联络通道冷冻法施工技术
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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。
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(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。
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。
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。
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。
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。