 钻孔偏斜和终孔控制 4.5 冻结孔钻进与冻结管设置
4.1 施工准备:
• 1.用φ48钢管在施工出入端头井内搭建脚手架，作 为连接隧道与地铁车站底层平台的便桥。 • 2.在隧道内敷设一条120mm2动力电缆，用于冻结 钻孔施工及隧道内冻结系统安装供电。 • 3.利用隧道内清水和排污管道，用于冻结孔打钻和 冻结站运转的供水和排污。 • 4.在联络通道施工工作面两端砌高约0.5m的泥浆挡 墙，以免冻结孔钻进时泥浆四溢影响隧道内环境整 洁。 • 5.用厚4~6cm的木板在联络通道处铺设冻结施工场 地，按不同位置的冻结孔钻进要求，用φ48钢管搭 建冻结孔施工脚手架。
6.2 试挖与维护冻结 • 在积极冻结过程中，要根据实测温度数据判断 冻土帷幕是否交圈和达到设计厚度，同时要监 测冻土帷幕与隧道的胶结情况，测温判断冻土 帷幕交圈并达到设计厚度且与隧道完全胶结后 再进行探孔试挖，确认冻土帷幕内土层基本无 压力后再进行正式开挖。试挖条件： • 1.测温孔 可根据测温孔实测数据，推算出冻土发展速度 及在该冻结时间内的冻土发展半径，从而算出 冻结帷幕厚度，再根据成冰公式或用作图法得 出冻结帷幕平均温度，若各个层位、部位冻结 帷幕的厚度和平均温度达到设计要求后，即可 打开管片进行开挖。
冷冻孔串联实际图
集配液圈冻结效果图
测温线布置（监测温度）
冷冻站一角
七、开挖与构筑施工
7.1 钢管片接缝焊接及预应力支架安装 7.2 安全应急门及应急盖板安装 7.3 开挖条件 7.4 开启钢管片 7.5 开挖方式及施工顺序 7.6 支护方式 7.7 开挖及支护质量要求
南京地铁二号线茶莫区间联络通道结构图
三、冻结方案设计
3.1冻结帷幕设计
根据联络通道埋深及地层特性，按照冻土帷幕设计有 效厚度：通道和泵站为2m，冻结帷幕平均温度为-10℃， 相应的冻土强度的设计指标为：单轴抗压3.5Mpa，抗折 1.8Mpa，抗剪1.5Mpa，进行三维数值分析。(见冻结加 固范围示意图)
• 2.卸压孔 在积极冻结过程中，卸压孔有两个作用，一是起到释 放冻胀压力的作用，另一方面根据显示的压力来判断 冻结帷幕是否交圈。 • 3.探孔 在打开管片前应进行探孔检查，探孔应打在冻结帷幕 薄弱处，探孔处无涌沙、突水现象，地层稳定，冻结 帷幕正常，测温效果良好，即可打开管片试挖。 • 4.盐水去、回路温差 正式开挖后，根据冻土帷幕的稳定性，可适当提高盐 水温度，进入维护冻结，但盐水温度控制在-25~28℃之间，冻结时间贯穿旁通道及泵房开挖和主体结 构施工始终。
3.3 制冷设计
3.3.1 冻结参数确定: • 1.积极冻结期盐水温度为-28℃～-30℃。 • 2.维护冻结期温度为-25℃~-28℃。 • 3.冻结孔单孔盐水流量不小于3m3/h； • 4.冻结帷幕设计平均温度为：-10℃(胶结面为-5 ℃ )； • 5.冻结帷幕设计厚度为：2m； • 6.冻结孔终孔间距Lmax≤1200mm，冻结帷幕交 圈时间为25天，达到设计厚度时间为40天。 • 7.积极冻结时间为40天，维护冻结时间为30天。
4.4 钻孔偏斜和终孔控制:
• 1.钻孔的偏斜应控制在1%以内，在确保冻土帷幕厚 度的情况下，单排孔相邻终孔间距不得大于1.2m， 集水井部位群孔相邻终孔间距不得大于1.6m，冻结 孔成孔最大允许偏斜150mm ，否则应补孔。 • 2.冻结孔钻进深度应不小于设计深度，钻头碰到隧道 管片的，不参与制冷循环的长度不大于150mm。
4.3 冻结孔施工顺序:
根据联络通道施工的孔位，采用由上向下的顺序进 行施工：即先施工穿透孔，根据穿透孔的偏差，进一步 调整有关的钻进参数，再按由上向下的顺序施工，这样 可防止因下层冻结孔的施工引起上部地层扰动，减小钻 孔施工时的事故发生率。
密封装置示意图
孔口装置示意图
孔口管及密封装置照片
开孔实际操作图
冻结加固范围示意图
冻结孔布置原则
• 根据所处地层及深度来确定冻结帷幕厚度，以满 足荷载的需要。冻结孔的布置要满足设计时间内 达到设计冻结帷幕的要求，使土层内形成一个封 闭的板块。 • 冻结孔放位时应避开管片主筋、螺栓、止水条， 避免对管片结构及防水的破坏。
冻结孔剖面布置图
冻结孔平面布置图
四、冻结孔施工
联络通道冷冻法施工技术
2009年5月23日
联络通道冻结法施工
一：冻结法概论 二：隧道中线及联络通道控制点复核 三：冻结方案设计 四：冻结孔施工 五：冷冻站安装 六：积极冻结与维护冻结 七：开挖与构筑施工 八：融沉控制 九：监测监控 十：风险源及对策
一、冻结法概论
• 人工地层冻结技术的发展地层人工冻结技术最早 于 1862年在英国应用 ,此后德国、比利时、美国、 法国、奥地利、荷兰、前苏联、瑞典和日本等相 继应用了冻结法。冻结法最初应用最多的领域是 矿山工程 ,但在其他工程领域起步也较早。 1886 年瑞典在一个长 24ｍ的人行隧道施工中成功应用。 此后作为一项成熟技术国外已广泛应用于地铁建 设中，国内早在上世纪90开始在地铁建设中进行 了该技术的应用和研究，同时利用国内外2个工程 应用实例，证明了冻结技术在地铁建设中的可靠 性和有效性。
4.5 冻结孔钻进与冻结管设置:
• 1.钻孔设备使用MD-50钻机一台，配用BW250型泥浆 泵，钻具利用φ89×8㎜冻结管作钻杆；冻结管之间 采用套管丝扣连接，接头螺纹紧固后再用手工电弧焊 焊接，确保其同心度和焊接强度。
测温管
卸压管
冻结管套管丝扣连接
• 2.正常情况下，钻进时安装简易钻头，如果钻进困难 遇到砂层，为防止钻进中返砂，在钻头部位安装一 个特制单向阀门。 • 3.冻结管到达设计深度后冲洗单向阀，并密封冻结管 端部。 • 4.钻进过程中严格监测孔斜情况，发现偏斜要及时纠 偏，下好冻结管后，进行冻结管长度的复测，然后 再用灯光测斜仪进行测斜并绘制钻孔偏斜图。冻结 管长度和偏斜合格后再进行打压试漏，压力控制在 0.8Mpa，前30分钟压力变化不大于0.05MPa，后15 分钟压力不变者为试压合格。 • 5.在冻结管内下供液管,然后焊接冻结管端盖和去、 回路羊角.
•现在地铁施工联络通道采用冻结法施工的城市很多， 有上海、南京、天津、武汉、杭州等，其联络通道 结构大同小异。有些地区在施工经验及专家意见下， 对冻结孔布孔方式、数量和结构方面作了很好的优 化。
•现冻结法施工的联络通道采用“隧道内水平冻结加 固土体、隧道内矿山法开挖构筑”的全隧道内施工 方案。即：在隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结 加固地层，使旁通道及泵房外围土体冻结，形成强 度高，封闭性好的冻结帷幕。在冻土中采用矿山法 进行旁通道及泵房的开挖构筑施工，地层冻结和开 挖构筑施工均在区间隧道内进行。
压力测试实际图
五、冻结站安装
5.1 冻结站布置与设备安装
• 将冻结站设置在地铁车站中板上，占地面积约80平 方米，站内设备主要包括冷冻机、盐水箱、盐水泵 清水泵、冷却塔及配电控制柜等。设备安装按设备 使用说明书的要求进行。 • 管路用法兰连接，隧道内的盐水管用管架敷设在隧 道管片上，以免影响隧道通行。在盐水管路和冷却 水循环管路上要设置阀门和测温仪、压力表等测试 元件。盐水管路经试漏、清洗后用保温板或棉絮保 温，保温厚度为50mm，保温层的外面用塑料薄膜 包扎。集配液圈与冻结管的连接用高压胶管，每组 冻结管的进出口各装阀门一个，以便控制流量。联 络通道主排冻结孔每2~3个一串联，其他冻结孔3~4 个一串联。