地铁盾构联络通道冷冻法专题培训课件

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。

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。