垂直局部冷冻施工工艺在盾构进洞中的应用
冻结技术在盾构工程中的应用浅析
冻结技术在盾构工程中的应用浅析引言随着我国城市地下建筑业的兴起，在市政工程中，煤炭行业冻结凿井法作为一种有效的处理松软地层的特殊技术，越来越显示出其优越性。
在北京、上海、广州等地的地铁建设中，冻结技术的应用已取得了很好的效果。
目前，天津市市政工程即将进入建设高峰期，冻结技术也已作为一种较成熟的施工工艺应用到现场施工中，主要工程有盾构进出洞及旁通道、泵站施工。
冻结法加固土体作为一种较成熟的工艺已经广泛应用与各类工程中，市场开发前景广阔，在进洞工程中，冻结法施工所形成的冻结帷幕具有均匀性好、强度高、隔水性好等优点，再结合洞圈钢板加焊盾尾刷、降水井等措施可有效地降低盾构进洞的风险。
由于冻结法施工工期较长，难度和风险较大，所以目前工程中使用的设计方法大多偏于保守，即加大冻结壁厚度或降低冻结温度，而且一般多采用短距离水平冻结加固土体实施盾构进洞工程，超长水平冻结技术应用较少，结合天津站站地质条件复杂，地面建筑物分布密集，地理位置极其重要及施工限制条件多的特点，首次尝试超长水平冻结并取得圆满成功。
该工程特点：（1）地质条件复杂，该进洞区域下部位于含承压水砂层中，水头压力达3.5bar，所处地层水中具有一定的含盐量，含盐量对冻结土层温度和强度都有一定影响。
（20盾构进洞是隧道施工过程中重大风险点，尤其该进洞工程处于天津站下方，距离进洞口位置旁侧约14米是京津城际列车，地面建筑分布密集。
1 工程概况天津市区至滨海新区快速轨道交通工程中山门西段工程天津站站～七经路站区间隧道左线和右线均从七经站出发，推进至天津站站，盾构直径φ6340mm，洞门直径φ6700mm，洞门中心标高-17.70米，自然地面标高+2.88米，盾构在天津站接收，洞口形状为圆形，洞口开口净直徑为6.7m。
加固区域上部土层厚度近18m，加固地层为⑤1灰色粉质粘土、⑥1粉质粘土、⑥2粉土、⑦1粉质粘土、⑦4粉砂。
2 方案设计根据冻结帷幕设计，冻结孔按近水平角度布置。
冷冻法在盾构掘进过程中更换盾尾刷的应用
冷冻法在盾构掘进过程中更换盾尾刷的应用摘要：为了解决杭州庆春路过江隧道西线盾构盾尾漏浆严重，并且此时盾构已经全体进入长江底部地层，无法进行旋喷桩等加固地层防水措施。
因此决定采用目前已经比较成熟的冷冻法技术确保西线盾构检查及更换盾尾密封刷施工期间的密闭。
通过实践验证了冷冻法是复杂地质条件下盾尾刷更换的一种可行性最佳的方案。
关键词：盾尾刷；更换；冻结法Abstract：In order to solve the QingChunLu hangzhou west river tunnel shield shield tail leak slurry is serious, and the shield have all into the Yangtze river bottom stratum, unable to jet grouting pile and consolidate the ground waterproof measures. Therefore decided to use has been more mature of freezing technique to ensure that the west shield inspection and replacement shield tail seal brush construction period airtight. Through the practice verify the freezing method is complicated geological conditions of the shield tail brush change a feasibility best solution.Key words: Shield tail brush ；Replace ；Freezing0引言冻结法在国际上已经很普遍，但由于地层冻结机制和冻土机构物理力学性质的复杂性，还难以形成统一的设计方法和规则。
冷冻法在地铁盾构区间联络通道施工中的应用关键要点
冷冻法在地铁盾构区间联络通道施工中的应用关键要点摘要：在地铁盾构区间联络通道施工中，要注意实现安全联络，做好暗挖施工作业，发挥搅拌桩与旋喷桩的作用，确保压力注浆质量。
与此同时，要制定科学的施工方案，发挥冷冻法的作用，对于隧道倒塌、地表沉降、洞门塌陷、地铁隧道涌水、涌砂与始发架失稳等安全事故，必须加强防范，努力降低施工风险。
本文将以某地铁隧道工程为例，简单介绍冷冻法的基本概念，并从做好施工前期准备工作，确保管片壁后注浆质量，优化管片钻冻结管孔工艺，科学安装冻结管，实施积极冻结等方面分层浅谈冷冻法在地铁盾构区间联络通道施工中的应用关键要点。
关键词：冷冻法；地铁盾构区间；联络通道施工；应用关键要点在某地铁隧道施工期间，所选用的管片外径为8500毫米，配备使用的盾构机为土压平衡盾构机，其直径长达88分米。
在施工过程中，该隧道顶部和地面之间的距离在23米左右。
为了确保地铁盾构区间施工安全，施工技术人员参照拟定好的施工方案充分发挥冷冻法的作用，使施工质量与效率得以大幅度提高。
一、冷冻法基本概念从基本概念来讲，在地铁盾构区间联络通道施工中的冷冻法应用主要是借助冷冻机为冷冻液降温，同时，科学布置冷冻孔，经过所敷设的循环管路把冷冻液输送至要被冷冻的地层里，确保低温能够向外扩散，让土体在被冻结后形成帷幕，进而优化土体加固效果。
图一就是某地铁隧道施工期间的冷冻孔布置结构图：图一某地铁隧道施工期间的冷冻孔布置结构图从应用现状来看，运用冷冻法开展地铁盾构区间联络通道施工作业，有助于加固土体，避免占用路面，改善封水性能，确保施工安全性与可靠性[1]。
不可忽视的是，冷冻法施工需要的成本较高，施工时间长，容易滋生冻融问题，因此，要拟定合理的施工技术方案，促进施工流程的紧密衔接，在确保施工质量的基础上降低成本，科学处理冻融问题。
二、冷冻法在地铁盾构区间联络通道施工中的应用关键要点（一）做好施工前期准备工作准确把握冷冻法在地铁盾构区间联络通道施工中的应用关键要点，加固土体结构，确保施工安全，首先要做好施工前期准备工作，明确施工流程。
地铁隧道盾构洞门的垂直冻结加固技术探讨
日 寸 峰 （ 中 煤 第 三 建 设集团 冻 结 工 程处
摘要 ： 地铁盾构法施工的过程中 ， 在 盾 构 出 洞 段 采 用 垂 直 冷 冻 法
进行加 固 ， 由 于盾 构 洞 门 的 特 殊 性 ， 我 们 必须 对 地 层 温 度 、 土 层 含 水 量 进 行 一 系列 的实 测 ， 针 对 土质 疏松 和 含 水 比较 高 的地 层 ， 我们 要 严 格 的 进 行 监 测 要 使 用 正 确 的 施 工 方 案 进 行 施 工。
在 全 国各 地含 水砂 多 的地层 环 境 中被广 泛使 用。 １ ． ２ 武汉地 铁 二号 线 研究 发现 ， 在 冻结 初 期 ， 监测 点温 度下 降很 快 ， 最 大每 天下 、 降两 到 三 摄 氏度 ， 当 土层 温度 在 零 摄 氏 结
洞 门 施 工 土 层 含 水
武汉 地 铁 二 号 线是 全 国首 条 跨 越 万里 长 江 的地 铁 隧 的水 ， 因 为结 冰 状 态而 释 放 大量 的能 量 ， 测 点温 度 大 概 在 道， 也是 全 国最 深 的地 铁 隧 道 ， 它处 于 长 江 正 中心 的 下 方 零 摄 氏度 附近 浮动 。 土层 温度 下 降幅度 开始 减慢 ， 但 每 天 位置 ， 这 就注 定 它常 年 要承 受长 江 对 它的 冲刷还 有 巨 大 的 还 是保 持在 下 降 ０ ． ６ — １ ． １ ℃左 右 。
２ 具体 施 工 方案
２ ． １ 垂 直冻 结地层 加 固
地 铁 隧道 盾构 洞 门 的垂直 冻结 加 固技术 ， 是 结 合现 有
的盾构 地质 特 点和 施工 人 员 的现场 勘测 ， 采 用冻 结加 固的
地铁隧道盾构洞门的垂直冻结加固技术
地铁隧道盾构洞门的垂直冻结加固技术武冰冰;蔡海兵;程桦【摘要】深圳地铁5号线民治站-五和站区间的左线隧道盾构出洞段采用垂直冻结法加固技术.由于盾构始发的特殊性,冻结帷幕的有效厚度能不能保证,是关系到洞门加固是否安全的前提.从洞门加固方案比选、冻结帷幕厚度设计计算、冻结方案设计及冻结施工技术等方面对该洞门垂直冻结加固技术进行了详细阐述.%The launching portal of the left line shield tunnel on Line S of Shenzhen subway between Minzhi and Wuhe station adopted the technology of vertical freezing consolidation. Due to the particularity of shield launching, the freezing curtain is a key to the success of the project, and whether the effective thickness of freezing curtain could be guaranteed is the premise related to the security of strengthening structure. This article studied the aspects of the soil consolidation plan selection of the launching portal, calculation of thickness of freezing curtain, design of freezing plan and key technologies which can be taken for reference, by similar projects.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2011(000)009【总页数】5页(P80-84)【关键词】地铁隧道;盾构洞门;垂直冻结;施工【作者】武冰冰;蔡海兵;程桦【作者单位】安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232001;安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232001;安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232001【正文语种】中文【中图分类】U231;U455.49冻结法是利用人工制冷技术，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施工的特殊施工技术。
地铁隧道盾构出洞口液氮竖直冻结加固技术
地铁隧道盾构出洞口液氮竖直冻结加固技术摘要：上海轨道交通13号线世博园区专用交通联络线工程淡水路站—马当路站区间隧道下行线盾构出洞口采用液氮竖直冻结加固。
介绍了液氮冻结壁及冻结孔的设计、液氮冻结施工流程、冻结效果和拔除冻结管的过程。
关键词：地铁隧道；盾构出洞土体加固；液氮冻结1 工程概况上海轨道交通13号线世博园区专用交通联络线工程淡水路站—马当路站区间隧道下行线，盾构从马当路车站出发。
马当路车站位于马当路与建国东路交叉口，地处市中心繁华地段；车站基坑开挖深度约为22 m，采用地下连续墙进行基坑围护。
Ω6.34 m盾构在马当路端头井处出洞，洞门直径6.7 m，洞门中心标-14.083 m；端头井底板面标高-18.808 m，地面标高+3.2 m。
盾构出洞洞门口已进行高压旋喷加固，加固区域为：盾构上边缘3.5 m；下外边缘3 m；左右外边缘3 m；出洞轴线方向加固宽度为6 m。
由于马当路端头井盾构出洞范围下部位于微含承压水的⑤1-2层灰色粉质黏土中，为使盾构机安全始发，决定采用“单排孔液氮快速冻结”的竖直冻结法补充加固洞门区域的施工方案。
出洞口的土层主要为④层灰色淤泥质黏土、⑤1-1层灰色黏土和⑤1-2层灰色粉质黏土。
2 单排孔液氮快速冻结方案在盾构出洞口周围土层中布置单排垂直冻结孔，对车站底板面标高以下3 m至隧道洞门圈以上3.5 m（共13.8 m）的范围进行冻结加固，在洞门外侧形成一道与工作井地下连续墙紧贴的封闭冻土墙，起到防止冻结加固区外的泥砂和地下水，特别是洞圈以下微承压水进入盾构出洞口的作用。
3 冻结施工3.1 施工顺序液氮冻结加固地层的主要施工顺序为：施工准备→冻结孔施工，同时安装冻结制冷系统→安装检测系统→液氮冻结→探孔检验→凿除洞门→盾构顶进至洞门→拔除冻结管→盾构正常顶进→融沉注浆。
液氮冻结主要参数见表1，冻结孔布置见图1。
3.2 施工情况1）设计冻结孔12个，实际钻孔13个，在D6和D7之间补1个冻结孔B1（因D6处的地下连续墙外鼓）。
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。
冷冻法端头加固盾构水土环境中到达施工工法
冷冻法端头加固盾构水土环境中到达施工工法中铁二局股份有限公司城通公司1.前言目前，地铁建设的土压平衡软土盾构隧道进洞中有较多种方案可供选择，主要是采取土体改良方式满足洞门凿除的条件，再辅以井点降水、止水帷幕等其他措施防止盾构机在进洞过程中出现漏水漏砂，同时在洞门圈周边以弧形钢板、喷射混凝土、充气气囊等方式进行封堵洞门圈与盾壳和管片之间的间隙，实现盾构进洞。
常规盾构进洞方案，主要思路为采用适合的洞门区域加固方式，保证洞门凿除的安全需要和盾构进洞过程中周边间隙封堵的有效性。
杭州地铁1号线富春路站站至秋涛路站区间富春路站段头井周边环境复杂，且受承压水影响，传统盾构进洞方法无法满足加固范围需要，采取端头井垂直冷冻加固+端头井水土回填方式进洞取得了较好的技术、社会及经济效应。
2.工法特点2.1 施工安全性高，采用冻结法保证洞门凿除时不产生水土流失，在洞门凿除后利用工作井内回填水土使洞门内外介质一致，控制了盾构进洞安全风险。
2.2 针对受承压水影响地层，较好的平衡了洞门内外水压。
2.3在全砂性地层冷冻加固均匀性优于普通水泥加固方式。
3.适用范围本工法适用于易出现涌水涌砂风险高的软土地层的盾构进洞。
4.工艺原理冷冻法水土进洞包含3个方面，一是垂直冷冻加固、二是水土回填、三是盾构进洞。
图4-1 盾构水土进洞示意图垂直冷冻加固+水土回填即：在工作井外利用冻结孔冻结加固地层，使盾构机外围及开洞口范围内土体冻结，形成强度高、封闭性好的冻结帷幕。
利用冻结帷幕的自稳性进行洞门凿除，之后端头井内水土回填，使连续墙内外水土平衡，盾构土中进洞。
进洞完成后于连续墙及内衬墙范围内的管片上通过双液注浆机反复压注水泥浆封堵管片与连续墙、内衬墙之间的流水通道，使管片和端头井结构行成整体，注浆完成后进行端头井内水土挖除、盾构外运。
5.施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程施工准备→平台搭设→测量定位→冷冻法施工→洞门复测及盾构姿态优化→接收基座施工→洞门探孔检查→洞门凿除→水土回填→提升冻结管→盾构进洞→水土挖除→洞门封堵→盾构解体。
谈冻结法在盾构进洞中的应用
11
结语
目前 20 m 跨先张法桥梁板工艺在工程中应用不多， 本工程
10
几点体会
1 ） 工程选用的预应力钢绞线供货单位应按批量提供现场合
施工后经测试各项指标均满足设计要求， 我们深信该工艺值得大 力全面推广。 先张法施工锚具特别适用于中小跨度桥梁板， 可以重复使 。 用， 工艺简单， 可进行工厂化制作， 省工省料
1
冻结法原理及优势
冻结法是用冷却的手段使地层中的地下水冻结成冰， 结冰后
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 展打好基础， 以确保构件一次校验合格率 100% 。2 ） 采用先绑扎 8 预应力钢绞线的张拉方法
1 ） 张拉顺序由下至上逐层张拉， 每层从两侧向中间左右交 “逐根张拉法” 替。2 ） 张拉方法采用单端进行 张拉， 张拉力控制采 且应做好张拉前的原始长度记录 用应力控制和张拉伸长值控制， 和张拉记录。3 ） 张拉注意事项： 张拉机具及仪表应由专人操作和 管理， 设备要定期维护和校验， 校验期限不宜超过 3 个月， 压力表 的精度不宜低于 1． 5 级， 校验精度不低于 ± 2% 。4 ） 放张时混凝 土强度不低于设计强度等级的 80% 。 经本工程实践 非预应力钢筋后铺设预应力钢绞线方法进行施工， 证明此种施工方法较费时费力， 穿筋引筋困难， 建议采用非预应 力钢筋同预应力钢筋同时进行的方法施工， 即将预应力钢筋铺设 固定， 然后及时将非预应力钢筋铺设并同箍筋绑扎牢固， 然后进 行张拉， 这种方法可节约劳动力， 且进度快， 施工简便。3 ） 通过本 深深体会到如此大的先张法施工中各个程序各个环 工程的施工， 节操作人员均应严格按照规范规定有关技术要求精心操作， 同时 施工单位应设置专业技术人员对施工全过程进行全天候指导检 查， 尤其是对下料， 铺筋， 混凝土浇筑及张拉， 放张等关键工序严 格把关， 并且要加强对职工的技术培训工作， 以便提高操作人员 素质。4 ） 先张法工装制作一定要认真计算墩台承载力及抗倾覆 能力以便保证使用安全 。
地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法(2)
地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法一、前言随着城市建设的不断发展壮大，地铁成为了现代城市交通运输的重要组成部分。
地铁的建设离不开隧道施工，而盾构法是地铁隧道施工中被广泛采用的方法之一。
然而，部分地区的土层条件复杂，存在着水沙流失、地裂缝等问题，给盾构施工带来了很大的困难。
为应对这些问题，地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法应运而生。
二、工法特点地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法是利用低温冻结土层，在冷冻作用下保证施工安全进行的一种方法。
其主要特点包括：1. 在地铁隧道盾构施工过程中，通过在洞口周围地层注入冷却剂，使地下土层迅速冷却并形成冻结带，形成有效的施工隔离带，提高盾构施工安全性；2. 冰冻法施工不仅能限制地下水的渗流，从而避免地下水撤托引起的地表下沉和地裂缝，还能稳定周围土层，减少沉降；3. 通过低温冻结技术扩大施工面积，提高施工效率，减少工期；4. 适用于高风险地层和复杂地质条件下的盾构隧道施工。
三、适应范围地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法适用于以下情况：1. 土层含水量较高，地下水位较深的区域；2. 土层中存在裂隙、沉降等问题；3. 施工地层较软且容易流失、塌陷的地区；4. 施工地层存在高风险岩溶、高风险断层等问题。
四、工艺原理1. 连续冷冻技术：通过在盾构施工前进行连续冷冻处理，将盾构进洞面的土层冻结成一定厚度的冻结带，形成临时的施工隔离带，确保盾构施工的安全进行。
2. 导管排列技术：在进洞面外设置多个导冷管，将低温冷却剂注入土层中，实现对土层的冷冻处理。
3. 温度监测技术：通过设置温度传感器，实时监测冻结带厚度和温度变化，以确保冷冻效果。
五、施工工艺1. 前期准备：确定施工地点和施工方案，组织施工人员和设备。
2. 冻结设计：根据地质情况制定冷冻设计方案，确定冷冻带的厚度和温度要求。
3. 冻结施工：按照冷冻设计方案，将低温冷却剂注入土层中，形成冻结带。
4. 盾构进洞：在土层冻结达到要求后，开始盾构进洞施工。
冷冻法在地铁盾构接收施工中的应用
［ 关键词 ］ 地铁
１工 程 概 况 ．
１１ ．工程简介 天津地 铁 ３ 号线解放 桥至天津站 区间右线 全长 ６ ｌ 区间采用盾 ３ ｍ， 构施 工法 ， 从海河右 岸张 自忠路始发 ， 先后 穿越海河 、 山线 、 津 津秦线 、 京津城际车场 ， 最后在 天津站接收 。该 区间右线接收端头井覆土较深 ， 含微承压水 ， 隧道底 板埋深 ２ ． ８ ４至３ ． 顶板埋深 ２ ． ５１ ｍ， ２ ０至２ ．ｍ。 ８ ７ 车站设计结 构为 ０ ． ９米厚的结构墙 。地连墙为 Ｔ型连续墙 ， 普通段 设计 为 １ 米 ， ． ２ Ｔ型头结构 设计为 １ 米 钢筋混凝 土结构 ＋ ３米 素混凝 ． ３ Ｏ 土 。Ｔ型连续墙设计 总厚度为 ２８ ．米。洞门钢圈范围内后来 又分别浇 注 了两层 混凝土 ， 厚度 分别为 ０４ ．米和 １ 米 。现需要暗挖破 除总厚度 为 ． ２ １ （ 通段地 连墙） １ （ 连墙 Ｔ ．普 ２ ＋． 地 ６ 型头 ） ０ （ ＋ ． 第一 次浇注 混凝土 ） １ ４ ＋． ２ （ 第二次浇注混凝土 ）４ 米。接收井洞门状况如 图 １ ＝． ４ ：
水泥， 水玻 璃浓度 为 ３ Ｂ ， 数 ２ ２ ； ５ ｅ模 ． ． 浆液配 比参数如 下表 。浆 液 ４～ ８ 配 比参数表
浆 液 配 比 名 称
ｗ：（ ｃ 水灰 比） 普通水 泥一 水玻璃双液浆 （ ．～１： ０８ ）１
ｃｓ 体积比） ：（ １ （ ～０３ ： １ ．）
科技信息
Ｊ
冻 法 在 地铁 盾构 接 收旋 工 巾的 应 用
天 津 市地 下铁 道 集 团有 限公 司 龙 军
［ 摘
要］ 本文介 绍 了天津地铁 ３ 号线解放桥站至天津站 区间右线盾构冷冻法接收施工技术 ， 包括施工工 艺、 流程的技术措施 ， 重点对
液氮垂直冻结在盾构机清障中的应用
采用液氮孔两孔 串接 ， 保证 各液氮管 均匀 向外扩 散冷量 。管 因盾 构机埋 深较 深 ， 且土体 稳定 性 、 自立性 差 ， 因此 采用 “ 垂 路用不锈钢软管 连接 ， 用低 温液 氮 阀门控 制 ， 所有 暴露 的冻 结管 直钻孔冻结加 固掌子面 周边 ， 压进 仓切 割 ” 带 的施工 方案 ， 在 路均用保温棉胎保温 。用 容积不小于 ２ 即： ０Ｉ 的槽车作为冻结期 间 ｎ
冻体 可完全交圈 。掌子面前方冷冻体 有效厚度 １７ ２ｍ 冷 冻体 ３ ｍ，
距 离掌子面 ６０ｍｍ， ０ 利于刀具的保 护 ， 可保证 泥水仓 作业空 间 也 不结冰 ； 口环两侧冷冻 体距 离盾构机 ４ ０ｍｍ。 切 ４ 液 氮冻结的关键环节为温度控 制 ， 氮储罐 出 口的温度控 制 液 在 一５ １０℃ —一７ １０℃ ， 压力控制 在 ０ ３ＭＰ 一 ． ａ ． ａ ０ ５ＭＰ 为宜 ； 冻结
冻结孔 梅花形布置 ， 间距 １０ｍ～１２ｉ。三排冻结孔 布置 孔 ． ． ｎ 如图 １ 所示 ， 共计 ３ 个 ， １ Ａ型孔位 于盾构机正上方 ， 深度根据盾 其 构机顶部深 度确定 ， 孔底距盾构 机顶部轮廓线 Ｉｍ， 共计 ｌ ６个 。Ｂ
２ｍ， 共计 １ ３个 。同时设置 ２个 井、 联络通道 ５座 ， 中 ２座联络通道设 在风井 内 ， 其 ２座位 于江 中， 型孔孔 深 ４ 深 于盾构机底部 ３ｍ， 测温孔 Ｔ ，２， １Ｔ 深度 分别 为 ３ ２ｉ ４ ． ｎ和 ２ ５ｍ。 １座位 于武 昌侧 。本区间隧道线 间距 为 １ ３ｍ一１ 线路 纵坡大 ６ｍ，
． 致为 Ｕ形 ， 线路最大下坡 为 ２ ７ ， ． ％ 最大上 坡为 ２ ５ ％ ， ． ６ 隧道外径 ３ ２ 液 氮孔 施 工 １ 液氮管 、 温管和供液管规格 ： ） 测 液氮管选用 ＋ ｏ ４ｍ １ ８× ｍ无 ６ ２ｍ， ． 衬砌厚度为 ０ ３ ． ５ｍ。２ １ ００年 ８月 ２ １日 １ ８点 ２ ０分 ， 左线
地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法
地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法一、前言随着城市快速发展和交通日益拥堵，地铁交通作为城市快速轨道交通的重要组成部分，受到了广泛的关注和重视。
在地铁建设过程中，盾构隧道是一种常见的施工方法，其施工效率和质量直接影响着地铁工程的建设进度和使用效果。
地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法作为一种新兴的隧道施工方法，在实际工程中得到了广泛应用，具有独特的优势。
二、工法特点地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法是在正常的盾构隧道施工工艺基础上，引入冻结技术，通过冷冻土壤使隧道围岩迅速冻结，形成坚固的隧道支护结构，提高施工质量和效率。
该工法与传统的液态泥浆盾构相比，具有以下特点：1.施工周期短：盾构机由于在冰冻土壤中施工，避免了传统液态泥浆盾构中需要排浆的过程，大大缩短了施工周期。
2.施工质量高：冻结土壤形成的坚固支护结构能够有效地防止地层沉陷和土体塌方，保证隧道的安全稳定。
3.环境友好：冰冻法不需要使用化学药剂，对环境污染较小，对周边居民的生活影响较小。
4.省去排水设备：冰冻土壤具有较好的封闭性，避免了传统隧道施工中需要大量的排水设备。
三、适应范围地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法适用于以下情况：1.地质条件较差，存在较大的地层变形和塌陷的地区，如软弱黏性土层、断层、溶洞等。
2.施工区域水位较高，存在较大的水压。
3.施工区域有较深的建筑物或地下管线，需要控制地层沉降。
4.对环境要求较高，不能产生振动和噪音。
四、工艺原理地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法的核心原理是通过降低土壤温度使其结冰，形成坚固的支撑结构。
具体工艺步骤如下：1.选择适用的冷冻设备和材料，例如冷冻钢管和低温液氮。
2.在施工现场进行导管施工，将冷冻钢管嵌入土体中，形成冷冻体系。
3.通过冷却器将液氮输送到冷冻体系中，控制土壤温度降低。
4.监测土壤温度和冻结范围，确保冻结达到施工要求。
5.进行盾构机进洞施工，冰冻土壤提供了良好的支撑和安全保障。
地铁盾构垂直冻结结合混凝土明洞接收工艺
地铁盾构垂直冻结结合混凝土明洞接收工艺摘要：地铁盾构接收施工在不良地质条件和地下水丰富的情况下存在较高风险。
本文结合作者在地铁盾构接收施工中采用的垂直冻结结合混凝土明洞施工经验，描述了具体的风险控制措施，为盾构接收施工提供了设计及施工方面的参考。
关键词：地铁；盾构接收；垂直冻结；混凝土明洞1工程简介天津地铁5号线建昌道站~金钟河大街站区间隧道为单洞双线隧道，区间隧道全线敷设于地下。
右线全长942.514m，左线全长939.237m。
金钟河大街站为盾构接收井。
车站围护结构采用1200mm厚地连墙，盾构接收井段负三层侧墙采用1100mm厚混凝土。
隧道接收处洞门圈底部覆土深为23.782m。
金钟河大街站接收洞门中心标高为-17.602m，地面标高约为+2.83，所处地层主要为⑧23粉土、⑧2粉砂、⑧25细砂、⑨2细砂层，其中⑧23粉土、⑧2粉砂为第一层承压含水层。
由于盾构接收处在承压含水砂性土地层，采用搅拌桩加固、旋喷桩包角的加固方式无法保证加固效果。
故采用垂直冻结法对盾构接收位置土体进行加固，双线盾构均采用明洞法接收。
2施工设备本区间采用两台盾构机施工，右线为中交天和Φ6450型土压平衡盾构机，左线为中交天和Φ6340型土压平衡盾构机。
3盾构接收端土体加固本区间左、右线盾构接收端土体加固采用垂直冻结孔局部冻结方式。
冻结施工前对接收洞门及周边200米范围进行排检，确保该范围内无降水井施工，洞门加固区内无明流。
3.1冻结设计概况利用冻结孔冻结加固地层，使盾构机洞口范围内土体冻结成强度高和不透水的板块，为破洞门提供条件。
经过积极冻结后，通过测温孔观测计算，确定冻结满足洞门凿除条件后，开始破除洞口槽壁。
3.2冻结帷幕垂直冻结设计冻结壁有效厚度为3.0m，冻结加固区长度3.0m，冻结加固范围从洞口以上3.0m至洞口以下3.0m。
冻结壁与混凝土连续墙界面处平均温度不高于-5℃，其它部位设计冻结壁平均温度为-10℃。
盾构进出洞施工冰冻法地基加固施工工艺
盾构进出洞施工冰冻法地基加固施工工艺摘要：冰冻法地基加固是通过临时改变土层特性使之变成具有一定强度与隔水作用的冻土，在冻土帷幕的保护下进行盾构进出洞施工的工艺。
主要由冷却水循环系统（设备降温）和盐水循环系统（交换地热）组成。
其冰冻的基本原理是：在地面上打设一定数目的冻结孔并下放冻结管，利用冷冻机组将一定配比的盐水溶液降温，然后通过盐水泵将低温盐水送入冻结管内，流动的低温盐水将地热带出地面，再经过冷冻机组进入冻结管内，如此不断循环进行热交换便会形成以冻结管为中心的冻土圆柱，冻土圆柱不断扩展直至与相邻冻结圆柱搭接，最终受冻土体就成为具有一定强度和厚度的冻土墙或冻土帷幕，达到土体加固的目的。
引言：青草沙工程长江原水过江管工作井2#盾构出洞施工中，出洞段隧道轴线距地面33m，况且地处长兴岛，地下水较为丰富，经勘测承压水头较高，若采用常规地基加固方法流砂现象发生的概率较大。
最终综合多方因素决定出洞段地基加固采用冰冻法地基加固，冻土墙的设计厚度为4.40m，冻结深度为24.50~42.50m，宽度为14.4m，积极冻结45天后，最终顺利出洞。
本文将介绍青草沙工程原水过江管工作井2#盾构西线出洞施工冰冻法地基加固的施工流程（具体的设计参数不做详细介绍）。
关键词：设备冻结孔施工测温孔施工一、设备准备（1）钻孔设备XY-4型钻机2台；经纬仪；φ160mm金刚钻机；BW-200/50型泥浆泵2台。
2、冷冻与冷却设备YSLGF231M1型低温盐水机组2套，TBSJ050.1型低温盐水机组2套，IS125-100-200盐水循环泵2台，盐水箱一个（容积3.4m3），R22冷冻剂，氯化钙；IS150-125-315冷却水循环泵2台（1台备用），DBNL3-100型冷却塔2台。
（2）管路设备盐水干管和集、配液管均选用φ219×7mm钢管，集、配液管与羊角连接选用耐压不小于1MPa的2寸夹布胶管。
二、冻结孔与测温孔的施工一般情况下第一排冻结孔距外井壁的距离为300~400mm，但是本工程中由于受500mm厚导墙的影响，将第一排冻结孔的距离定为800mm，并保持1%的倾斜度，这样在洞圈范围内第一排冻结孔距井壁的距离为340~500mm，基本满足常规要求。
垂直冷冻施工技术
3-2-8垂直冷冻施工技术1前言1.1冻结法概述1.1.1冻结法冻结法是利用人工制冷技术，在地下开挖体周围需加固的含水软弱地层中钻孔铺管，安装冷冻器，然后利用制冷压缩机提供冷气，通过低温盐水在冻结器中循环，带走地层热量，使地层中的水结冰，将天然岩土变成冻土，形成完整、密闭、高强度的临时加固体，从而达到加固地层、隔绝地下水与地下工程联系的目的。
然后，在冻结体的保护下进行地下工程的开挖施工，待衬砌支护完成后，冻结地层逐步解冻，最终恢复到原始状态。
1.1.2地层冻结技术的特点同其它土体加固方法相比，冻结法具有以下优点：1、冻结加固使土体中的大部分水分结冰，提高了土的强度，而且强度均匀。
2、整体支护性能好，冻结帷幕形成后，冻结帷幕内不会存在任何缝隙，是一个完整的支护体；封水效果好，可保证开挖工作面在无水条件下作业。
3、能适应不同的地质条件，冻结深度不受限制，而注浆、地下连续墙等方法对地质条件的适应能力差，而且其加固深度有一定的限制。
4、适应各种结构形状地下工程的施工。
冻结加固体的形状、大小，可以根据需要灵活设计。
5、环保型工法。
由于冻结法是一种临时措施，所冻地层最终要恢复到原始状况，因而能够保护城市地层地质结构和地下水不受污染。
6、施工方便，简单，经济上合理。
国外的工程实例表明，冻结工程成本与其它施工（如注浆和旋喷）处于相同的数量级，而且随着加固深度的加大，冻结工法的经济性越来越来明显。
基于以上优点，冻结法在城市地下工程越来越受到重视，已经被广泛应用于地基基础工程、城市地铁、隧道工程、水利工程等市政工程中。
1.2冻结法的适用条件根据相关资料及《建井工程手册》规定，冻结法主要适用于含水量超过10%，地下水速度不大于10m/d的软弱围岩隧道预加固工程中，遇有流砂、淤泥、卵石、砂砾等含水不稳定冲击层或裂隙中含水的岩层时都可采用。
目前冻结法在城市隧道工程中主要应用于：1.盾构法隧道施工中，盾构进出洞土体加固。
盾构进出洞时，承受着工作井附近土体产生的巨大地压和水压，可能导致涌水和土体坍塌。
垂直冷冻+钢套筒技术在盾构始发中的应用
关键词：冷冻；钢套筒；盾构；始发
中图分类号：U455.43
文献标识码：B
文章编号：1004-4655（2019）04-0068-04
1 盾构始发站概况 八一广场站为南昌市轨道交通 L2 一期工程
八一广场站—永叔路站的始发车站。本站为 L1 和 L2 的换乘车站，L2 车站位于八一大道下方，呈南 北走向。
第 4 期（总第 205 期） 2019 年 8 月
CHINA MUNICIPAL ENGINEERING
DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2019.04.020
Ｎｏ．４ （Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２０５） Ａｕｇ． ２０１９
垂直冷冻 ＋ 钢套筒技术在盾构始发中的应用
宋 益 晓，姚 青，陈 立 生
[ 上海城建市政工程 ( 集团 ) 有限公司，上海 200065]
摘要：垂直冷冻 + 钢套筒技术是盾构始发方案之一。以南昌市轨道交通 L2 八一广场—永叔路区间项目为例，针对
该区间始发站的特殊周围环境，在无法采用传统加固方案进行盾构始发的条件下，巧妙地将垂直冷冻和钢套筒进行
组合，规避盾构始发中涌水涌砂的风险，形成一整套垂直冷冻 + 钢套筒始发施工技术。
本标段地貌上属于河流侵蚀地貌，地势平坦宽 广，揭露第四系地层为人工填土层、全新统冲积 层、上更新统冲积层，基岩为第三系泥质粉砂岩、 砂砾岩及少量泥岩。地下水位的变化受地形地貌和 地下水补给来源等因素控制。根据地质勘察报告可
宋益晓，姚青，陈立生：垂直冷冻技术 + 钢套筒技术在盾构始发中的应用
2019 年第 4 期
盾构始发流程见图 3。
盾机构后配 套设备下井
过渡环安装
钢套筒下半部 及反力架安装
冻结法在盾构隧道的应用word精品文档6页
冻结法在盾构隧道中的应用翁家杰王朝晖摘要本文首先简要叙述了冻结法的发展历史过程，举例分析了冻结技术在国际盾构隧道工程中的应用情况，并对其基本理论及应用的若干技术问题进行了较为详细的阐述。
一、冻结法的发展冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结成冰，把天然岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，以隔绝地下水与地下工程的联系。
在冻结壁的保护下进行地下工程掘砌施工，是一种有效的特殊施工技术。
19世纪60年代，冻结法首先应用于英国南威土的建筑基础工程。
1883年，德国工程师波茨舒(F．H．Poetsch)在阿尔巴里得煤矿采用冻结法施工深103m的井筒，并获得专利；引起工程界的关注。
随着地下空间的逐步开发利用，新工程的不断出现，促进了冻结技术的迅速发展。
近几年来，冻结法已发展成为一门较为成熟的特殊施工技术，被广泛应用于水利工程、地基基础工程；隧道工程和矿井建设等工程中。
目前世界各国应用冻结法凿井的最大深度见表l。
冻结法凿井的最大深度表1冻结法在我国起步较晚，但发展速度却很快。
自1955年开滦矿区应用冻结法凿井以来，现已在12个省区推广，共施工360多个立井井筒、斜井井筒和风道口等，冻结总长度约6万米。
冻结法已成为我国通过不稳定冲积层和裂隙含水层的主要施工方法，特别是自1675年以来，冻结工程量有较大的增长，年平均冻结长度达2300m。
本世纪60年代，液氮冻结法的出现为冻结法的发展历史揭开了新的一页。
由于炼钢工业和空分技术的发展，大量的制氧副产品氮气经过液化得到的液氮已被应用到实用的工业领域和国民经济部门。
液氮在常压下沸点为一195．8℃，气化潜热为197.6kJ/kg，氯的显热为1．05J／(kg·k)。
液氮对震动、热和电火花是稳定的，且没有腐蚀性。
其良好的理化性质使之成为一种比较理想的制冷工质。
和传统冻结法的氨循环、盐水循环、冷却水循、—环构成的复杂系统相比，液氮冻结系统简单，具有低温、快速和高强的特点。
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折 页 压 板 将 外 翻， 不同于盾构始发的内 构到达时， 翻折页压板， 只要有 一 点 缝 隙 地 下 水 将 会 从 缝 隙 中 流入接收井中， 很难与盾构机 、 管片形成封水效果 。 1 工程概况 南京 地 铁 十 号 线 滨 江 大 道 站 — 珠 江 东 站 区 间 区间 起讫 里 程 CK15 + 743. 000 — CK16 + 365. 300 ， 长度 622. 3m ， 平面曲线半径 2 000m ， 线间距 13. 7 ～ 16. 2m 。 线路从 滨 江 大 道 西 端 头 井 出 发， 向西穿越 丰字河及丰字河立 交 工 程 到 达 珠 江 东 站 东 端 头 井 。 本 区 间 隧 道 埋 深 9 ～ 10m ，区 间 采 用 单 坡，纵 坡 3. 161‰ 。 2 工程地质概况 依据勘察资 料， 区 间 场 地 处 于 长 江 低 漫 滩。地 势平坦低洼， 现因 道 路 建 设， 地 面 填 积 抬 高， 地面高
4 ． Beijing Engineering Co． ，Ltd． ，China Railway ＆ Airport Construction Group Corporation ，Beijing 6 ． Beijing Urban Construction ＆ Zhongnan Group of Civil Engineering Co． ，Ltd． ，Beijing
3 ． School of Civil Engineering ，Lanzhou University of Technology ，Lanzhou ，Gansu 5 ． Beijing Corporation ，China Railway Construction Engineering Group ，Beijing
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施 工 技 术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2012 年 8 月上 第 41 卷 第 370 期
垂直局部冷冻施工工艺在盾构进洞中的应用
1 2 3 4 5 6 陈广峰 ， 陈惠芳 ， 程千元 ， 夏世龙 ， 李利侠 ， 洪 敏
（ 1． 北京大学地球与空间科学学院， 北京 5． 中铁建工集团北京分公司， 北京
100084 ； 2． 中国矿业大学力学与建筑工程学院， 江苏 100070 ； 6． 北京城建中南土木工程集团有限公司， 北京
徐州 221116 ； 100070 ； 102209 ）
3． 兰州理工大学土木工程学院， 甘肃 兰州
730050 ； 4． 中铁航空港建设集团北京有限公司， 北京
［摘要］ 高压旋喷桩地基加固法自身存在某些缺陷， 无法在流砂地层中达到理想的封闭效果。通过南京地铁十号 线滨江大道站 — 珠江东站区间盾构接收工程实例， 阐述 了 冷 冻 加 固 在 流 砂 地 层 中 具 有 的 优 势 ， 论证了人工冷冻加 固法在盾构进洞上的可用性 。 ［关键词］ 地下工程； 盾构； 垂直局部冷冻； 接收； 加固； 冻结加固分析 ［中图分类号］ TU751 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 10028498 （ 2012 ） 15008404
Application of Vertical Local Freezing Method in the Construction of Shield Entering Cave
Chen Guangfeng 1 ，Chen Huifang 2 ， Cheng Qianyuan 3 ，Xia Shilong 4 ，Li Lixia 5 ，Hong Min 6
Abstract ： Foundation reinforcement by high pressure jet grouting piles cannot reach an ideal sealing when used in quicksand stratum due to its own deficiencies． Taking the project of Binjiangdadao to Zhujiang East section of Metro 10 in Nanjing as an example ， this paper shows the advantages of freezing reinforcement in quicksand stratum ，and demonstrated the feasibility of artificial freezing reinforcement method in the construction of shield entering cave． Key words ： underground construction ； shields ； vertical local freezing ； conjunction ； reinforcement ； freezing reinforcement analysis 通过以往南京 地 铁 的 施 工 经 验， 高压旋喷桩不 适合在粉细砂 、 粉 土 地 层 地 基 加 固 施 工 中 应 用。 由 于旋喷桩加固存在 自 身 的 工 艺 问 题， 使得在砂层中 很难取 得 理 想 的 搭 接 效 果， 尤其是当加固深度 ＞ 15m 时， 桩身的垂直度较难控制， 底部的成桩效果很 难控制， 由于底部相 邻 旋 喷 桩 之 间 咬 合 不 够 或 无 咬 合， 地下水将会带着 砂 从 桩 体 之 间 的 缝 隙 进 入 工 作 井， 依照以 往 盾 构 施 工 经 验， 盾构到达外 加 折 页 压 板 的 形 式 。 盾
［收稿日期］ 201206 10 ［基金项目］ 科学技术部国家国际科技合作专项项目 “矿山地质环 境 （ 2012 DFA21000 ） 监测修复技术研究及示范 ” ［作者简 介］ 陈 广 峰， E-mail ： chenguangfeng @ tsinghua． 高 级 工 程 师， org． cn
（ 1 ． School of Earth and Space Sciences ，Peking University ，Beijing 2 ． School of Mechanics ＆ Civil Engineering ，CUMT ，Xuzhou ，Jiangsu 100084 ，China ； 221116 ，China ； 730050 ，China ； 100070 ，China ； 100070 ，China ； 102209 ， China ）