复兴路盾构进出洞冻结施工方案
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盾构接收冻结加固施工方案1.引言盾构施工是一种常用于地下隧道工程的先进施工技术,但在一些特殊工况下,隧道的地质条件较差,地下水位较高等,可能会出现隧道变形、渗漏等问题。
为了确保隧道的安全和可靠性,需要采取冻结加固等措施。
本文将介绍盾构接收冻结加固施工方案,以保证工程质量。
2.施工前准备在进行冻结加固施工前,需要进行如下准备工作:• 2.1 施工图设计:根据工程的实际情况,进行施工图设计,包括冻结井的位置、数量和尺寸,以及冻结管道的布置等。
• 2.2 材料和设备准备:准备好冻结材料,如液氮、冻结管、冻结剂和冷却设备等。
• 2.3 施工队伍组建:调配合适的施工队伍,包括冻结施工人员、施工管理人员和安全监督人员等。
3.施工过程盾构接收冻结加固的施工过程主要包括以下几个步骤:3.1 设置冻结井根据施工图设计,确定冻结井的位置和尺寸。
使用钻机在地面上进行钻孔,然后安装冻结管。
冻结管的数量和布置应符合设计要求。
3.2 注入冻结剂将冻结剂注入到冻结井中,通过冻结管道将冻结剂输送到地下隧道周围。
冻结剂的注入量和注入速度应根据地下隧道的尺寸和地质条件进行合理调整,以确保冻结效果。
3.3 控制冻结温度通过冻结剂和冷却设备,控制冻结井和地下隧道周围的温度。
温度的控制应根据地质条件和冻结需求进行调节,以确保冻结效果的达到要求。
3.4 监测隧道变形在冻结过程中,需要对隧道的变形进行实时监测。
可以使用测量仪器进行监测,如位移计、应变计等。
监测结果应及时记录和分析,以便根据情况进行调整和决策。
3.5 测定冻结时间根据隧道的尺寸、地下水位等条件,确定冻结的时间。
冻结时间过长可能会造成工程期延误,冻结时间过短则可能无法达到预期的加固效果。
4.施工安全措施在进行盾构接收冻结加固施工时,需要严格执行以下安全措施:• 4.1 安全防护设施:设置门禁、警示标志、防护栏杆等安全设施,确保施工现场的安全。
• 4.2 安全培训:对施工人员进行必要的安全培训,提高他们的安全意识和应急处置能力。
盾构进出洞口钢环挤压密闭施工工法一、前言在城市建设和地铁交通建设中,盾构成为了一种非常重要的施工工机械。
而盾构进入或退出洞口的过程中,需要采用一种特殊的工法来完成,也就是盾构进出洞口钢环挤压密闭施工工法。
通过该方法施工,可以保证盾构机在进出洞口时不会因为压力而遇到阻力,同时能有效减少洞口周围的土体突向现象,避免对外部环境造成影响。
二、工法特点1、能够对盾构机和洞口进行密闭2、不会因为进出洞口而遇到阻力3、可以有效减少洞口周围土体的突向现象4、施工安全可靠三、适应范围盾构进出洞口钢环挤压密闭施工工法适用于各种地质环境下的盾构施工,特别是在需要进行盾构进出洞口施工的情况下,这种工法的施工效果非常好。
四、工艺原理1、对施工工法与实际工程之间的联系盾构进出洞口钢环挤压密闭施工工法是通过将钢环安装在盾构机前端或背后,利用钢环与洞口的摩擦力,在进入或退出洞口时,将钢环推进或拉出洞口,以达到密闭的目的。
这种工法在实际施工中可以保证盾构机进入或退出洞口时不会遇到阻力,减少洞口周围的土体突向现象,确保施工安全可靠。
2、采取的技术措施首先,对于盾构机往外推进的情况,需要将钢环安装在盾构机前端,然后通过抬升机械或者其他设备将钢环推进洞口,当钢环推入到充分密闭的洞口后,再将盾构机前进一段距离,达到进洞的目的。
如果是盾构机向内回收推进的情况,那么需要将钢环安装在盾构机背后。
但是,在运用这种方法的时候,需要考虑到钢环回收时带来的撞击力,这时候就需要安装一些防撞装置。
当钢环完全拉回到盾构机内部后,再将盾构机回收回去,以达到出洞的目的。
五、施工工艺1、准备工作在进行盾构进出洞口钢环挤压密闭施工之前,需要先进行周到和充分的准备。
准备工作主要包括:(1)洞口状况评估:评估洞口的尺寸和形状,根据该洞口的特点选择合适的工艺参数。
(2)钢环选型:根据洞口尺寸和盾构机型号选择合适的钢环。
(3)施工机械准备:准备好推进机械和回收机械等施工机械,并配备好必要的手动工具。
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。
一、施工方案选择结合联络通道处的工程地质及其它施工条件,确定采用隧道内水平冻结加固土体后开挖构筑内衬结构的施工方法,即:在隧道内利用水平冻结法加固地层,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,然后根据“新奥法”的基本原理,在冻土中采用矿山法进行联络通道的开挖构筑施工。
图1联络通道兼泵房冻结加固施工范围图二、施工组织安排(1)联络通道及泵房采用冻结法施工,由于地质情况的复杂性和不可预测性,再加上施工的高风险性,近年来在联络通道及泵房施工时发生安全事故的案例不少,严重者会导致整个隧道的损坏,带来重大财产损失,其重要性不言而喻,必须引起高度重视和警觉。
(2)本联络通道及泵房冻结方案设计及施工均由具有相关专业资质的单位完成,应对专业分包单位加强管理,严格按有关程序组织施工,冻结方案及开挖方案应经专家评审。
(3)开挖施工应加强人员组织,达到快速、安全,开挖、初期支护、衬砌等相关工序密切配合,防止由于施工速度太慢导致冻结融化,导致事故的发生。
施工队由项目经理部统一管理,下设5个班组:钻孔班、制冷班、开挖构筑班、运输班、监测班,为保证施工安全及进度,联络通道及泵房施工采用三班八小时工作制。
对于特殊工种,进行专业培训考核,持证上岗。
(4)结合地质条件及季节性特点等综合因素选择性能优良的设备,设备性能和数量应满足有关要求,关键设备现场留有备用。
(5)冻结施工前,对隧道进行加固,钢管片上安装可靠的防护门。
(6)冻结施工在左线或右线贯通,左线或右线已通过联络通道及泵房的位置后即可组织施工。
经探孔确认冻土帷幕已交圈并达到设计厚度后,达到规定要求相关参数,开挖条件经四方组织进行条件验收后方可开始施工。
(7)衬砌完成后,可采取强制解冻的措施,及时进行融沉注浆,避免对周边环境造成影响。
(8)加强应急管理,制定详细的切实可行的应急处置程序、应急预案,针对施工中可能出现的各种险情制定详细的应对措施。
配备应急抢险队伍,准备充足的应急抢险设备、物资,并定期组织演练。
盾构进出洞加固施工方案一、施工背景和目的:盾构机进出洞施工是指盾构机从洞口进入地下开挖,并最终从另一洞口运出的施工过程。
在盾构机进出洞的过程中,洞口周围地层会受到较大的影响,可能导致洞口附近地层的变形和不稳定。
因此,必须采取适当的加固措施,确保施工的安全和地下环境的稳定。
二、施工方法:1.地质勘探:在施工前,必须对盾构进出洞的地质条件进行详细的勘探和分析。
通过地质勘探,可以了解到地层的厚度、性质、稳定性等信息,为施工提供重要的依据。
2.加固设计:根据地质勘探结果,进行加固设计。
加固设计主要包括洞口锚杆加固、地下水排泄、地层加固等内容。
洞口锚杆加固可以增加洞口的稳定性,地下水排泄可以控制洞口附近地下水位,地层加固可以增加洞口周围地层的稳定性。
3.施工步骤:(1)洞口锚杆加固:首先,在洞口附近的地表上钻孔,并注入水泥浆体,形成锚固体。
然后,将锚杆插入钻孔中,并与锚固体连接。
通过这种方式,可以将洞口的力分散到周围的地层中,增加了洞口的稳定性。
(2)地下水排泄:为控制洞口附近地下水位,需要在洞口附近钻孔,并通过管道将地下水引导到其他地方。
这样可以降低洞口附近地下水位,减少地层的变形和不稳定。
(3)地层加固:地层加固是通过注入固化剂或者灌浆来增加地层的稳定性。
根据地质条件的不同,可以采用不同的地层加固方法。
常见的地层加固方法包括注浆加固、冻结法加固等。
三、安全措施:1.施工前进行施工方案论证,确保施工的安全和可行性。
2.施工过程中进行地下水位的实时监测,及时调整排水和加固的措施。
3.定期对施工现场进行安全检查,排除施工过程中可能存在的安全隐患。
4.严格执行施工操作规程,保证施工人员的安全。
四、项目实施进度:根据盾构进出洞加固施工的复杂性和地质条件的不同,施工周期可能会有所差异。
在制定施工计划时,应充分考虑施工时间,并合理安排各个施工步骤的顺序和时间。
同时,应在施工前制定详细的工程进度表,确保施工的按时完成。
盾构进出洞全方位风险控制冻结加固技术嵇彭【摘要】The construction of break-in and break-out of shield in the complicated condition of aquiferous geology, by the method of horizontal freezing, is to extend or deepen the frozen thickness outside the horizontal freezing ring which encircle the shield at all directions and prevent from water leaking and sand pouring effectively. The problem of long-distance drilling in the finished end well is solved easily by a long-distance horizontal drilling and anti -extrusion connector. It has proved that the technology of freezing reinforcement and risk control at all direction , in the construction of break-in and break-out of shield in the complicated condition of aquiferous geology is reliable, easy and will have great valueto be spread in the risk control of construction of break-in and break-out.%在含水复杂的地质条件下采用水平冻结法进行盾构进出洞施工,可以通过延长(加深)水平冻结外圈冻结深度,使冻结加固体全方位包裹并超过盾构机本体,利用外圈冻结孔的维护冻结,将盾构推进过程中形成的微小流水通道中的泥土冻结成为冻土,封闭流水通道,较为有效地防止了流水、涌砂现象的发生.利用长距离水平钻孔防喷接驳器,简单方便地解决了在已施工完毕的端头井内长距离钻孔的难题.工程实践证明,全方位风险控制冻结加固技术在复杂地质条件下盾构进出洞施工中,简单易行,安全可靠,值得推广应用.【期刊名称】《中国工程科学》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】6页(P90-95)【关键词】复杂地质条件;盾构进出洞;全方位;风险控制;冻结加固【作者】嵇彭【作者单位】中煤第五建设有限公司上海分公司,上海201900【正文语种】中文【中图分类】U455.41 前言在盾构进出洞施工中,人工冻结技术以其广泛的适用性、良好的隔水性、对周围环境无污染等特性越来越受到广大建设者的青睐。
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。
盾构进洞洞门端头冻结法加固+钢套筒辅助接收施工工艺分析摘要:本文以杭州地铁4号线城星路站~市民中心站区间盾构施工为例,城星路站~市民中心站区间左线采用川崎土压平衡盾构机进行掘进施工,右线隧道采用863土压平衡盾构机进行掘进施工。
该工程通过采用垂直冻结加固加上钢套筒辅助接收施工工法,进洞开挖过程中未出现涌水、涌砂等工程风险,且盾构接收施工按期、优质、安全、高效的完成,未对周边环境、周边构建筑物及地下管线造成影响,将各项沉降、位移等控制在允许范围,确保了杭州地铁4号线工程的总工期目标。
关键词:冻结加固;钢套筒;盾构接收;风险1 前言为了降低和避免发生上文所述这些进洞工程事故,在盾构进洞施工过程中通常会对进洞洞门周围的土体进行加固。
常见的洞门加固方法有高压旋喷桩加固、钻孔灌注桩加固、深层搅拌桩加固、冻结法加固及打设降水井等。
以上这些技术方法在我国盾构施工过程中的应用已相对成熟,但是由于各个地区、各个工程的工况有所不同,施工过程中仍有不少的工程问题出现,不仅造成漏水、端头失稳等现象,而且对上方路面、周围建筑、管线等存在一定的影响。
2 工艺原理2.1洞门端头冻结法加固原理冻结法作为洞门加固方法中较为常用的一种,其工艺原理为: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是一种临时加固技术。
2.2盾构进洞钢套筒辅助接收工作原理盾构接收钢套筒主要用于辅助盾构进洞接收,整个装置的设计思路是一端开口、另一端封闭的容器,开口端与洞门预埋环板相连,这样形成一个整体密闭的容器,容器内充满回填料,用于支撑盾构推进时对洞门回填混凝土形成的反力,防止大块的混凝土块掉入钢套筒底部或进入环流堵塞管路。
3 施工工艺流程及操作要点3.1施工工艺流程施工工艺流程3.2操作要点3.2.1钢套筒设计钢套筒的作用:保证盾构机进洞“破”洞门时,立即进入钢套筒,使原本“敞开式”进洞转换成“密闭式”进洞,避免了盾构“破”洞门进洞时水土流失的重大安全隐患。
上海轨道交通11号线济阳路站盾构进洞冻结加固施工方案编制:史志明审核:审定:中煤第五建设公司上海分公司二○一○年九月十九日目录一、编制总说明 (2)1.1、施组方案的选择依据和设计规范、技术标准 (2)1.2、冻结方案编制依据 (2)1.3、工程概况 (2)二、冻结方案与冻结参数 (4)2.1.冻结方案的确定 (4)三、施工工序及工期安排 (9)3.1施工工序 (9)3.2预计工期 (8)3.3、具体工期安排(单个进洞加固计划表见附表) (9)四、劳动组织、配套计划 (9)4.1施工平面布置 (9)4.2劳动力配备计划 (9)4.3 设备与材料供应计划 (10)五、盾构进洞 (11)5.1冻结效果的监测及完成的参数指标 (11)5.2盾构进洞流程 (12)六、破壁及盾构穿越冻结区的保证措施 (13)7、冻胀与融沉控制措施 (13)7.1、冻胀对周围环境的影响及控制 (13)7.2、融沉控制和环境保护措施 (14)7.3、其他控制技术措施 (14)7.4、冻结保温措施: (15)7.5环境设施保护措施 (15)八、监测 (16)8.1监测内容 (16)8.2 温度传感器布置监测说明 (16)8.3 地面管线沉降监测 (16)九、确保工程质量的主要技术要求与措施 (16)9.1、盾构穿越冻结区保证措施 (16)9.2、冻结工程质量的主要措施 (17)9.3、冻结孔施工方面的具体要求及措施 (17)9.4、确保冷冻站正常运转的安全技术措施 (17)十、安全质量技术措施及质量管理体系 (18)10.1质量保证体系 (18)10.2抓好前期施工准备工作搞好工艺协调 (21)10.3认真做好工程技术质量管理的基础工作 (21)10.4施工安全保障措施 (21)10.5周边环境及公共设施保护措施 (23)十一、应急预备方案 (23)一、编制总说明1.1、施组方案的选择依据和设计规范、技术标准(1)《矿山井巷工程施工及验收规范》(GBJ213-90)。
XXX站盾构出洞冻结施工方案选址背景XXX站是一个重要的地下交通枢纽,为了提升客运能力和改善市民出行条件,XXX站将进行扩建工程。
该工程需要进行盾构出洞施工,由于工程地下水位较高,需要采用冻结法来控制地下水的涌入。
一、施工前准备工作1.详细勘察:进行地质勘察、地下水勘测等,确定地下水位、地层情况和地下水的流动特性。
2.进行设计:根据勘察结果,制定出洞施工的冻结参数,确定冻结孔的数量、深度和间距等。
二、冻土区的设置1. 冻结孔的钻探:根据设计要求,在工程区域内进行钻孔,孔径一般为φ150mm,孔距一般为1-1.5m。
钻孔深度根据冻结需要和地质条件而定,一般为10-20m。
2.冻结液的注入:钻孔完成后,使用注冻液的方法进行冻结处理。
注入冻结液后,根据不同的浓度和温度条件,控制冻结液的注入时间和速度,使冻结液能够充分渗透到足够的范围内。
3.冻结系统的设置:通过冻结孔注入冻结液后,将冻结液通过管路系统连接起来,形成一个闭路循环系统,以便稳定地控制冻结区域的温度和冻结液的流动。
三、冻结施工过程1.冻结液的稳定注入:冻结液的注入是一个持续的过程,需要根据设计要求和实际情况,控制注入液体的流量、温度和浓度等参数。
2.监测和控制:在施工过程中,需要使用温度传感器、测流仪等监测设备,实时监测冻结区的温度和冻结液的流动情况,保证冻结效果的达到和控制。
3.停止注入液体:当冻结区的温度达到设计要求,并且冻结液的流动稳定后,可以停止继续注入冻结液。
四、施工结束与拆除工作1.监测和验收:停止注入冻结液后,需要对冻结区进行持续的监测,确保冻结效果的稳定。
并进行验收,验收通过后方可进行后续的拆除工作。
2.拆除工作:拆除冻结系统的设备和管路,拆除冻结孔的内外管以及防渗屏,准备进行填埋和修复工作。
总结XXX站盾构出洞冻结施工方案主要包括前期准备工作、冻结土区的设置、冻结施工过程和施工结束与拆除工作。
通过合理的冻结参数设置和稳定的冻结液注入控制,在施工过程中逐渐形成一个稳定的冻结区域,保证盾构施工的安全和顺利进行。
盾构区间隧道联络通道冻结法施工工法盾构区间隧道联络通道冻结法施工工法一、前言盾构区间隧道联络通道冻结法施工工法是一种在盾构施工过程中,采用冻结技术对土壤进行固化以确保施工安全的工法。
本文将详细介绍该工法的工法特点、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1. 高度安全:冻结法施工可以确保施工过程中的地质环境稳定,有效避免地面塌陷和地下水涌入等问题。
2. 施工效率高:冻结法施工可以减少地下水处理和土体固结时间,提高施工效率。
3. 环境友好:冻结法施工对环境影响较小,在保证施工安全的同时,减少了对周边环境的破坏。
三、适应范围1. 地质条件适中的区域:冻结法施工适用于地下水位较高的土质薄层,如泥质、粉质土等。
2. 地下水位不高的区域:冻结法施工对于地下水位较高的区域,可以通过降低地下水位或采取其他适当的措施来适应。
四、工艺原理冻结法施工的基本原理是通过注入低温冷却液体,使土壤结冰固化,形成临时性的冻结体,其作用类似于加固土壤。
施工过程中,根据具体情况选择合适的冷却液体,并对温度、压力和注射量进行控制,以达到冻结体的稳定性和支护效果。
五、施工工艺冻结法施工主要包括以下几个施工阶段:1. 地质勘察和设计:根据实际情况进行地质勘察和设计,确定施工参数和冷却液体的选择。
2. 注冷孔钻孔施工:根据设计要求进行注冷孔钻孔施工,并对注冷孔进行布置和排列。
3. 冷却液体注入:根据设计要求,将冷却液体通过注入管道注入到注冷孔中,逐步冻结土壤。
4. 冻结体监测和调整:对施工过程中的冻结体进行监测,并根据监测结果进行调整,以保证冻结体的稳定性和支护效果。
六、劳动组织冻结法施工需要建立专门的施工组织部门,负责冻结体建设和管理工作。
施工过程中,需要配备冷却液体注入设备、注冷孔钻孔设备和监测设备等。
七、机具设备冷却液体注入设备、注冷孔钻孔设备、冷却液体循环设备、冷却液体搅拌设备、冻结体监测设备等。
盾构吊装孔封堵施工方案1. 引言盾构吊装孔封堵是盾构施工中的重要环节,主要是为了避免隧道施工过程中的水涌、块体塌落等意外情况的发生。
本文档将详细介绍盾构吊装孔封堵的施工方案。
2. 盾构吊装孔封堵材料准备在盾构吊装孔封堵施工前,需要准备以下材料:•水泥•砂浆•纤维网格布•封堵用的钢板•螺栓、螺母等连接件3. 盾构吊装孔封堵施工工序3.1 清理吊装孔首先需要对吊装孔进行彻底清理,将孔内的泥土、碎石等杂物清除干净,确保孔壁光滑。
3.2 封堵孔底采用水泥砂浆进行孔底的封堵。
首先在孔底倒入合适比例的水泥砂浆,然后使用专用工具将砂浆均匀推平,使其与孔底紧密贴合。
3.3 安装纤维网格布待孔底封堵材料凝固后,将纤维网格布铺设在封堵面上,确保网格布完全覆盖封堵面。
3.4 固定钢板在纤维网格布上方的孔口处安装钢板,用螺栓和螺母将钢板与孔壁连接起来。
钢板的尺寸和厚度应根据实际情况进行选定,确保其具有足够的强度和稳定性。
3.5 封堵孔口使用砂浆对孔口进行封堵。
将预制好的砂浆倒入孔口,利用专用工具将砂浆填充至孔内,确保填充均匀。
同时要注意控制砂浆的流动,避免砂浆外泄。
3.6 平整孔口待砂浆凝固后,使用砂纸或其他工具将填充的砂浆表面进行修整,使其与周围的墙面平齐。
4. 安全注意事项在盾构吊装孔封堵施工过程中,需要注意以下安全事项:•施工现场要设置警示标志,提醒人员注意避让。
•施工人员需佩戴防护帽、手套等个人防护装备,确保人身安全。
•监测孔封堵后是否能承受相应的压力,确保封堵质量。
•施工现场要保持整洁,避免杂物堆积影响施工质量。
5. 结束语盾构吊装孔封堵是保证盾构施工安全的一项重要工作。
本文档详细介绍了盾构吊装孔封堵的施工方案,包括材料准备、施工工序以及安全注意事项。
通过严格按照本方案进行施工,可以确保盾构吊装孔封堵工作的顺利进行,并最大限度地保障施工安全。
复兴路盾构进出洞地层冻结加固施工方案北京中煤矿山工程有限公司2002年9月一、工程概况复兴路隧道用盾构法施工。
盾构出洞口直径υ11.22m。
在盾构出洞处,洞口中心标高为-10.11m。
工作井附近自然地坪标高约为+3.8m。
为了避免在盾构机进出洞时扰动地层,造成涌水、出砂,拟对盾构进出洞口附近的地层进行冻结加固。
按地层资料,盾构进出洞口位置主要为淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土,局部夹有薄层粉砂。
土层的含水量最大达54.5%,稳定性差,暴露时易扰动,产生液化流动,在盾构进出洞时,必需对附近地层进行加固处理。
局部可能有粉砂层,要求地层加固体有好的隔水性能,尤其是加固体与连续墙之间不应存在间隙,这也是地层加固的难点所在。
二、方案设计根据盾构进洞和出洞特点,以及过去类似工程的施工经验,对盾构进出洞冻结加固分别采取不同的布孔施工方案。
出洞主要解决技术问题有:1、在组装盾构期间和打开预留钢筋混凝土洞门时,应确保迎头稳定,防止涌砂涌水。
2、出洞时,隧道端部应力复杂,易产生大的扰动和地层变位,地层冻结主要提高围岩土层强度和稳定性,确保盾构安全出洞。
进入正常隧道的盾构法施工。
进洞主要解决的问题和出洞大致相同,但又有其特殊性:1、进洞时,盾构平衡压力发生急剧变化,前方地层刚度和阻力急剧降低,和出洞相比,隧道端部应力更复杂,更易产生大的扰动和地层变位,地层冻结首先提高前方岩土层强度和稳定性,方便打开地连墙洞门,确保为盾构安全进洞。
从而完成区间盾构法施工。
2、进洞之前,有条件布置水平冻结布孔。
出洞冻结方案:采取垂直孔冻结方案。
在盾构隧道端部,即盾构洞口处,在地面向下布置垂直钻孔,深度进入隧道底板3m。
对隧道端部四周的软土进行地层冻结。
当盾构进行安装和打开洞门时。
冻土帷幕作为洞口的封盖,和连续墙闭合在一起,防止安装期间水土涌入工作井。
盾构安装调试结束,准备出洞时,迅速拔除冻结管,利用冻土融化还原的有效时间,控制水土压力和地层变位,确保盾构体安全出洞。
见设计图一进洞冻结方案:采取垂直孔和水平孔相结合的方法。
盾构接近洞口时,为了降低地层扰动,首先利用水平孔和垂直孔在盾构前方的隧道四周加固地层,提高地层强度,降低地层变位,并为盾构进洞导向。
其次按预留洞口进洞之前,需要先开凿地连墙洞门,为了防止进洞时涌水涌砂,采用垂直冻结孔在洞门设置端部封盖,方便洞门打开。
当盾构迎头到达冻土时,将冷冻管拔起至隧道拱顶以上,继续冻结。
在两帮、拱顶垂直孔、拱底水平孔的地层维护冻结的前提下,确保盾构安全进洞。
见设计图二。
2.1、出洞冻土墙厚度计算。
冻土墙强度设计采用日本计算公式,冻土墙按周遍固定圆板考虑。
冻土的强度取值,参考上海和日本类似土层的试验结果和设计取值,原则上考虑较大的安全储备。
1) 荷载计算冻土墙外侧受土层侧压力作用。
按静止侧压力系数计算,取土工资料提供的最大值0.64。
取上覆土层的平均容重为γ=18.5kN/m3,超载q n=30kPa。
按洞口下缘埋深H=19.52m计算得冻土墙所受最大静止土压力为:P s =0.25 MPa 。
2) 冻土墙尺寸按受均布法向荷载的圆板计算冻土墙的承载能力。
a 、按日本设计公式计算厚度。
日本关于加固体厚度h 的计算公式为:2/1]2[σkBPDh = 图1 冻土墙的结构形式计算得冻土墙厚度为2.48m 。
(计算参数及结果参见表1)。
表1 按日本计算公式的参数取值与计算结果根据上述计算并参考工艺要求,取冻土墙有效厚度3.2m 。
b 、冻土墙的抗剪验算沿工作井开洞口周边冻土墙承受的剪力最大,为h PD Max 4=τ取冻土墙厚度为3.2m ,计算得剪应力为0.493Ma ,安全系数为4.56,满足设计要求,(计算参数与计算结果见表2)。
表2 剪切强度验算表根据上述计算,最后设计冻土墙的最小厚度为3.2m 。
c 、冻土墙深度与宽度根据最近盾构进出洞冻结施工经验,冻土墙与盾构出洞口四周的工作井地连墙搭接宽度大于2m 就足够了,所以,设计取冻土墙宽度为15.22m 。
考虑盾构出洞口下方水土压力较大,适当加大冻土墙与地连墙的搭接宽度,冻结深度取22.32m 。
另外,为了减小土层冻胀对地表及工作井的不利影响,采取局部冻结方式,局部冻结范围为深5m ~22.32m 。
2.2、进洞冻土结构设计1) 荷载计算冻土墙外侧受土层侧压力作用。
按静止侧压力系数计算,取土工资料提供的最大值0.64。
取上覆土层的平均容重为γ=18.5kN/m 3,地面超载q n =30kPa 。
按洞口下缘埋深H=19.52m 计算得冻土墙所受最大主动土压力为:P s =0.25 MPa 。
考虑盾构推进,系数B=22) 冻土墙尺寸按受均布法向荷载的圆板计算冻土墙的承载能力。
a 、按日本设计公式计算厚度日本关于加固体厚度h 的计算公式为 2/1]2[σkBPDh =计算得冻土墙厚度为1.33m 。
(计算参数及结果参见表3)。
表3 进洞冻土墙按日本计算公式的参数取值与计算结果考虑到进洞时地层扰动大,为了减少地面变位,结合端部封头冻土墙沿纵向围岩增加3.3m 长的隧道四周冻结加固。
b 、冻土墙的抗剪验算沿工作井开洞口周边冻土墙承受的剪力最大,为h PD B Max 4=τ取冻土墙厚度为3.5m ,计算得剪应力为0.40MPa ,安全系数为2.5, (计算参数与计算结果见表4)比出洞小,为此增加3m 长隧道的进洞导向冻结。
表2 进洞剪切强度验算表c 、冻土墙深度与宽度根据最近盾构进出洞施工经验,冻土墙与盾构出洞口四周的工作井地连墙搭接宽度有2m 就足够了,所以,设计取冻土墙宽度为15.22m 。
考虑盾构出洞口下方水土压力较大,适当加大冻土墙与地连墙的搭接宽度,冻结深度取21.4m 。
另外,为了减小土层冻胀对地表及工作井的不利影响,采取局部冻结方式,局部冻结范围为深5m ~21.4m 。
导向隧道加固围岩的冻土壁厚3~5m 。
2.3、冻结孔布置与冻土墙形成预计出洞:冻结孔布置和冻土墙形成预计见设计图一。
设计取垂直冻结孔允许偏斜率为5‰。
冻结孔开孔间距为800~960mm ,冻结孔成孔最大控制间距为1200mm,工作井周边的冻结孔与工作井井壁的最大控制间距为350mm 。
冻土墙的单边扩展速度取22mm/d 。
设计冻结28天后开始破盾构出洞口,此时,估计冻土墙厚度可达3.2m ,宽度达15.5m ,均能满足上述设计计算要求。
进洞:冻结孔布置和冻土墙形成预计见设计图二。
设计取冻结孔允许偏斜率为5‰。
水平允许偏率1%。
冻结孔开孔间距为800~960mm,冻结孔成孔最大控制间距为1200mm,工作井周边的冻结孔与工作井井壁的最大控制间距为350mm。
冻土墙的单边扩展速度取22mm/d。
设计冻结28天后开始破盾构出洞口,此时,估计冻土墙厚度可达3.5m,宽度达15.5m,均能满足上述设计计算要求。
2.4、盾构出洞口冻土墙与地连墙间的密封问题。
由于地连墙混凝土的导热性好,冻土墙与地连墙之间不易冻结,所以要求冻结管尽量靠近地连墙,在地面打钻空间受地连墙导墙限制的情况下,靠近地连墙的冻结孔可以适当向地连墙倾斜钻进。
同时,为确保地连墙附近的土层冻结,拟采取紧挨地连墙布置两排冻结孔的加强冻结措施。
盾构出洞口周遍冻土墙与地连墙应搭接,搭接宽度大于取2m即可(杨家渡盾构隧道搭接长度1m)。
2.5、冻土墙对地连墙的作用力问题根据平衡关系,冻土墙与地连墙的水平作用力不会大于土层的被动土压力。
根据永冻土地区的大量现场量测与试验,冻土作用于建筑物的法向冻胀力一般不会大于0.2MPa。
在上海杨家渡220kV电缆顶管出洞冻结工程中,没有发现冻结施工对工作井有明显不利作用。
在该该工程中,考虑对冻结施工时的工作井衬砌变形进行跟踪监测。
2.6、冻结引起的地表隆起、沉降对附近建筑物的影响问题。
根据上海一、二号地铁和煤矿冻结施工监测,冻土墙内的地表冻胀隆起一般不大于30mm,如地表不补充水份,地表隆起量还要小得多。
地层融沉一般比冻胀隆起要小,个别情况可比冻胀隆起量大20%,所以,冻土墙化冻后,地表基本能恢复到原位。
在上海杨家渡220kV电缆顶管出洞冻结工程中,冻土墙附近地面混凝土没有发现有变形、开裂情况,也说明冻胀和融沉对附近地面建筑的影响不会大。
三、冻结施工工艺设计3.1 主要施工工艺参数1、两盾构出洞口冻结施工共用一个冻结站,按计划两盾构出洞口的冻结时间错开5个月。
2、设计最低盐水温度为-24~-26℃,并要求冻结7天达到-18℃。
3、冻土墙平均温度不高于-8℃。
打开隧道出洞口时冻土墙与工作井地连墙交界面附近温度低于-5℃。
4、出洞冻结器长度为1741m:进洞冻结器长度为:1752m。
5、冻结孔单孔盐水流量为7~10 m3/h,总流量为180 m3/h。
6、冻结管外径为108mm。
7、冻结28天打开盾构出洞预留口。
拔除冻结管4天。
8、冻结需冷量:出洞:冻结管散热系数取0.29kw,冷量损耗取20%,得冻结总需冷量为:Q =0.108×3.1416×1741×0.29×1.2=205.6KW进洞:冻结总需冷量为:Q =0.108×3.1416×1752×0.29×1.2=206.7KW9、每个洞口设测温孔5~8个,在冻土墙内侧扩展边缘布设地层位移观测孔1个,在冻结过程中监测位移变化。
10、冻结施工工序见附图三。
3.2 冻结孔施工3.2.1 冻结管、测温管和供液管规格冻结管选用的ф108×5mm低碳无缝钢管,单根管材长度以4~6m为宜,采用管箍连接。
管箍用ф121×5.5mm低碳无缝钢管加工,管箍长度为180mm。
供液管用ф62×6mm增强聚乙烯塑料管,冻结器羊角均用1.5"钢管加工。
3.2.2 打钻设备选型垂直孔选用XY-1B型钻机2台,每台电机功率为11 kw。
土层用ф150mm的三翼刮刀钻头钻进,导墙钢筋混凝土翻边用ф160mm金刚石取芯钻头钻进。
钻孔用经纬仪灯光测斜。
水平孔采用1台MKG-50钻机。
钻机功率30kw。
选用BW-200/50泥浆泵3台,流量为200 l/min,每台电机功率为14.5kw。
3.2.3 冻结孔质量要求根据施工基准点,按冻结孔施工图布置冻结孔。
孔位偏差不应大于50mm。
冻结孔钻进深度应确保冻结管能下到设计深度。
钻孔的偏斜率控制在5‰以内。
成孔最大间距不大于1.2m。
工作井井壁周边的冻结孔距井壁不大于0.35m。
冻结管和测温管耐压不低于0.8MPa。
3.2.4 冻结孔钻进与冻结器安装1、按冻结孔设计位置固定钻机,可用Φ160mm取芯钻开孔,正常钻进时用三叶钻头。
2、为了保证钻孔精度,开孔段钻进是关键。
钻进前5m钻孔时,要反复校核钻杆垂直度,调整钻机位置,并采用减压钻进。