地铁冷冻法施工工法
哈尔滨地铁2号线博工区间联络通道冷冻法施工技术

哈尔滨地铁2号线博工区间联络通道冷冻法施工技术(中国水利水电第四工程局有限公司轨道交通工程公司湖北武汉430000)内容提要文章介绍了哈尔滨地铁2号线博工区间联络通道冷冻法施工技术,包括该方法的冻结施工参数计算、工序划分及施工方法,分析总结了地铁联络通道冷冻法的关键技术,可为类似高寒地带工程施工提供参考。
1工程概况I.1区间概况哈尔滨地铁2号线博物馆站~工人文化宫站区间设置一处联络通道兼泵房,联络通道处线间距II.100m,拱顶覆土厚度约9.8m,底板埋深约17.6m,采用矿山法施工。
联络通道及泵站范围内有一根100给水管,埋深2.0m;—根燃气©219,埋深1.7m;排水<|>400,埋深2.4m;电力管,埋深1.3m。
1.2工程及水文地质状况博物馆站~工人文化宫站区间所处地貌为岗阜状平原,根据钻孔揭露和室内土工试验结果,该场地勘察深度内揭露的地层为第四纪地层。
表层由杂填土组成,上部地基主要由粉质黏土组成,下部主要由中粗砂厚薄不均黏性土组成。
根据勘探揭示的地层结构,勘探深度内场地地下水可分为上层滞水、孔隙承压水,该位置地下水位位于地下3.2m。
孔隙潜水初见水位埋深3.50~7.80m,地下水静止水位埋深为3.20~7.30m,标高115.33~117.58m(大连高程系)。
松花江阶地段孔隙承压转无压水初见水位埋深&80~11.50m,地下水静止水位埋深为8.5〜11.1m,标高11&54~119.84m (大连高程系),抗浮设防水位123.5m。
1.3工程难点及控制原则(1)对周围环境控制要求较高隧道的抗变形能力较差,且联络通道地表存在道路及管线,变形控制要求高。
施工过程必须严格控制钻孔、开挖及冻胀、融沉对地层的扰动。
(2)结构施工环境较差通道结构承受的水压大,抗渗要求高。
结构施工环境差,空间狭小,通道拱顶混凝土不易振捣密实,要保证结构不渗漏水难度较大。
2冻结加固方案2.1施工工法根据类似工程施工经验,联络通道施工拟采用“隧道内水平冻结加固土体,隧道内暗挖构筑”的全隧道内施工方案,即:在隧道内采用冻结法加固地层,然后在冻土帷幕中采用矿山法进行通道的开挖构筑施工。
浅谈冷冻法在地铁施工方面的应用
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浅谈冷冻法在地铁工程施工方面的应用摘要:本文简要介绍了冷冻法施工在地铁工程方面隧道联络通道的应用,同时从冷冻前的工作和冻结的过程论述了冷冻法在地铁工程方面的施工工艺。
关键词:冷冻法;地铁工程;隧道联通道;施工工艺1引言冷冻法施工的核心是在地层中钻孔后埋入加盐水或液氮的钢管,通过利用人工制冷手段使结构周围不稳定的含水围岩冻结成封闭的、具有足够强度和刚度的冻结壁,然后进行施工作业的一种施工法,冻结壁能保证地层稳定,同时还能起隔水作用,保证地下工程施工的顺利进行。
冷冻法施工一般分为垂直冷冻和水平冷冻,根据相关资料规定:只要地层天然水含量大于10%,且地下水流动或渗透速度小于10m/ d的情况,都可以采用冻结法施工。
2冷冻法施工在地铁工程方面应用的概述冷冻法施工的早期发展多见于煤炭行业,主要用在煤矿的井筒建设中,在地铁工程施工的应用较晚,同时由于其造价相对较高,在地铁工程中运用还不常见。
我国的地铁工程逐年增多,地铁工程大多为浅埋或超浅埋并需要穿越砂层、淤泥层、卵石和砂砾层、含水粘土层等不良地层的隧道,对在这些饱水地层中的施工,冷冻法有较好的适用性。
随着我国地铁工程的迅速发展,地下工程施工中冷冻法的应用将越来越多。
现简要介绍冷冻法在地铁工程中的应用概况。
⑴在地铁隧道联络通道的应用。
地铁工程中隧道按规范要求在上、下行线间设有一条或几条联络通道,便于区间隧道内发生意外事故时,乘客能通过联络通道安全疏散。
一般在隧道线路最低点处设有一条联络通道,在建造通道处应预先对土体进行地基加固,经加固后的土体要有很好的匀质性、自立性,无侧限抗压强度和渗透系数都要达到设计要求。
冷冻法加固土体具有强度高、封水性好、安全可靠的优点,因此广泛应用在联络通道土体加固施工中。
地铁工程在隧道内采用冷冻法加固土体,使联络通道外围土体形成强度高、封闭性好的冻土帷幕,然后在冻土帷幕中开挖和构筑施工,冻土帷幕与隧道管片结合严密,尤其适合于流砂地层的加固和封水。
冻结法施工工法
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冻结法施工工法冻结法施工工法是一种在土壤或地下水中适用的特殊工法,通过使用低温冻结土壤,以达到固结土壤、提高土壤强度的目的。
该工法被广泛应用于地铁隧道、地下工程以及水利工程等领域。
一、工法原理及步骤冻结法施工工法的原理是通过将导热性能较好的冷媒注入到土层中进行冷冻,降低土壤温度,使土壤中的水分形成冰,进而形成冻结固结的效果。
以下是冻结法施工工法的基本步骤:1. 前期准备工作:包括确定施工区域、进行地质勘探、设计冻结井孔等。
根据具体工程的要求,确定冻结井孔的深度和间距,并进行相应的测量放线工作。
2. 预冷:在施工区域进行预冷,通过降低区域温度,使土壤开始结冰。
预冷可以使用喷淋水或者其他降温设备。
3. 钻井:根据设计要求,在施工区域进行钻井,并安装冻结井孔。
冻结井孔的数量和位置应严格按照设计要求进行设置。
4. 注冷液:将冷媒通过冻结井孔注入土体中,并控制注入速度和密度。
冷媒冷却土壤中的水分,使其凝结为冰。
在注入过程中,需要利用监测设备进行实时监控,确保施工的效果和质量。
5. 冻结维持:在冷却液注入完成后,需要维持一定的冷却时间,以保证土壤完全冻结。
同时,需要对温度进行监控,确保土壤的冷冻效果。
6. 结冰固化:待土壤冷冻完全固化后,可以进行下一步的施工工作。
在这个阶段,冰固体将充当支撑结构的作用,可以避免土壤下陷或发生坍塌。
7. 结束施工:当施工工作完成后,需要进行冰体融化处理。
根据具体情况,可以使用加热水或者其他加热设备加快融冰过程。
融冰后,土体恢复正常状态,可以进行后续的工程施工。
二、冻结法施工工法的优点1. 提高土体强度:冻结法施工工法可以将土壤中的水分冻结成冰,使原本松散的土体变得坚实。
这有助于提高土壤的强度和稳定性,保证施工过程中的安全性。
2. 控制水位与土层状况:通过冻结法施工工法,可以有效地控制水位,避免地下水渗透到施工区域。
这对于地铁隧道、水利工程等需要在地下进行施工的项目尤为重要。
3. 提高施工效率:与传统的地下施工工法相比,冻结法施工工法能够提高施工效率。
地铁冷冻法施工工法
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地铁冷冻法施工工法中铁十二局集团有限公司一、前言广州地铁二号线过清泉街断裂带位于连新路下、隧道上方应元路口交通繁忙,地面周边环境极其复杂。
而且隧道的地质构造与地层岩性变化复杂,清泉街断裂带与地铁斜交,稳定性差,导水性强,施工难度高,风险大。
我们在施工中成功运用全断面隧道长距离水平冷冻法施工技术,很好的解决了这一技术难题,不仅完成了国内最长冻结长度的隧道冷冻法施工,同时也取得了一定的技术经济效益和社会效益。
我们将施工实践加以总结形成本工法。
二、工法特点1、冻结加固体强度高,可以做到不漏水,洞内施工环境较好。
2、施工安全,隧道进洞开挖后,进展较快。
3、不受地表场地及深度限制,且不污染环境,对周边环境影响较小,适合城市地下建设,特别是繁华市区内工程建设。
三、适用范围本工法适用于对通过断层破碎带、流砂层、淤泥层等易坍塌且富含水隧道的地层加固。
四、施工工艺(一)工艺原理冷冻法加固土体,矿山法开挖构筑的基本原理是:在隧道周围布置水平冻结孔,并在冻结孔中循环低温盐水,使冻结孔附近的含水地层结冰,形成强度高,封闭性好的冻结壁(冻结帷幕),然后在冻结壁的保护下运用矿山法进行隧道开挖与构筑施工。
水平地层冻结加固和开挖构筑的主要施工顺序为:施工准备———冻结孔施工,同时安装冻结制冷系统———安装冻结盐水系统和监测系统———积极冻结———试挖———隧道掘进与临时支护,维护冻结———永久支护———停止冻结。
其关键工序是冻结孔施工和冻结过程的监测与控制(见图1)。
图1 冻结施工程序(二)施工方法1、施工准备(1)用风机房基坑作冻结施工工作井。
风机房基坑尺寸应满足冻结孔布置和打钻的需要。
(2)工作井内设上、下人的扶梯。
用2#钢管搭建脚手架,并铺设5cm厚的木板作为冻结孔施工平台。
施工平台上搭建雨蓬。
施工平台搭建要考虑隧道掘进施工的要求。
(3)冻结施工用电直接由工地变电站供给。
变电站与动力设备的开关柜之间用电缆连接。
(4)在工作井下与地面之间敷设供、排水管各一道,并在工作井内设流量不小于30m3/h的排水用潜水泵一台。
浅谈冷冻法在地铁联络通道施工中的应用
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浅谈冷冻法在地铁联络通道施工中的应用 【摘要】地铁区间联络通道施工由于受空间限制, 其施工有相当难度, 介绍冷冻法技术在 区间联络通道施工中的一些注意事项, 为类似工程施工提供一些思路。
【关键词】冷冻法、联络通道 一、引言 冷冻法施工工艺最早出现在欧洲, 在矿井施工中广泛使用, 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冻结效果。
近年来,该工艺被广泛运用到地铁区间的联络通道开挖构筑施工,得到了比较好的效果。
以下就南昌地铁区间的冷冻法施工谈一些个人体会。
二、工程概况 南昌地铁某区间联络通道,隧道内半径2.70m 、外半径3.00m 。
采用矿山暗挖法施工,复合式衬砌结构,初期支护与二次衬砌之间设置防水层,初期支护厚度250mm,二衬厚度400mm 。
在拟构筑联络通道及泵站位置,设计隧道中心距13.4m 。
施工范围内的土层主要为有③4粗砂、③5砾砂、部分为⑤3-1强风化粉砂质泥岩、⑤3-2中风化粉砂质泥岩。
采用JYSLG16F-M 型冷冻机组,额定制冷量为 86000kcal/h ,施工冻结总需冷量为70430kcal/h ,冷冻机组电机额定功率为125kw ,冻结制冷施工冷却水用量为15 m 3/h ,冻结孔设计间距0.5—1m ,孔数69个,另设测温孔8个,卸压孔4个。
冻土墙设计厚度为1.8米,钻孔设备采用MD-80A 钻机,冻结管采用低碳无缝钢管(Ф89×8mm ),冻结管总长度585米。
冻结孔布置图见图1。
三、冷冻法施工工法及流程 1、施工工法 根据本工程特点结合以往冻结法在南昌地区的使用经验,联络通道施工拟采用“隧道内水平冻结加固土体,隧道内暗挖构筑”的施工方案,即:在隧道内采用冻结法加固地层,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,然后在冻土帷幕中采用矿山法进行通道或泵房的开挖构筑施工。
用冻结法加固地层的突出优点是:冻土帷幕均匀性好且与隧道管片结合严密,加固与封水效果良好,施工安全可靠。
冷冻法在轨道交通中施工技术与措施
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冷冻法在轨道交通中施工技术与措施摘要:伴着城市交通压力的增大和施工技术的持续发展,以地铁为代表的城市地下轨道交通建设在中国正逐步进步。
到目前为止,地铁已经成为一个国家的现代象征。
但是,这种地下轨道交通设施的建设和普通地面轨道地铁不一样,既需要良好的施工条件,而且需要良好的施工质量和施工工艺。
所以,在完成施工规划的同时,做好相关的施工质量控制工作是很有意义的。
关键词:冷冻法;轨道交通;施工技术;措施;一、盾构水中进洞施工原理利用盾构水中进洞利用到达井内外水土压力平衡可控制渗透的机理,主动将盾构到达井用水土回填,防止或控制在盾构到达过程中地下水土从开放的动圈口涌出。
采用冻结法对冻结墙均匀性好的土体进行加固,冻结墙与石窟墙紧密结合,具有较高的强度和良好的密封性能。
其安全可靠的好处非常适合工程地质条件下的土体加固。
对于地点、深度无要求,对环境有好处,对周边环境影响小。
因此,它适合于城市地下建设,特别是在繁忙的城区。
盾构施工技术的特别之处一般是确认盾构施工到洞口时不受水土侵蚀,周边建筑物和道路不受水土侵蚀,造成大面积沉降。
冻结法结合水隧洞施工,充分保证了盾构掘进的安全,冻结法保证了隧道门拆除后隧道末端的水、土不流失。
进入隧道的水保证盾构到达工作井后,隧道周围的水土不流失,地表沉降在控制范围内。
液氮冻结,当防护罩到达工作井后,在土壤和水的清洗过程中出现沙漏漏水等危险情况时,迅速冻结孔门,使水和土壤渗漏,保证施工安全。
二、轨道交通施工工艺1.钻孔施工冻结孔。
施工工序为:定位开孔、孔板管安装→孔板密封装置安装→钻孔→测量→压力试验。
钻探设备:采用dzj500-1000型冻结注浆钻机,tbw850/50型泥浆泵。
倾斜仪采用6型陀螺定向倾斜仪。
钻头Ф190毫米Ф108钻杆。
1)孔位偏差:钻孔位置与设计孔位偏差不大于25mm;钻孔斜度:钻孔深度38.6m,斜度不超过3‰;设备安装:钻机安装应稳定、水平、钻杆、孔位置应在同一铅垂线上。
市政干线下在建商业与地铁连通道冷冻暗挖施工工法
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市政干线下在建商业与地铁连通道冷冻暗挖施工工法市政干线下在建商业与地铁连通道冷冻暗挖施工工法一、前言市政干线与地铁的连通道通常是城市重要的交通基础设施,为了解决城市交通拥堵问题,这一项目越来越受到政府和市民的关注。
而市政干线下的商业连通道在施工中,面临着土壤结构不稳定、沉降风险大等问题。
为了解决这些问题,采用冷冻暗挖施工工法可以有效确保连通道的稳定和安全。
二、工法特点冷冻暗挖施工工法采用了冻结土壤的方式,将土壤冻结成一块坚固的土体,然后在冻结土体内进行挖掘作业。
该工法具有以下几个特点:1. 减小土体变形: 冻结土壤具有较高的强度和抗变形能力,能够有效减小土体的变形。
2. 防止水流渗入: 冻结土壤能够有效阻止水流渗入施工区域,避免施工中的涌水问题。
3. 提高施工效率: 冷冻暗挖施工工法具有施工周期短、安全性高、选择性强等特点,能够提高施工效率。
4. 节省成本: 采用冷冻暗挖施工工法可以节省施工过程中的支护材料和人工成本。
三、适应范围冷冻暗挖施工工法适用于市政干线下在建商业与地铁连通道的施工,尤其适用于以下情况:1. 地下水位较高,有较大的涌水风险。
2. 土壤结构较松散,稳定性较差。
3. 需要快速施工,时间紧迫。
四、工艺原理冷冻暗挖施工工法的基本原理是通过冻结土壤来固化土体,增加地下连通道的稳定性和强度。
具体步骤如下:1. 安装冷却管道: 在施工区域周围安装冷却管道,通过循环水流方式降低土壤温度。
2. 冷却: 通过提供低温冷却剂,降低管道内的温度,使土壤逐渐冷却下来。
3. 冻结: 当土壤温度降至0摄氏度以下时,土壤中的水分开始结冰,形成固态土体。
4. 挖掘: 在土壤完全冻结后,可以进行安全挖掘作业。
5. 完工后回复土体状态: 施工完成后,通过停止冷却剂供应,让土壤回温,使土体恢复到原有状态。
五、施工工艺1. 安装冷却管道: 在施工区域周围按照设计要求进行冷却管道的布置。
2. 冷却: 连接冷却管道与供冷系统,通过循环供冷剂进行降温,直至达到设计要求的冷冻深度。
地铁冷冻法施工工法
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地铁冷冻法施工工法中铁十二局集团有限公司一、前言广州地铁二号线过清泉街断裂带位于连新路下、隧道上方应元路口交通繁忙,地面周边环境极其复杂。
而且隧道的地质构造与地层岩性变化复杂,清泉街断裂带与地铁斜交,稳定性差,导水性强,施工难度高,风险大.我们在施工中成功运用全断面隧道长距离水平冷冻法施工技术,很好的解决了这一技术难题,不仅完成了国内最长冻结长度的隧道冷冻法施工,同时也取得了一定的技术经济效益和社会效益。
我们将施工实践加以总结形成本工法。
二、工法特点1、冻结加固体强度高,可以做到不漏水,洞内施工环境较好。
2、施工安全,隧道进洞开挖后,进展较快。
3、不受地表场地及深度限制,且不污染环境,对周边环境影响较小,适合城市地下建设,特别是繁华市区内工程建设.三、适用范围本工法适用于对通过断层破碎带、流砂层、淤泥层等易坍塌且富含水隧道的地层加固.四、施工工艺(一)工艺原理冷冻法加固土体,矿山法开挖构筑的基本原理是:在隧道周围布置水平冻结孔,并在冻结孔中循环低温盐水,使冻结孔附近的含水地层结冰,形成强度高,封闭性好的冻结壁(冻结帷幕),然后在冻结壁的保护下运用矿山法进行隧道开挖与构筑施工。
水平地层冻结加固和开挖构筑的主要施工顺序为:施工准备-—- 冻结孔施工,同时安装冻结制冷系统--- 安装冻结盐水系统和监测系统-——积极冻结———试挖———隧道掘进与临时支护,维护冻结———永久支护———停止冻结。
其关键工序是冻结孔施工和冻结过程的监测与控制(见图1)。
图1 冻结施工程序(二)施工方法1、施工准备(1)用风机房基坑作冻结施工工作井。
风机房基坑尺寸应满足冻结孔布置和打钻的需要。
(2)工作井内设上、下人的扶梯.用2#钢管搭建脚手架,并铺设5cm厚的木板作为冻结孔施工平台.施工平台上搭建雨蓬。
施工平台搭建要考虑隧道掘进施工的要求。
(3)冻结施工用电直接由工地变电站供给。
变电站与动力设备的开关柜之间用电缆连接。
(4)在工作井下与地面之间敷设供、排水管各一道,并在工作井内设流量不小于30m3/h的排水用潜水泵一台。
冻结法施工在地铁中的应用
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③在冻结区薄弱段增打灌浆孔,从地面灌注水泥水玻璃双液浆,充填大量抽水 留下的地层孔隙,减小地下水流速。
④在 E 线冻结段最薄弱处(地下暗河入口处)增打加强冻结孔,使外界热水在 通过冻结壁时,首先得到降温,以利于冻土墙的快速形成。
⑤为掌握冻土发展情况,在 E 线增打水文孔和测温孔。
2.3.2 盐水循环系统
1、盐水干管和集、配液圈选用φ168×5mm 无缝钢管,两去两回共 4 路,每 4 个冻结孔串联成一组,盐水流量为 8m3/h,盐水比重选用 1.26。
总循环量:Wbr=300 m3/h。 2、盐水泵选用 10sh-9 型水泵 2 台,1 台备用(每台泵功率为 75kw,流量 Q=360 —612 m3/h)。 3、固体氯化钙用量 采用公式:G=1.2×gbr×v/p
2.3.1 冻结孔施工
冻结孔施工总长度为 4047m,施工总孔数 163 个,采用 13 台 XY-150 型钻机施 工。
1、孔深:为保证工程质量,每孔必须保证设计深度;
3
2、钻孔偏斜率:全孔偏斜应控制在 3‰之内;相邻两个钻孔终孔最大孔间距不 超过 850mm,如有超出则在两孔中间补一孔。目前国内采用的测斜有经纬仪灯光测斜 法和陀螺仪测斜法两种。本标段采用经纬仪灯光测斜法对冻结孔进行测斜。
2
-20℃。 2、冻结孔终孔间距 冻结孔终孔间距是影响冻结壁的形成平均时间和平均温度的重要因素。间距过
大,将延长冻结时间和消弱冻结壁的强度。 本设计相邻两孔的终孔间距不大于 850mm。 3、冻结壁平均温度 主要与盐水温度、孔距、壁厚、冻结管直径及地下水温度等因素有关。本设计
冻结壁平均温度取-8℃。 4、冻土强度 冻土属于流变体,其强度主要取决于颗粒组成、含水率、冻结壁平均温度、冻
地铁盾构冷冻法地层加固施工工法(中铁)_secret.
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目录1. 前言 (1)2. 工法特点 (2)3. 适用范围 (3)4. 工艺原理 (3)5. 施工工艺流程及操作要点 (3)5.1. 施工工艺流程 (3)5.2. 主要施工方法及操作要点 (5)5.2.1. 冻结施工参数 (5)5.2.2. 冻结孔布置 (5)5.2.3. 测温孔布置 (5)5.2.4. 冻结制冷系统安装 (6)5.2.5. 冻结系统调试 (8)5.2.6. 积极冻结与停止冻结 (8)5.2.7. 拔冻结管 (9)5.3. 控制地表隆沉措施 (10)5.3.1. 预注浆 (10)5.3.2. 冻胀控制 (11)5.3.3. 融沉控制 (11)5.4. 各项事故处置方案和处理程序 (12)5.4.1. 拔断冻结管 (12)5.4.2. 盾构机头被冻结 (12)5.4.3. 盾构始发地层沉降、塌陷 (12)5.4.4. 冻结管盐水漏失 (12)5.5. 信息化施工监测 (13)5.5.1. 水平孔施工监测内容 (13)5.5.2. 冻结监测内容 (13)5.5.3. 沉降监测 (13)6. 劳动组织 (14)7. 设备与材料 (15)7.1. 设备供应 (15)7.2. 材料用量供应 (15)8. 质量控制 (16)8.1. 质量要求 (16)8.2. 保证冻结加固质量的技术措施 (16)9. 安全措施 (17)10. 环保措施 (17)11. 技术经济分析 (18)12. 工程实例 (18)冷冻法地层加固施工工法1.前言十九世纪六十年代,冻结法首先应用于英国南威尔士的建筑基础工程。
1883年,德国工程师波茨舒(P.H.Potsch)在阿尔巴里的煤矿采用冻结法成功施工了103m 深的井筒,并获得了冻结技术专利,引起全世界的关注。
世界各国都广泛地应用冻结技术,促进了冻结技术的发展。
冻结法在我国起步较晚,但发展速度却很快。
我国自1955年开滦矿区首先应用冻结法凿井以来,冻结法已发展成为我国工程领域通过不稳定冲积层和裂隙含水层的主要施工方法。
地铁工程建设中高流速富水砂层联络通道冷冻法施工工艺
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地铁工程建设中高流速富水砂层联络通道冷冻法施工工艺摘要:近年来,我国的轨道交通行业有了很大进展,城市的地铁工程建设越来越多。
在地铁工程建设中,富水砂层地质条件下联络通道开挖、构筑及融沉注浆过程中,按照短开挖、强支护、快封闭、勤测量、及时注浆的原则并采取严格的过程控制和预防措施,化解了不良地质条件带来的施工风险,保证了联络通道顺利安全完成。
本文首先对冻结法施工技术概述,其次探讨富水砂层冷冻法施工技术,为以后类似工程提供了理论依据。
关键词:冷冻法;联络通道;富水砂层;施工技术引言“冻结法”作为联络通道开挖过程的辅助地层加固的一种工法,在广州、上海、天津、杭州等富水性强的流沙层和淤泥地层等松散含水复杂地层条件下已多次成功应用。
根据现场工况,结合水文、地质条件,采用冷冻法进行联络通道的加固。
1冻结法施工技术概述根据NB/T10222—2019《隧道联络通道冻结法施工及验收规范》释义,冻结法是在地下构筑物施做前,对构筑物周边含水地层人工主动冻结,形成拥有临时承载和隔水效果的冻结帷幕,然后在帷幕的保护下组织构筑物掘砌施工的一种方法。
其原理是将存水地层(松散土层或裂隙岩层)冷却至零度以下,使地层中的水冻结成冰,岩土物理性质发生重塑,地层被冷冻加固后形成一种具有较高的强度和绝对封水性“冻结整体结构”即冻结壁,其具有安全性好、适用性强、灵活性高的特点。
2冷冻法联络通道施工工艺2.1冻结孔施工联络通道冻结壁是由利用冻结孔内的低温载冷剂经过热传导不断地将周围地层的水转变成冰,冻结壁的结构是由冻结孔的布设形式决定的。
所以钻孔质量的好坏直接关系到冻结壁的形成,尤其是对高流速富水性强的砂层,冷量会随着地层中的流动不断流失,因此冻结孔施工质量的好坏决定了冻结法联络通道施工的成败。
冻结孔的钻孔施工工艺:定位、开孔—孔口管安装—孔口装置安装—钻孔—测量—封闭孔底部—打压试验。
(1)开孔及孔口管安装:冻结孔的孔位是根据冻结设计图纸利用经纬仪来对孔的位置进行确定,根据孔的位置在混凝土管片或钢管片上来开孔。
大断面浅埋地铁区间隧道冷冻法暗挖施工工法
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大断面浅埋地铁区间隧道冷冻法暗挖施工工法大断面浅埋地铁区间隧道冷冻法暗挖施工工法一、前言大断面浅埋地铁区间隧道冷冻法暗挖施工工法是一种在地下进行地铁隧道施工的方法。
该工法通过冷冻技术,在地下形成冻土围护层,使得周边土层达到稳定状态,从而安全有效地进行隧道开挖工作。
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、工法特点大断面浅埋地铁区间隧道冷冻法暗挖施工工法的特点包括:(1)适用于较淤泥土层及含水量高的地层;(2)采用无人掌控开挖机械,减少劳动强度;(3)使用冷冻技术形成冻土围护层,确保施工区域的稳定和安全;(4)施工效率高,可以快速推进;(5)可在繁忙的城市地区进行施工,不受空间限制。
三、适应范围大断面浅埋地铁区间隧道冷冻法暗挖施工工法适用于以下情况:(1)地下含水量较高的地层,如河流、湖泊附近的区域;(2)土壤较软的地层,如淤泥土层、粉土层等;(3)地质条件复杂、地下管线密集的城市区域;(4)路面交通繁忙的城市区域。
四、工艺原理大断面浅埋地铁区间隧道冷冻法暗挖施工工法的工艺原理是通过冷冻技术形成冻土围护层,使周边土层达到稳定状态。
具体来说,施工前首先进行预冷处理,降低地下土层周围的温度,形成冻土层。
然后使用冻土围护层进行开挖工作,将土层暂时固定,以防倒塌。
开挖完成后,采用两次压力调节冻结法进行冻结,确保冻土围护层的稳定性。
最后进行除冻过程,使土层恢复正常温度。
五、施工工艺大断面浅埋地铁区间隧道冷冻法暗挖施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:(1)预处理阶段:进行地下冻结前的清理和预冷处理,以确保施工区域的安全和稳定;(2)挖掘阶段:使用无人掌控开挖机械进行地下挖掘,同时进行冻土围护层的形成;(3)固结阶段:通过两次压力调节冻结法固结土层,确保冻土围护层的稳定性;(4)除冻阶段:施工完成后,进行除冻过程,使土层恢复正常温度。
地铁联络通道远端制冷冻结 加固施工工法
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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。
地铁项目联络通道冷冻法施工论述
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地铁项目联络通道冷冻法施工论述摘要:本文主要对地铁项目中采用冷冻法施工的运用和发展,对冷冻法施工的设计、施工工艺及设备的论述关键词:地铁工程冷冻法0 引言冻结法是一种特殊的施工方法,是在修建地下时,使用人工制冷手段暂时加固地层并阻绝地下水的进入含水地层时所采用的方法。
本文介绍地铁联络通采用冻结法施工,取得相关技术参数及经验。
1 工程概况此地铁项目区间设置两个联络通道,其中1#联络通道及泵站中心处隧道中心线间距13.000m,联络通道所在位置的轨面高程左约+54.018m(右线为+54.017m),2#联络通道处隧道中心线间距13.750m,联络通道所在位置的轨面高程左约+56.334m(右线为+56.392m)。
2施工准备2.1技术准备在正式施工前必须做好充分的准备工作,施工现场先进行自检,合格后报监理单位审批通过后方可正式开工。
1.结合国家现行规范、标准,理解业主对工程的要求。
2.根据现场提供的基准坐标、高程资料及设计图纸,进行现场中心轴线的测量放样和复核。
3.根据设计要求和施工现场情况编制施工方案和进度计划。
4.制定各种技术措施,组织进行“三级”技术交底。
2.2现场准备1、现场供、排水系统①从盾构施工用水接驳口接一路供水路至联络通道位置,供钻孔和冻结施工用,水管规格2寸,供水能力不小于10m3/h。
②现场排水经沉淀后排出到指定的地方,严禁将泥浆排放在市政排水系统内。
2.临时供电系统①现场的供电能力不小于350kw。
供电系统可以采用10KV高压电直接供到联络通道位置。
②施工配电按照三级配电,两级保护布置。
由现场配电室接电缆敷设到地面总配电箱总配电箱至各分配电箱,再由各分配电箱至各开关箱和用电设备。
③沿墙敷设的电缆可靠固定。
电缆穿过施工道路时,采用埋地或架空铺设。
3.施工工艺技术3.1冻结加固设计3.1.1设计要求1.冻结施工严格按照设计要求执行。
2.设计的主要内容:冻结帷幕、冻结孔、测温孔、管片保温、盐水温度、积极冻结时间,隧道钢支架、应急门及冻胀与融沉控制等。
地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法(2)
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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。
冷冻法施工
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冷冻法施工
青年路地铁车站冷冻法施工技术在我公司是首次采用,为使大家对该技术有一定的了解,现将冷冻施工技术的运用范围、工艺原理和技术优点进行简要介绍。
◆运用范围
冷冻法施工技术适用于各类地层,主要用于煤矿井筒开挖施工。
目前在地铁盾构隧道掘进施工、双线区间隧道旁通道和泵房井施工、顶管进出洞施工、地下工程堵漏抢救施工等方面也得到了广泛的应用。
◆工艺原理
利用人工制冷技术,使地层中的水结冰,将松散含水岩土变成冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水,以便在冻结壁的保护下,进行地下工程掘砌作业。
它是土层的物理加固方法,是一种临时加固技术,当工程需要时冻土可具有岩石般的
强度,如不需要加固强度时,又可采取强制解冻技术使其融化。
◆技术优点
1.可有效隔绝地下水,其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的,对于含水
量大于10%的任何含水、松散,不稳定地层均可采用冻结法施工技术;
2.冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件,地质条件灵活布置和调整,冻
土强度可达5-10Mpa,能有效提高工效;
3.冻结法是一种环保型工法,对周围环境无污染,无异物进入土壤,噪音小,
冻结结束后,冻土墙融化,不影响建筑物周围地下结构;
4.冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业,能有效缩短施工工期。
广州地铁水平冻结法施工工法
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广州地铁水平冻结法施工工法1. 引言广州地铁建设项目是广州市重要的交通项目之一。
在地铁建设过程中,存在一些特殊的地质条件和工程难题需要解决。
本文档旨在介绍广州地铁水平冻结法施工工法,以解决地铁建设中的一些困难。
2. 背景地铁建设中,常常会遇到复杂的地质环境,如软土地区、高湿度地区等。
这些环境可能会导致地铁隧道的施工困难和安全隐患。
因此,在特定的地铁建设项目中,需要采用一些特殊的施工工法。
3. 水平冻结法施工工法概述水平冻结法是一种通过冻结地层达到固定地下水位、增加地下水密度的施工工法。
通过控制地层的温度和湿度,可以使地下水结冰,从而提供一个稳定和安全的施工环境,同时减小地下水对地铁隧道周围土层的影响。
水平冻结法的主要施工步骤包括:预冷、施冻密封体、注入冻结液、冻结固化、施工和开挖等。
下面将对每个步骤进行详细介绍。
4. 水平冻结法施工步骤4.1 预冷预冷是水平冻结法的第一步,用于降低地下水的温度。
首先,需要在施工现场进行降温作业,例如使用冷却剂喷洒地下水,以降低地下水的温度。
在地下水温度下降到一定程度后,进入下一步。
4.2 施冻密封体施冻密封体是为了控制冻结区域的封闭性和一致性。
在水平冻结法中,施冻密封体是通过设置冻结排队和密封墙来实现的。
施工人员在地铁隧道周围挖掘深度约30cm的排队封堵,然后注入密封风化岩石混合物,形成密封墙,确保冻结区域的封闭性。
4.3 注入冻结液注入冻结液是实现地下水冻结的关键步骤。
在施工现场设置注冻井,通过注入冷冻液体,使地下水温度迅速下降,并逐步形成一片冻结区域。
4.4 冻结固化冻结固化是保证施工过程中的地下水稳定和安全的重要步骤。
在注入冻结液后,需要等待一定的时间,让地下水逐渐冻结固化。
同时,需要监测环境温度和地下水温度,以确保冻结过程的稳定性。
4.5 施工和开挖当地下水达到冻结要求后,可以进行施工和开挖。
在开挖过程中,需要注意地下水的控制,避免地下水重新渗入开挖区域,影响施工进度和安全。
地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法
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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。
地铁隧道内施工冷冻法联络 通道融沉注浆施工工法(2)
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地铁隧道内施工冷冻法联络通道融沉注浆施工工法地铁隧道内施工冷冻法联络通道融沉注浆施工工法一、前言随着城市地铁建设的不断发展,越来越多的地铁线路需要穿越复杂的地质条件和地下管线,施工难度和风险也随之增加。
为了解决在地铁隧道内施工中遇到的困难,出现了地铁隧道内施工冷冻法联络通道融沉注浆施工工法。
本文将对该工法进行详细介绍。
二、工法特点地铁隧道内施工冷冻法联络通道融沉注浆施工工法具有以下特点:1. 高效快速:采用冷冻法可以快速冻结周围土壤,提供良好的施工条件,大大缩短了施工周期。
2. 安全可靠:通过冷冻法冻结土壤,可以防止地面沉降和隧道结构损坏,确保施工过程的安全与稳定。
3. 环保节能:冷冻法不会产生大量废弃物和污染物,对环境影响较小,同时也能节约能源。
4. 适应性强:冷冻法在各种地质条件下均可应用,适用于不同类型的地铁隧道施工。
三、适应范围地铁隧道内施工冷冻法联络通道融沉注浆施工工法适用于以下情况:1. 地铁隧道穿越软黏土、含水层等地质条件复杂的区域。
2. 地铁隧道穿越已有地下管线、建筑物等需要保护的区域。
3. 需要对地铁隧道内进行连续施工的情况。
四、工艺原理地铁隧道内施工冷冻法联络通道融沉注浆施工工法的工艺原理是通过冷冻法冻结周围土壤,形成冷冻墙,防止地面沉降和隧道结构破坏。
具体包括以下几个步骤:1.冷冻孔钻进:使用冷冻孔钻进地下,选择合适的位置,打孔并注入冷冻液体。
2. 冷冻液循环:通过冷却系统将冷冻液体循环注入孔洞中,冷冻土壤形成冷冻墙。
3. 联络通道融沉:在冷冻墙内,使用融沉装置将隧道结构逐步向下沉降到设计位置。
4. 注浆加固:通过注浆设备将注浆材料注入隧道结构和冷冻墙之间的空隙,增加结构的稳定性和承载力。
五、施工工艺地铁隧道内施工冷冻法联络通道融沉注浆施工工法的施工工艺包括以下环节:1. 设计和准备:确定隧道的设计方案和施工计划,并准备所需的机具设备、材料和人员。
2. 冷冻孔钻进:使用冷冻孔钻进地下,确定孔洞的位置和数量,并进行冷冻液体的注入。
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地铁冷冻法施工工法中铁十二局集团有限公司一、前言广州地铁二号线过清泉街断裂带位于连新路下、隧道上方应元路口交通繁忙,地面周边环境极其复杂。
而且隧道的地质构造与地层岩性变化复杂,清泉街断裂带与地铁斜交,稳定性差,导水性强,施工难度高,风险大。
我们在施工中成功运用全断面隧道长距离水平冷冻法施工技术,很好的解决了这一技术难题,不仅完成了国内最长冻结长度的隧道冷冻法施工,同时也取得了一定的技术经济效益和社会效益。
我们将施工实践加以总结形成本工法。
二、工法特点1、冻结加固体强度高,可以做到不漏水,洞内施工环境较好。
2、施工安全,隧道进洞开挖后,进展较快。
3、不受地表场地及深度限制,且不污染环境,对周边环境影响较小,适合城市地下建设,特别是繁华市区内工程建设。
三、适用范围本工法适用于对通过断层破碎带、流砂层、淤泥层等易坍塌且富含水隧道的地层加固。
四、施工工艺(一)工艺原理冷冻法加固土体,矿山法开挖构筑的基本原理是:在隧道周围布置水平冻结孔,并在冻结孔中循环低温盐水,使冻结孔附近的含水地层结冰,形成强度高,封闭性好的冻结壁(冻结帷幕),然后在冻结壁的保护下运用矿山法进行隧道开挖与构筑施工。
水平地层冻结加固和开挖构筑的主要施工顺序为:施工准备———冻结孔施工,同时安装冻结制冷系统———安装冻结盐水系统和监测系统———积极冻结———试挖———隧道掘进与临时支护,维护冻结———永久支护———停止冻结。
其关键工序是冻结孔施工和冻结过程的监测与控制(见图1)。
图1 冻结施工程序(二)施工方法1、施工准备(1)用风机房基坑作冻结施工工作井。
风机房基坑尺寸应满足冻结孔布置和打钻的需要。
(2)工作井内设上、下人的扶梯。
用2#钢管搭建脚手架,并铺设5cm厚的木板作为冻结孔施工平台。
施工平台上搭建雨蓬。
施工平台搭建要考虑隧道掘进施工的要求。
(3)冻结施工用电直接由工地变电站供给。
变电站与动力设备的开关柜之间用电缆连接。
(4)在工作井下与地面之间敷设供、排水管各一道,并在工作井内设流量不小于30m3/h的排水用潜水泵一台。
(5)泥浆池也设在工作井内。
打钻设备用汽车起重机吊到工作井下。
2、冻结孔施工(1)冻结管、测温管、水文管和供液管规格冻结管、测温管和水文管均选用壁厚不小于7mm的φ108低碳无缝钢管,单根管材长度2~4m,采用丝扣连接。
冻结管连接用手工焊、补焊。
在含水层位置水文管设滤孔,滤孔面积为10%。
供液管选用内径50mm的聚乙烯增强塑料管或钢管。
冻结管羊角用2#钢管。
(2)打钻设备选型针对水平冻结孔的施工特点以及施工场地的限制,要求所选用的钻机至少能打70m长的钻孔并容易控制钻孔偏斜度,输出扭矩与给进力大,钻机的体积要小,分解方便,搬运灵活。
为此,选用中煤煤炭科学研究总院研制的水平钻机,其主要技术性能参数为:输出扭矩 2000kN·m给进及起拔力 50kN钻孔最大直径Ф127mm最大行程 480mm用冻结管作钻杆。
视地层不同采用刮刀钻头、牙轮钻头和全断面金刚石钻头,钻头后面连接系自行研制的逆止和密封装置。
钻孔测斜采用专门研制TY-1型压电式高精度水平钻孔陀螺测斜仪,浅部用经纬仪灯光测斜校准。
(3)冻结孔质量要求根据建设方提供的施工基准点,按冻结孔施工图布置冻结孔。
孔位偏差不应大于50mm。
冻结孔孔径为127mm。
冻结孔实际钻进深度应壁设计深度大。
钻孔的偏斜应控制在8‰以内,成孔最大间距不大于2m。
(4)冻结孔开孔在冻结孔布孔高度范围内用Ф38mm小口径钻钻孔检查地层稳定性,如有冒砂现象,则需进行双液壁后注浆。
如发现土层水压较大,则需安装孔口管后再行钻进。
安装孔口管时先用Ф140mm金刚石取芯钻进250mm左右,然后插入孔口管并用锚固树脂锚固。
孔口管用Ф139×6mm无缝钢管加工,旁路接’截止阀及泥浆管接头。
管口安装法兰及压紧密封装置。
(5)冻结孔钻进与冻结器安装①按冻结孔设计方位要求固定钻机。
随钻机放入冻结管。
冻结管丝扣要补焊。
冻结管下到设计深度后下堵丝密封头部。
②为了保证钻孔精度,开孔段钻进是关键。
钻进前10~20m时,要反复校核钻杆方向,调整钻机位置,并用经纬仪或陀螺仪检测偏差无问题后方可继续钻进。
③冻结管下入孔内前要先配管,保证冻结管同心度。
下好冻结管后,用测斜仪进行测斜,然后复测冻结孔深度。
冻结管长度和偏斜合格后安装底部密封丝堵,并进行打压试漏。
冻结孔试漏压力控制再~之间,稳定30分钟压力无变化者为试压合格。
④冻结管安装完毕后,用堵漏材料密封冻结管与基坑混凝土墙之间的间隙。
⑤在冻结管内下入供液管,然后安装去、回路羊角和冻结管端盖。
测温孔施工方法和要求与冻结孔相同。
水文孔安装后要进行洗孔,确保出水畅通。
3、冻结制冷系统安装(1)冻结制冷设备选型与管路设计①选用YSKF220型冷冻机2套,YSKF216型冷冻机2套,当盐水温度在-24°C,冷却水温度28°C时,其总制冷量为677680kcal/h。
冷冻机组电机总功率为610kw。
②8SH-13A盐水循环泵2台,流量270m3/h,扬程36m,电机总功率90kw。
③S冷冻水循环泵3台,流量200m3/h,扬程20m,电机总功率;DBL-200型冷却塔3台,电机总功率。
④设盐水箱一个,容积6m3。
⑤盐水干管和集配液管均选用Ф219×8mm和Ф159×6mm钢管,集、配液管与羊角连接选用2#高压胶管。
⑥冷却水管总管和支管分别选用12#和6#焊管。
⑦在去、回路盐水管路上安装压力表、流量计、温度传感器和控制阀门。
⑧冷冻施工冷却水用量为50 m3/h,总用电量约780kw。
⑨其他冷冻机油:选用N40冷冻机油。
制冷剂:选用R22制冷剂。
冷媒剂:用氯化钙溶液作为冷冻循环盐水。
冻结管封闭:冷冻端封头采用中煤公司的专利技术。
(2)冻结站布置与设备安装将冷冻站布置在风机房基坑附近地面。
站内设备主要包括配电柜、冷冻机、盐水箱、盐水泵、清水泵、冷却塔及清水池等。
设备安装按设备使用说明书的要求进行。
(3)管路连接、保温与测试仪表安装盐水和冷却水管路用法兰连接。
管路应固定牢固。
去、回路盐水管路和冷却水循环管路上安装压力表、流量计、流量计和控制阀门。
盐水管路经试漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温,保温层厚度为50mm,保温层的外面用塑料薄膜包扎。
集配液圈与冷冻管的连接用高压胶管,每根冻结管的进出口各装阀门(或夹板)一个,以便控制流量。
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50mm的聚苯乙烯泡沫塑料板保温。
(4)溶解氯化钙和机组充氟加油盐水(氯化钙溶液)比重为~,先在盐水箱内充满清水,逐步溶解氯化钙,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。
(5)积极冻结与维护冻结①冻结系统运转与积极冻结设备安装完毕后进行调试和试运转。
再运转时,要随时调节压力、温度等各状态参数,使机组在有关工艺规程和设计要求的技术参数条件下运行。
在冻结过程中,定时检测盐水温度、盐水流量和冷冻壁扩展情况,必要时调节冻结系统运行参数。
冷冻系统运转正常后进入积极冻结。
要求一周内盐水温度降低至-20°C以下。
②开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结壁是否交圈和达到设计厚度,测温判断冻土帷幕交圈并达到设计厚度再进行探孔试挖,确认冻结壁内土层基本无孔隙水压后再进行正式开挖。
正式开挖后,根据冻土帷幕的稳定性,可进入维护冻结,但盐水温度不应高于-18°C。
在开挖过程中,要定期检测冻结壁暴露面的温度与变形,发现问题,及时处理。
4、冻结施工质量的检验与控制方法(1)冻结孔施工质量检验与控制冻结孔施工使本工程的关键工序。
冷冻孔施工按下图2所示的“钻孔质量控制程序”进行。
其质量要求和检验、控制方法见表1。
(2)冻结系统安装质量检验冻结系统安装质量是冻结施工的基本保证条件之一。
冻结系统安装质量标准与检验方法见表2。
(3)冻结系统运转与冻结壁形成质量检验冻结系统运转正常是冻结壁按设计形成的前提条件。
冻结系统运转是否正常和冻结壁是否按设计形成,直接影响冻结和隧道掘砌施工的安全和速度。
冻结系统运转与冻结壁形成质量指标与检验方法见表3。
图2 钻孔质量控制程序冻结孔施工质量的检验与控制方法表1冻结系统安装质量标准与检验方法表2冻结系统运转与冻结壁壁形成质量检验方法表3五、机具设备(见表4)机具设备表表4六、劳力组织劳力组织(一个工班)表5七、质量控制措施1、为了确保施工安全,在打第一个冻结孔时,及时分析主要地层钻进过程的参数变化情况,检查地质、水文情况,如有异常,及时采取措施,必要时修正冻结钻孔施工参数。
2、提高冻结施工质量标准。
限制冻结孔向隧道内偏斜,最大孔间距一般控制在以内,如个别超标,将整体分析交圈情况,决定是否采用补孔措施。
3、为了保证冻结工程质量,将使用国内最先进的高精度水平陀螺仪、纠偏组合钻具、氟里昂螺杆盐水制冷机组和冻结工程监测系统。
4、不同的地质条件使用不同的钻头,合理采用钻进技术参数,严格控制钻进压力,预先估计钻杆、钻具的自重影响,适当抬起钻杆角度,消除钻杆、钻具自重因素而造成的偏差。
5、钻进过程中严格监测孔斜,原则上每20m~30m测斜一次,测斜后要及时绘制钻孔偏斜透视图,发现超偏及时纠正。
6、每个冻结器都要安装进回液阀门,及时调整各个冻结器的流量。
通过流量测定和温度测定,随时掌握冻结器的运行情况。
7、安装盐水干管时要确保设计坡度,以免管内聚集空气影响盐水的流动。
必要时盐水系统应设置放空阀。
8、用温度检测系统监测冻结孔的温度变化,及时预计冻结壁的发展状况。
在掘进过程中,要经常测量隧道壁面温度和冻土实际所处位置,对冻结壁状态进行预报,必要时调整冻结供冷参数。
9、为了减少冻结施工中冻胀和融沉对地面的影响,在冻结初期,应采取快速降温冻结措施,以减小地面冻胀影响(同时也要考虑到温度应力对冻结管产生的不利因素)。
冻结壁融化时,要随时监测地面的下沉情况,一旦沉降量超过地表下沉允许值时,就要及时进行跟踪注浆。
八、安全措施除严格遵守地铁施工安全操作规程外,还应采取以下措施:1、组织相关施工人员学习安全操作规程,进行岗前培训。
2、编制和呈报安全计划,安全技术方案和安全措施,并认真贯彻落实。
3、积极做好安全生产检查,发现事故隐患,要及时整改。
4、检测隧道壁面温度和冻结壁变形情况,若发现异常,及时采取相应措施。
5、与隧道掘砌施工相配合,在冻结隧道内放炮施工时合理选择爆破方案和爆破参数,依照浅孔、密布、弱瀑,循序渐进的原则选用各参数,爆破时必须确保冻结管的正常工作。
九、效益分析对于通过断层破碎带、流砂层、淤泥层等易坍埸且富含水隧道,过去常规的施工方法:如大管棚小导管注浆超前支护或地面旋喷注浆加固地层等手段,有时受施工场地、工期、投资等的限制,甚至受其工法的制约,无法确保地层加固效果。