2021年2021年度地铁盾构联络通道冷冻法讲义.ppt

联络通道冻结法施工
一：冻结法概论
二：勘探要求
三：冻结方案设计
四：冻结孔施工
五：冻结站安装
六：积极冻结与维护冻结
七：开挖与构筑施工
八：融沉注浆
九：监测监控
十：应急预案
十一：风险源及对策
十二：事故案例
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地铁盾构联络通道冷冻法
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一、冻结法概论
人工地层冻结技术最早于 1862年在英国应用 ，此后德国、比利时、美国、法国、奥地利、荷兰、前苏联、瑞典和日本等相继应用了冻结法。
冻结法最初应用最多的领域是矿山工程 ,但在其他工程领域起步也较早。 1886年瑞典在一个长 24ｍ的人行隧道施工中成功应用。此后作为一项成熟技术国外已广泛应用于地铁建设中，国内早在上世纪90年代开始在地铁建设中进行了该技术的应用和研究，同时利用国内外工程应用实例，证明了冻结技术在地铁建设中的可靠性和有效性。
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地铁盾构联络通道冷冻法
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我国情况
1955年，我国首次在开滦林西风井使用盐水冻结法凿井并获得成功；至今已经冻结近1100个井筒。
上世纪80年代，东北海拉尔水泥厂的上料仓基坑；
1988年，凤台淮河大桥主桥墩基础工程；
1993年，***一号线1个泵站和3个隧道联络通道；
1998年，北京地铁大北窑(现一号线国贸站）南侧隧道水平冻结施工，长45m；
2000年以后,上海大量越江隧道（大连路、复兴路、翔殷路、军工路、上中路、长江隧道等）和地铁工程使用冻结法；
2005年至今，上海、南京、广州、深圳、杭州，苏州、无锡、常州、宁波、武汉、天津、哈尔滨、沈阳等陆续将冻结法作为联络通道和盾构进出洞加固的重要施工方法。
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地铁盾构联络通道冷冻法
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现在地铁施工联络通道采用冻结法施工的城市很多，其联络通道结构大同小异。有些地区在施工经验及专家意见下，对冻结孔布孔方式、数量和结构方面作了很好的优化。
现冻结法施工的联络通道采用“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，使旁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旁通道及泵房的开挖构筑施工，地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行。
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地铁盾构联络通道冷冻法
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主要参考规范：旁通道冻结法技术规程
冻结法施工：在构筑物（旁通道）掘砌之前，用人工制冷的方法，将构筑物周围含水松散不稳定的冲积层、岩层进行冻结，形成封闭的符合工程施工安全要求的起到临时保护作用的冻结壁（俗称冻土帷幕或冻土墙），然后在冻结壁的保护下进行构筑物掘砌工作的一种施工方法。
冻结壁：用人工制冷的方法在构筑物周围土层（或岩层）所形成的具有一定厚度和强度的连续封闭的冻结岩土体，又称冻土帷幕或冻土墙。
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地铁盾构联络通道冷冻法
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地层冻结原理简图
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地铁盾构联络通道冷冻法
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氨（***利昂）－盐水冻结系统
制冷技术（制冷系统、冷媒剂循环、冷却水循环）
制冷循环一般包括四个过程：压缩—冷凝—降压—蒸发
冷媒剂循环：在冻结管内循环，将地层热量带出
冷却水循环：将制冷系统的热量释放于大气中
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地铁盾构联络通道冷冻法
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冻结施工工艺
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地铁盾构联络通道冷冻法
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联络通道冻结加固及暗挖构筑工艺
施工准备
隧道支撑
探孔试挖
拆钢管片
开挖、临时支护
冻结孔封堵
冷冻站系统拆除
土层注浆充填
冻结孔施工
冻结站安装
冻结器系统安装
检测系统安装
冻结运转
永久支护
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地铁盾构联络通道冷冻法
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