地铁盾构联络通道冷冻法专题培训课件
盾构施工交流=培训(福州)PPT课件
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9个 环节
3、始发、接收基 座安装
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9个 环节
4、盾构机下井调 试和拆除
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9个 环节
5、反力体系、止 水装置安装
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9个 环节
6、始发、接收洞 门凿除
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9个 环节
7、盾构推进 及拼装，注浆 和二次补浆
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9个 环节
8、井接头制作、 手孔封堵
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9个 环节
9、联络通道施工
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这9个环节如果控制不当，会产生严重 后果。纵观50年中国盾构发展史，这9个环 节中各类事故屡见不鲜，具有重复性和普遍 性，它不仅对周边环境、市民的生活、社会 带来了影响，甚至对工程的耐久性和使用功 能造成无法估算的损失。
楼号
最大倾斜率 倾斜方向
6～8号居民楼
16.55‰ 6.55‰
向北 向西
11～12号居民楼
17.97‰ 4.05‰
向北 向西
1.5‰
向南
52～53号居民楼
1.95‰
向东
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三、盾构设备（选型和保养不合理易发生事故）
常见有四种
1、盾构机刀具不合理切削障碍物易发生事故
2、盾构机切削不明障碍物容易发生事故
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经验教训
如果进出洞地基加固的加固范围受地 面建筑物和管线的限制时，必须采取特殊 手段（如：水平冻结等工艺），千万不能 简单的缩短加固范围。
8米
37.5米
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最保险措施
如果对那些土层比较差、周边管 线和建筑物又比较近或车流量比较大的 交通要道，难度和风险就特别高的部位
，为确保万无一失，回填泥土、水 或钢套筒工艺。
5、盾构在穿铁路时事 先监测手段和预加固
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
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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
盾构培训ppt课件(2024)
2024/1/26
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应急处理措施和预案
制定盾构施工应急预案，明确应急组 织、通讯联络、现场处置等方面要求 。
配置必要的应急救援设备和器材，确 保在紧急情况下能够及时响应。
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针对可能发生的突发事件，制定相应 的应急处理措施，如火灾、坍塌、涌 水等。
定期组织应急演练和培训，提高员工 的应急处置能力和协同配合能力。
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刀盘和刀具故障
地质条件复杂、刀具磨损严重等原因导致刀 盘卡滞、刀具异常磨损等故障。
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故障排除方法和步骤
液压系统故障排除
清洗液压油箱、更换液压油、维修或更换液压泵 等损坏部件。
推进系统故障排除
维修或更换泄漏的推进油缸、清洗或更换推进泵 等关键部件。
ABCD
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电气系统故障排除
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管片拼装机
用于在盾尾进行管片的拼装，形成隧道结构。
螺旋输送机和皮带机
用于将挖掘出的土体运出隧道。
辅助系统
包括液压系统、电气系统、控制系统等，为盾构机提供 动力和控制，确保设备的正常运行。
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CHAPTER 03
盾构施工技术要点
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施工前准备工作
现场勘察
对施工场地进行详细的 地质勘察，了解地质条 件、水文状况及周边环
境。
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设计方案
根据勘察结果，制定盾 构机选型、施工线路、 支护结构等设计方案。
设备准备
按照设计方案，准备相 应的盾构机、配套设备
、施工材料等。
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人员组织
组建专业的施工团队， 包括操作手、技术人员 、安全人员等，并进行
盾构操作培训教材PPT(共 81张)
1、提高土壤的工作性能,使土壤形成塑性变形，以提供均匀可控的支撑压力使工作面稳 定； 2、减少渗漏，加强工作面的密封性； 3、降低内磨擦力，减少土壤在刀盘、运输机、运输带的磨损，降低能耗； 4、降低土体的黏度，防止堵塞发生； 5、在岩土隧道及矿山施工中起抑制粉尘作用。
不同地层中泡沫的使用量
南宁轨道交通2号线9标苏芦盾构工区
盾构操作培训
盾构培训
第一章 盾构机 第二章 盾构操作 第三章 掘进技术
第一章 盾构机
一. 盾构分类 二. 盾构施工 三. 中铁号盾构主机结构 四. 螺旋输送机 五. 管片安装机 六. 后配套 七. 辅助设备 八. 导向系统
一. 盾构分类
全敞开式
-手掘式、半掘式、机械式
•循环泵
超挖刀泵
冷却水泵
增压泵
润滑油脂泵（多点泵）
污水泵
齿轮油泵
通风机
机
HBW（主轴承密封油脂） 辅助泵
控制泵
刀盘补油泵
机
铰接泵
螺机补油泵
主驱动1 主区动2 主区动3 螺旋输送
推进泵 管片安装
注浆泵
该界面显示了盾构机各个功能系统所有的运行参数，包括铰接系统、 注浆系统、推进系统、螺旋输送机系统、主驱动系统、刀盘检测、部分膨
该界面主要实现盾壳膨润土、盾尾密封、盾尾密封前部后部压力显示。 界面中的控制按钮与实物按钮类似，按下后显示为绿色时表明处于启动状
盾尾密封与油脂供脂
在盾尾与管片之前存在30mm～40mm的间隙，为了防止外 部的泥浆和水通过间隙进入盾构机内部，在盾尾和管片之间有 三道钢丝刷，在钢丝刷之间注入盾尾密封油脂使之密封又能相 对运动。
1不受地面交通、河道、航运、季节、气候等条件的影响。 2能够经济合理地保证隧道安全施工。
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）。
盾构接收：冻结加固及水中进洞接收演示课件
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3 盾构进洞破除槽壁及液氮环形管的安装
1. 破除洞门槽壁应具备下列条件 ■ 冻结壁达到设计的厚度、强度及封水效果。 ■ 盾构机推进到达距离冻结壁约1米左右停推。 ■ 盾构机接收基座（底座）安装完毕。 ■ 全部破除洞门槽壁（一般分两次破除）。
冻结加固及水中进洞施工工艺流程（Байду номын сангаас下页 流程图）
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施工前的准备工作
钻孔施工
冻结系统安装
积极冻结完成 盾构机推进到达冻结位置
施
工
洞门槽壁凿除 盾构机基座（底座）安装
工
艺
洞圈开槽安装环形液氮冻结管
洞圈止水装置安装
流
程
端头井泥、水回填
图
拔除盾构机顶进范围内的冻结管及双液浆封孔
工程监测
开机冻结
盾构机推进进站施工
■ (4) 冻结管起拔
■ 用两个10吨的千斤顶进行试拔，拔起0.5m左右时，便可停止循环热盐水 用压风将管内盐水排出。然后用吊车快速拔出冻结管。拔管注意冻结管与 挂钩要成一线，冻结管不能蹩劲，拔管时要常转动冻结管，冻结管不能硬 拔，如拔不动时，要继续循环热盐水解冻，直至拔起冻结管到设计长度。 见如下拔管示意图。
冻结站安装示意图
盐水泵
盐水箱
螺杆压缩机
清水泵
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冷却塔
闸阀
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2.8 积极冻结与维护冻结
■ 冷冻站设备安装完毕，进行调试和试运转后，进入积极冻 结期。根据实测温度数据判断冻土帷幕交圈并达到设计厚 度，然后再进行探孔检测，确认冻土帷幕与槽壁完全交结 后方可进行最后一层砼的完全破壁。
盾构培训课件-(多场合应用)
盾构培训课件一、引言盾构法作为现代隧道施工的重要技术，具有施工速度快、安全性高、对周边环境影响小等优点，广泛应用于城市轨道交通、水利工程等领域。
为了提高我国盾构施工技术水平，培养一批高素质的盾构施工人才，本课件将详细介绍盾构施工的基本原理、设备组成、施工工艺及安全要点等内容。
二、盾构施工基本原理盾构法是一种利用盾构机进行隧道掘进、衬砌和注浆的施工方法。
盾构机在掘进过程中，通过刀盘旋转切削土体，将切削下来的土体通过输送设备输送到洞外，同时在盾构机尾部进行管片拼装和注浆作业，形成一个完整的隧道结构。
三、盾构设备组成盾构设备主要由刀盘、盾体、推进系统、衬砌拼装系统、注浆系统、通风系统、供电系统、排水系统等组成。
其中，刀盘是盾构机的核心部件，负责切削土体；盾体为盾构机提供保护和支持；推进系统负责盾构机的推进；衬砌拼装系统负责隧道管片的拼装；注浆系统负责隧道周围的注浆作业；通风系统、供电系统、排水系统等则为盾构施工提供必要的保障。
四、盾构施工工艺1.盾构机始发：在始发井内组装盾构机，进行调试和试运行，确保设备性能良好。
然后进行始发井的封闭、加固和降水工作，为盾构机提供安全、稳定的施工环境。
2.盾构机掘进：盾构机在掘进过程中，刀盘旋转切削土体，通过输送设备将切削下来的土体输送到洞外。
同时，在盾构机尾部进行管片拼装和注浆作业，形成一个完整的隧道结构。
3.管片拼装：管片拼装是盾构施工的关键环节，需要保证管片的质量和拼装精度。
在拼装过程中，要严格控制管片的错台、扭转和间隙等参数，确保隧道结构的稳定和防水性能。
4.注浆作业：注浆作业是为了填补盾构机与隧道管片之间的空隙，提高隧道结构的稳定性和防水性能。
注浆材料应选用合适的配比和性能，确保注浆效果。
5.盾构机接收：当盾构机掘进至接收井附近时，进行接收井的封闭、加固和降水工作。
然后拆除盾构机，完成隧道施工。
五、盾构施工安全要点1.盾构机始发和接收：始发和接收是盾构施工的关键环节，要确保始发井和接收井的稳定和安全。
特殊条件下的地铁盾构区间联络通道冻结施工工法(2)
特殊条件下的地铁盾构区间联络通道冻结施工工法特殊条件下的地铁盾构区间联络通道冻结施工工法一、前言地铁盾构施工是一项复杂而困难的工程，特别是在特殊地质条件下的区间联络通道施工更是具有挑战性。
为了确保施工的安全和稳定，特殊条件下的地铁盾构区间联络通道冻结施工工法应运而生。
该工法通过冻结地层以防止地下水的渗透，并采用特殊的施工工艺和技术措施来进行施工，保证工程的顺利进行。
二、工法特点 1. 冻结施工：采用液态氮等低温冷却介质，将地层冻结形成冻土墙，避免水压力破坏和地层塌陷。
2. 施工速度快：相比传统的盾构施工，冻结施工可以大幅缩短施工周期，提高施工效率。
3. 易于控制：冻结施工过程中的温度、冻结深度等参数可以进行精确控制，使施工过程稳定可控。
4. 环境友好：冻结介质可回收利用，对环境没有污染，符合环保要求。
三、适应范围该工法适用于地质条件特殊、地下水位较高、砂层易涌水等情况下的地铁盾构施工，特别是在区间联络通道施工中效果显著。
四、工艺原理冻结施工工法通过将液态氮注入地下，冷却地层，使地层中的水分达到冻结状态，形成冻土墙。
这样可以防止地下水的渗透，确保地面和盾构隧道的稳定。
同时，施工过程中采取各种技术措施，如注浆、加固等，以加强施工工程的安全性和稳定性。
五、施工工艺1. 地层调查：通过地质勘探和水文地质调查，了解地下水位、地质条件和水文特点，为冻结施工提供依据。
2. 设计方案：根据实际情况确定冻结施工的参数和工艺，包括冻结介质的选择、施工温度、冻结深度等。
3. 施工准备：准备所需的材料和设备，如液态氮储存设备、管道系统、注浆设备等。
4. 冻结施工：将液态氮注入地下，冷却地层，形成冻土墙。
根据设计参数进行冻结时间的控制。
5. 注浆加固：在冻结区域进行注浆加固，以增加地下结构的稳定性。
6. 盾构施工：在冻结区域内进行盾构施工，注意与冻结区域的密切配合。
六、劳动组织冻结施工需要专业的施工团队，组织人员合理分工，协调工作。
冷冻法在地铁盾构联络通道施工中的应用
冷冻法在地铁盾构联络通道施工中的应用设置于地铁区间隧道中间的联络通道，起到连接两条隧道、集、排水、防火及疏散等作用，有时根据工程设计需要同时设置集水井。
联络通道施工不仅要考虑自身结构及地面环境安全，同时要考虑盾构隧道的安全与稳定。
所以，城市地铁联络通道开挖前必须对其周围土体进行加固。
冻结法加固土体既有效地保证了通道安全施工；又保证了工程的质量和进度。
随着我国轨道交通的迅猛发展，冷冻法的施工工艺必然在地铁工程中得到越来越广泛的应用。
标签：地铁；联络通道；冷冻法；施工技术地铁盾构区间联络通道暗挖施工的地基加固工程中，经常使用的方法有搅拌桩、旋喷桩、压力注浆等。
但是，在富水的粉细砂地层中，由于很难控制水泥浆的流失，采用上述的施工方法往往达不到预期的加固效果；联络通道一般都处在繁华街道的路面以下，地面交通繁忙，无法占用路面进行钻孔和樁体施工，因而，冷冻法就成了地基加固的较好选择。
冷冻法是利用冷冻机将冷冻液进行降温，通过敷设的循环管路将其输送到需要冷冻的地层中，保持低温向外扩散，使土体冻结形成帷幕，起到加固土体的作用，在已加固的地层中采用矿山法开挖联络通道和废水泵房。
用冷冻法加固土体虽然有工程造价高、工期长、上覆土体可能发生冻胀和融沉问题、需要有较高资质的专业队伍施工、需要使用专用的施工设备等缺点，但是，冷冻法加固的土体具有强度高、封水性好、安全可靠、不占用路面等优点，因此，在其它加固方法不能使用时，冷冻法用在联络通道这种小体量工程中还是可取的。
1工程概况某地铁盾构联络通道采用冷冻法施工。
该联络通道拱部埋深15m，净宽2 5m，净高2.6m，废水泵房净尺寸为3.85m（深）X2.1m（宽）X4.5m（长）。
联络通道处管片采用开口衬砌环（钢管片+A型钢筋混凝土管片）。
盾构区间的联络通道全环喷C25早强混凝土；全环中8钢筋网，全断面单层，网格间距150×150mm；通道设计格栅钢架纵向联结主筋中22（HRB400），环向间距0.5m。
盾构法隧道联络通道施工PPT课件
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谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
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冻结法
350
地面旋喷加固法 220
MJS加固法
800
安全门
5
120 90* 110* —
较好 较差 较好 —
39
联络通道事故（冻结法加固） （处置失败的事例）
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临江大厦
土产大厦 光大银行
中间风井
隧道破损段
南浦大桥匝道
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联络通道冻结法施工
42
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流沙
联络通道
隧道 顶破口44
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46
47
32
33
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关键环高风险工点）
管片拆除前，注浆孔观察
管片拆除，从上到下
管片拆除后，探查
开挖（超前探查预报，及时封闭，泄压孔 ，多测温，时空效应，NATM，监控反馈）
应急预案
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造价、工期、效果的比较
加固方法 概算造价 主要工期 加固效果
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联络通道事故（搅拌桩加固） （处置成功的事例）
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基本情况
旁通道位于地下16米处，接近52层微承压水层； 旁通道施工采用上方搅拌桩加固、矿山法开挖，备
有钢封堵门； 该旁通道长度为5米，此时正开挖到2.4米处； 在施工旁通道（下行线～上行线）过程中，于12月
7日上午10：30开始出现渗水，用水泥袋封堵无效； 到下午6点渗水进一步扩大，伴有流砂涌出；隧道
盾构操作培训ppt课件
适用范围广
适用于各种地质条件，尤其适用于软 土、砂土等不稳定地层。
掘进效率高
通过优化刀盘设计、提高推进速度等 措施，提高掘进效率。
对环境影响小
通过精确控制土压力，减少地层变形 ，降低对环境的影响。
2024/1/27
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土压系统组成与功能介绍
土仓
存储挖掘出的土体，保持土压力稳定 。
压力传感器
实时监测土仓内土压力，为控制系统 提供反馈信号。
熟悉施工图纸，了解隧道 设计轴线、坡度、意事项
严格按照施工图纸和盾 构机操作规程进行操作 ，不得随意更改参数或
违规操作。
01
保持与地面监控中心的 联系，及时报告盾构机 运行情况和施工进展。
03
加强现场安全管理，确 保施工人员遵守安全规
定，防止事故发生。
05
2024/1/27
2024/1/27
控制地层变形
通过精确控制土压力，减 少地层变形，保护周边环 境。
提高挖掘效率
通过优化刀盘设计、加泥 系统等措施，提高挖掘效 率。
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土压平衡盾构操作流程
施工准备
01 进行地质勘察、设计盾构机参
数、制定施工方案等准备工作 。
盾构机始发
02 安装盾构机、调试设备、建立
初始土压力等。
正常掘进
2024/1/27
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泥水系统组成与功能介绍
• 泥水处理设备：对回收的泥水进行处理，去除杂质和颗粒 物。
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泥水系统组成与功能介绍
01
02
03
平衡水土压力
通过调整泥水的压力和流 量，平衡开挖面的水土压 力。
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支护地层
地铁冻结法设计与施工管理PPT课件
➢ 变形
➢
[水平、竖直位移] < [冻结帷幕的允许变形]
冻结孔布置设计
➢ 原则：
满足冻结壁形成需要； 双侧布孔、透孔位置选择 终孔间距：设计冻结壁范围内。
➢ 布置参数
冻结孔位、开孔间距、终孔间距、孔深、偏斜精 度等。
旁通道冻结孔布置示意
双侧布孔为主
单侧布孔为主
长距离旁通道双侧布孔
内圈孔
北京
100% 80% 10%
20% 90%
--
-- 配合注浆
说明：其它方法，如顶管法、管棚注浆法等。
冻结法对软土地层具有优越性。
三、旁通道冻结法设计—基础资料
❖ 设计理念
结构安全、使用功能、环境影响
❖ 设计依据标准—旁通道冻结法技术规程 ❖ 设计基础资料：
➢ 工程水文地质资料 ➢ 冻土试验资料 ➢ 结构施工图以及其它资料
D4（m） 集水井
≤10
1.1
1.4
1.4
1.4
11～15
1.3
1.6
1.6
1.6
16～20
1.5
1.8
1.8
1.8
21～25
1.6～1.9 1.9～2.2 1.9～2.2 1.9～2.2
≥25
≥2.0
≥2.3
≥2.3
≥2.3
✓厚度数据经验取值后；结构力学、数值计算复核。
冻结壁设计- FEM计算力学模型
2 1986年 瑞士苏黎士 Milchbuck公路隧道有130m 水 最大冻胀105mm
长区段穿越密集建筑群区
平 最大沉降70mm
3 1987年 奥地利维也 地铁隧道穿越电信大厦,电信大 水 最大冻胀13mm,最
盾构法隧道工程施工技术培训课件(10)
目 录
• 盾构法隧道工程概述 • 盾构机结构与工作原理 • 地质勘察与选线设计 • 盾构法隧道施工方法与技术 • 盾构法隧道施工质量控制与验收标准 • 安全管理与环境保护要求 • 总结与展望
01
盾构法隧道工程概述
定义与原理
定义
盾构法是一种在地下进行隧道施工的先进方法，它使用盾构 机在地下挖掘并同时安装预制管片，形成隧道结构。
定期对安全管理体系进行内部 审核和外部审核，确保其有效 性。
对安全管理体系的实施效果进 行评价，包括事故率、伤亡率 、安全隐患整改率等指标。
危险源辨识、风险评估和预防措施制定
对盾构法隧道工程施工过程中的 危险源进行辨识，包括机械伤害 、电气伤害、高处坠落、坍塌等
。
对辨识出的危险源进行风险评估 ，确定其可能性和后果严重程度
优化选线设计方案，避开或减小不良地质区域的影响。
风险评估及应对措施
01
加强施工过程中的监控量测工作 ，及时发现并处理潜在风险。
02
制定应急预案和救援措施，确保 在发生突发事件时能够迅速响应 并妥善处理。
04
盾构法隧道施工方法与技 术
开挖方法与技巧
盾构机选型与配置
根据地质条件、隧道直径、埋深 等因素，选择合适的盾构机型号
地质勘察与预测
施工前进行详细地质勘察，了解地层分布、岩土性质、水文条件等， 为盾构机选型、施工参数设置提供依据。
盾构机选型及适应性评估
根据地质勘察结果，选择合适的盾构机型号，并对其适应性进行评估 ，确保满足施工要求。
施工参数设置与调整
根据地质条件和盾构机性能，合理设置推进速度、土压平衡、注浆量 等施工参数，并根据实际情况进行及时调整。
2024版地铁工程盾构施工技术培训讲义
后配套设备
为盾构机提供稳定可靠的动力和控制 支持，确保盾构机的正常运行和高效 施工。
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2024/1/28
04
排土装置
具备大排量、高效率的特点，确保挖 掘出的土体能够及时排出隧道，保持 施工环境的清洁和安全。
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03
CATALOGUE
地铁工程盾构施工方法与技术
管片拼装机
负责管片的抓取、定位和拼装， 形成隧道衬砌。
后配套设备
包括电气系统、液压系统、控 制系统等，为盾构机提供动力 和控制支持。
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盾构机工作原理及流程
2024/1/28
工作原理
盾构机利用刀盘驱动系统破碎土体，通过推进系统实现盾构机 的推进和姿态调整。挖掘出的土体经排土装置排出隧道，同时 管片拼装机进行管片的拼装，形成隧道衬砌。
2024/1/2片，分为标准管片、 特殊管片等类型。
拼装技术
采用分块拼装技术，将管片按照设计要求拼装成环，形成 隧道结构。
质量控制
在管片生产、运输、拼装等各个环节，要加强质量控制和 检验，确保管片质量和隧道安全。同时，要定期对盾构机 和施工设备进行维护和保养，确保设备性能良好。
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CATALOGUE
环境保护、安全文明生产要求及实践案例 分享
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环境保护法规政策解读及实施要求
环境保护法规政策概述
介绍国家及地方相关环保法规政策，包括环境影响评价、排污许可、污染防治等方面的
规定。
环保法规政策在地铁工程中的实施要求
结合地铁工程特点，阐述环保法规政策在工程建设中的具体要求和实施措施，如施工噪 声、振动、废水、废气等污染物的控制标准。
冻结法在地铁盾构隧道联络通道施工中的应用
冻结法在地铁盾构隧道联络通道施工中的应用1工程概况杭州地铁九堡东站乔司南站盾构区间隧道联络通道及泵站位丁区间隧道中部，联络通道及泵站采取合并建造模式，距离联络通道上部地面正上方14m处有一居民房，联络通道上方无重要管线。
拟构筑联络通道所在位置的隧片为钢管片，隧道内径为45.5ni,上、下行线隧道中心线距离15.46m o联络通道结构见图1。
图1联络通道结构不意图2工程地质及水文地质条件根据离联络通道最近的地质勘探孔提供的地质情况，联络通道所处地层上部和中部为③5砂质粉土、下部③6粉砂火砂质粉土，见图1所示。
该土层具有高压缩性、低强度、灵敏度高、透水性强等特点，在动力作用下易产生流变现象。
在该地层内进行联络通道开挖构筑，须对土体进行稳妥、可靠的加固处理。
冻结法加固土体具有强度高，封水性好，安全可靠的优点，极适丁本工程。
3施工工艺过程3.1施工方案选定根据上述联络通道施工条件，决定采用“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，使联络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联络通道及泵站的开挖构筑施工，地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行。
3.2冻结法的施工工艺图2冻结法施工流程图3.3冻结加固设计冻结帷幕的加固范围联络通道冻结帷幕按冻结加固设计图的要求进行施工。
冻结壁平均温度设计为-10C，相应的冻土强度的设计指标为：单轴抗压3.6Mpa,抗折1.8Mpa,抗剪1・6Mpa,无侧限抗压强度qu>3.0Mpa,土体渗透系数1X0-8cm/sec)k<冻结孔、测温孔与卸压孔的布置冻结孔布置从上、下行线隧道两侧打孔方式进行施工。
冻结孔按上仰、水平、下俯三种角度布置，共布置冻结孔78个，其中上行线64个，下行线14个。
设置穿透孔4个。
冻结孔的布置详见图3、图4。
图3:冻结孔立面透视图4:冻结孔平面布置3. 3. 2. 2测温孔布置测温孔共布置8个，上行线4个，下行线4个，深度为2 6m,主要是测量冻结帷幕范围不同部位的温度发展状况，以便综合采用相应控制措施，确保施工的安全。
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
(冷冻法施工)讲述
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。
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•现在地铁施工联络通道采用冻结法施工的城市很多， 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。
• 当在冻结构筑物附近 600m 范围内有大抽水量（600m³/h） 的水源井时，或 抽水量≥200 m³/h 的连续抽水，或有地 下古河道，必须实测构筑物穿过的含水层的地下水流向、 流速并提供实测报告。
三、冻结方案设计
3.1工程概况
东方马城站～金银湖站2#联络通道工程
Ⅱ号联络通道的开挖长度为8.905m(包括左右线两侧开口 环的厚度），宽度为3.9m,高度为4.05m.在距左右线各1.61m 的位置各安装一道防火门，防火门的高度为2.1m，宽度为 1.6m。Ⅱ号联络通道下穿
1、承压水主要赋存于8-1粉质粘土夹粉土、粉砂及12层砂 层中，12层为中透水层，8-1层为弱透水层、层间水具弱承压 性，孔隙承压水赋存环境相对比较封闭，主要接受侧向补给与 排泄，地下水位季节性变化较不明显，水量较为丰富。承压水 位埋深约9.00m(标高13.00m）施工前应复核承压水位，并在 施工期间观测承压水位变化。
证明了冻结技术在地铁建设中的可靠性和有效性。
我国情况 1955年，我国首次在开滦林西风井使用盐水冻结法凿井
并获得成功；至今已经冻结近1100个井筒。 上世纪80年代，东北海拉尔水泥厂的上料仓基坑；
Ø1988年，凤台淮河大桥主桥墩基础工程； Ø1993年，上海地铁一号线1个泵站和3个隧道联络通道； Ø1998年，北京地铁大北窑(现一号线国贸站）南侧隧道水 平冻结施工，长45m； Ø2000年以后,上海大量越江隧道（大连路、复兴路、翔殷 路、军工路、上中路、长江隧道等）和地铁工程使用冻结法； Ø2005年至今，上海、南京、广州、深圳、杭州，苏州、无 锡、常州、宁波、武汉、天津、哈尔滨、沈阳等陆续将冻结 法作为联络通道和盾构进出洞加固的重要施工方法。
• 主要参考规范：旁通道冻结法技术规程
• 冻结法施工：在构筑物（旁通道）掘砌之 前，用人工制冷的方法，将构筑物周围含 水松散不稳定的冲积层、岩层进行冻结， 形成封闭的符合工程施工安全要求的起到 临时保护作用的冻结壁（俗称冻土帷幕或 冻土墙），然后在冻结壁的保护下进行构 筑物掘砌工作的一种施工方法。
金银湖、侧穿银桥桥桩。
Ⅱ号联络通道以已贯通的盾 构隧道为作业面采用矿山
东金2#联络 通道位置
法施工、采用冻结法加固。
3.2水文地质情况
东方马城站～金银湖站区间2#联络通道轨面深度约为 20.6m，结构所处地层主要为10-2黏土、10-2a粉质黏土、11黏 土、11b粉质黏土中。
拟建场地地下水主要为孔隙承压水及基岩裂隙水。
2、基岩裂隙水主要赋存于下部基岩中，主要接受其上部 含水层中地下水的下渗及侧向渗流补给。基岩裂隙水与承压水 呈连通关系。
3.3冻结设计
地层冻结设计应包括以下内容： 1 冻结壁结构方案比较与选择； 2 冻结壁的承载力和变形验算（I 类冻结壁除外）； 3 冻结孔布置设计； 4 冻结壁形成验算； 5 冻结制冷系统设计； 6 对冻结壁的监测与保护要求； 7 可能对周围环境和建（构）筑物产生影响的分析； 8 对周围环境和建（构）筑物的影响监测与保护要求。
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年代开始在地铁建设中进行了该技术
的应用和研究，同时利用国内外工程应用实例，
前四项为设计人员确定，在设计图纸中给与明确，后四 项由施工单位自行计算确定，并编制专项施工方案，经专家 论证后报监理单位、建设单位审批。
冻结壁交圈时间可按下式估算
3.4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4Mpa，抗折1.8Mpa，抗 剪1.5Mpa，进行三维数值分析。
联络通道冻结法施工
一：冻结法概论 二：勘探要求 三：冻结方案设计 四：冻结孔施工
五：冻结站安装 六：积极冻结与维护冻结 七：开挖与构筑施工 八：融沉注浆 九：监测监控 十：应急预案 十一：风险源及对策 十二：事故案例
一、冻结法概论
•
人工地层冻结技术最早于 1862年在英国应
用 ，此后德国、比利时、美国、法国、奥地利、
开挖、临时支护
永久支护
冻结孔封堵 冷冻站系统拆除
土层注浆充填
二、勘探要求
• 编写旁通道冻结法施工组织设计时，必须有该旁通道的检 查孔地质报告。
• 地层中的含水层自然和人为抽水后形成的地下水流速，当 超过一定限度 （5m/d）时，将影响地层正常冻结。
• 对冻结构筑物附近的水源井应进行调查，收集水源井的用 途、数量、方位、距离、深度，抽水层位及深度，抽水时 间，日抽水量以及抽水影响半径等资料。
• 冻结壁：用人工制冷的方法在构筑物周围 土层（或岩层）所形成的具有一定厚度和 强度的连续封闭的冻结岩土体，又称冻土 帷幕或冻土墙。
地层冻结原理简图
地层冻结原理简图
氨（氟利昂）－盐水冻结系统
制冷技术（制冷系统、冷媒剂循环、冷却水循环） 制冷循环一般包括四个过程：压缩—冷凝—降压—蒸发
冻结地层 制冷循环
冷媒剂循环：在冻结 管内循环，将地层热 量带出
冷却水循环：将制冷 系统的热量释放于大 气中
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 Nhomakorabea盐水泵
盐水 制冷剂
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
冻结器系统安装 检测系统安装
冻结运转
隧道支撑
探孔试挖
拆钢管片