旁通道冻结法技术规章
上海市工程建设规范旁通道冻结法技术规范Technical code for crosspassageFreezing methodDG/TJ08-902-2006J10851-2006主编单位:上海申通轨道交通研究咨询有限公司批准部门:上海市建设和交通委员会施行日期:2006年10 月1日2006年上海1.总则1.0.1为了贯彻执行工程建设的方针,政策,推广应用在设计,施工中的各项行之有效的科研成果和经验,保证地铁建设工程冻结法施工质量,促进技术进步,做到经济合理,安全可靠,特指定本规程。
1.0.2 本规程适用于上海地铁建设中圆隧道旁通道应用盐水制冷系统的冻结法技术的工程勘察,地层冻结设计,冻结壁形成及其检测,冻结孔施工与冻结管质量,冷冻站制冷系统,掘砌及监控德望能够方面。
在设计及施工时,应严格执行本规程的规定。
1.0.3在旁通道地层冻结设计和掘砌施工中,应因地制宜,因时制宜,合理设计,精心施工,严格监控,。
在地层冻结设计时,应综合考虑工程特征,周边环境和工程地质条件及水位地质条件,选择合理的冻结壁结构和冻结工艺。
在旁通道掘砌施工中应做到地层冻结与掘砌的协调配合,确保施工安全。
1.0.4采用冻结法施工的盾构进出洞加固,建筑基坑维护,隧道地基土加固和其他隧道旁通道施工等工程,可根据工程的特性和工程地质及水文地质条件,参考应用本规程。
1.0.5采用冻结法施工的旁通道工程,除应符合本规程的规定外,还应符合国家和本市现行的有关标准,规范和规程。
2 术语2.0.1 冻结法ground freezing method在施工地下构筑物之前,用人工制冷的方法,将构筑物周围含水地层进行冻结,形成具有临时承载和隔水作用并满足工程施工安全需要的冻结壁,然后在冻结壁的保护下进行构筑物掘砌作业的一种施工工法。
2.0.2 盐水制冷系统brine refrigeration system以氯化钙等盐溶液为冷媒剂的间接制冷系统。
采用盐水制冷系统的冻结法施工技术简称盐水冻结。
2.0.3 表土层soil layer覆盖于基岩露头之上的第三纪,第四纪地层。
冻结法一般用于含水表土层的加固。
2.0.4 冻土圆柱frozen soil column冻结器与周围含水地层发生热交换并使周围含水地层冻结所形成的近似圆柱的冻土柱。
2.0.5 冻结壁frozen soil wall用制冷技术在构筑物周围地层所形成的具有一定厚度和强度的连续冻结岩土体,又称冻土帷幕或冻土墙。
冻结壁由两两相交的冻土圆柱组成,相邻冻土圆柱的交界面称冻结壁界面。
2.0.6 冻结壁厚度frozen soil wall thickness冻结壁壁面上任一点与另一壁面之间的最短距离。
冻结壁厚度设计值在一般指在拟建构筑物开挖面外侧冻结壁所要达到的最小厚度。
2.0.7 冻结壁平均温度average temperature of frozen soil wall冻结壁任一截面温度分布的平均值。
冻结壁平均温度设计值一般指拟建构筑物开挖面外围冻结壁界面处所要达到的平均温度。
2.0.8 冻结壁交圈时间frozen soil wall closing time从地层冻结开始至构筑物周围主要冻结器布置圈上所有相邻的冻结器多形成的冻土圆柱按设计要求完全相交所需要的时间。
2.0.9 冻结壁形成期formable period of frozen soil wall从地层冻结开始至冻结壁形成达到设计要求所需的时间,也称积极冻结期。
2.0.10 冻结壁维护期maintainable period of frozen soil wall冻结壁形成达到设计要求后,为了保证构筑物掘砌过程中的安全,继续向冻结器输送冷量,以维持冻结壁满足设计要求的一段期间。
也称维护冻结期。
2.0.11 人工冻土artificial frozen ground用人工制冷技术使含水地层降温冻结所形成的冻土。
2.0.12 冻结站refrigeration plant在拟建构筑物附近集中安设制冷设备和设施的场所。
冻结站主要有制冷剂(氟利昂等)循环系统,冷媒(盐水等)循环系统,冷却水循环系统及供电系统。
2.0.13 冻结孔freeze hole按设计要求布置在构筑物周围用于安装冻结器的钻孔,有垂直孔,水平孔,倾斜孔之分。
冻结孔有时也泛指冻结器。
冻结孔一般沿围绕构筑物的环线布置,该环线称冻结孔布置圈。
2.0.14 冻结器freezing apparatus安设在冻结孔内,用以循环冷媒剂并与地层进行热交换的装置。
冻结器由冻结管和置于冻结管内的供液管等组成,冻结管要求导热性好,不渗漏,一般采用无缝钢管。
2.0.15 泄压孔pressure release hole用来观测和释放土层水压力的孔(管)。
可以通过观测冻结壁围护结构内泄压孔水压变化来判断冻结壁是否交圈,通过泄压孔泄水,排泥来缓减土层冻胀对周围环境的影响。
2.0.16 温度观测孔temperature measurement hole布置在冻结壁及冻结降温区内,用于安装温度传感器监测不同时期地层温度分布情况的钻孔。
测温数据用来计算冻结壁扩展速度,冻结壁厚度和冻结壁平均温度等冻结壁形成特性参数。
2.0.17 冻结孔间距 a space between two adjacent freezeholes相邻两冻结孔之间的距离。
冻结孔不同深度处的冻结孔间距一般也是不同的。
相邻冻结孔孔口之间的距离称冻结孔开孔间距。
实际施工完成的冻结孔间距称冻结孔成孔间距。
2.0.18 测斜deviational measurement检查冻结孔,温度检测孔,水位观测孔在不同深度上的偏斜值和偏斜方位的工作。
测斜应在钻进施工中进行,并于成孔后再进行最终测量。
2.0.19 掘进步距(段长)drivage step size掘砌施工过程中,每个开挖与支护循环作业的掘进长度。
2.0.20 冻土压力frozen ground pressure冻结壁作用于支护上的法向压力的统称,亦称冻结压力。
冻结压力为临时荷载。
2.0.21 旁通道bypass地铁隧道旁用于联络两条地铁隧道或安设隧道泵站的短隧道和硐室。
旁通道一般有水平通道,集水井和水平通道与地铁隧道连接的喇叭口三部分组成。
3 基础资料3.1 勘察资料3.1.1周围地面环境及地下管线资料。
主要应包括周边地面及地下的建筑物结构,设备,管线特征及其与拟建旁通道的位置关系,建筑物,设备和管线等特殊保护要求等。
3.1.2 勘察孔地质柱状图及相关描述。
应包括勘察孔位置,深度,勘察孔主要施工工艺及主要施工过程,勘察孔全深范围内的土层分布图,土层名称,层顶标高,层厚,取样点位置,土体性状,包含物及物理特征等。
勘察孔深度应不小于旁通道结构埋深的2.3倍。
3.1.3 含水层及地下水活动特征。
应包括含水层埋深,厚度,渗透系数,地下水水位及其变化幅度,以及含水层与地表水体的水力联系等。
当旁通道附近含水层地下水活动频繁,地下水流速有可能超过5m/d时,还应提供该含水层的地下水流向,流速等资料。
3.1.4 土层的常规物理力学特征指标。
主要包括土层的密度,含水量,塑性指标,颗粒组成,内摩擦角和粘结力,膨胀量和承载力等。
3.2 冻土试验资料3.2.1土层的热物理特性指标。
主要应包括原始地温,结冰温度,导热系数,比热和冻胀率等。
3.2.2 冻土的物理力学特性指标。
主要包括抗压强度,剪切强度,抗折强度,蠕变参数和融沉率等。
3.3 其他资料3.3.1 旁通道结构施工图。
3.3.2 其他与旁通道冻结法设计,施工有关资料。
如:拟建旁通道附近隧道施工的有关情况,隧道内及端头井附近的交通及场地条件,地区气象资料等。
4 地层冻结设计4.1 一般规定4.1.1 地层冻结加固应在设计的时间内保证土方开挖和结构施工的安全,并使周围环境和建筑物不受损害。
4.1.2 冻结壁宜作为临时承载结构。
当要求承载时间较长时,宜设立初期支护形成复合承载体系。
4.1.3 地层冻结设计应包括以下内容。
1.冻结壁结构方案比较与选择。
2.冻结壁的承载力和变形验算(1类冻结壁除外)。
3.冻结孔布置图。
4.冻结壁形成验算。
5.冻结制冷系统设计。
6.对冻结壁的监测与保护要求。
7.可能对周围环境和建筑物产生影响的分析。
8.对周围环境和建筑物的影响监测与保护要求。
4.1.4 在地层冻结区域内有以下情况时,设计中应进行深入分析并采取针对性措施:1. 地下水流速大于5m/d,有集中水流或地下水水位有明显(≥2m/d)波动;2. 土层结冰温度低于-2ºC或有地下热源可能影响土体冻结;3. 土层含水量低可能影响土体冻结强度;4.用其他施工方法扰动过的地层;5.有其他可能影响地层冻结或地层冻结可能严重影响周围环境的情况。
4.1.5 当冻结壁表面直接与大气接触,或通过导热物体与大气产生热交换时,应在冻结壁或导热物体表面采取保温措施。
4.1.6 在冻结壁形成期间,冻结壁内或冻结壁外200m区域内的透水砂层中不宜采取降水措施。
必须降水施工时,冻结设计应充分考虑降水产生的不利影响。
4.1.7 冻结壁的荷载计算1.冻结壁的荷载应包括下列各项。
(1)土压力(2)水压力(3)土方开挖影响范围以内地面建筑物荷载,地面超载及其他临时荷载。
2.土压力和水压力对砂性土宜按水土分算的原则计算:对粘性土宜按水土合算的原则计算,也可按经验公式计算。
3.垂直土压力按计算点以上覆土重量及地面建筑物荷载,地面超载计算;侧向土压力按主动土压力计算,可采用郎肯土压力理论计算;基底土反力可按主动土压力计算,也可按静力平衡计算。
4.侧向土压力计算的经验公式为P s=KP t公式中P s―――为侧向土压力,kpaP t―――为计算点的垂直土压力,kpaK―――为侧压系数,一般取K=0.74.2 冻结壁设计4.2.1 冻结壁结构形式选择1.冻结壁按其功能与要求分为三类,间表4.2.1。
应根据冻结壁功能要求分类选择不同形式和安全性能的冻结壁结构。
表4.2.1冻结壁功能分类表2.冻结壁结构形式选择原则(1)冻结壁宜按受压结构设计。
(2)在含水砂性土层中应采用密封的冻结壁结构形式。
(3)冻结壁的几何形状宜与拟建地下结构的轮廓接近,并易于冻结孔布置(4)冻结壁结构形式选择应有利于控制土层冻胀与融沉对周围环境的影响(5)对冻结壁有严格变形控制要求时,可采用“冻实”的冻结壁形式3.旁通道的通道部分可采用直墙圆拱冻结壁,集水井可采取满堂加固或采用“V”字形冻结壁。
4. 开挖后冻结壁应设初期支护或内支撑,但冻结壁承载力设计仍按承受全部荷载计算。
4.2.2 冻结设计基础参数确定1. 冻结壁平均度温冻结壁平均温度应根据冻结壁承受荷载大小(或开挖深度),冻胀融沉可能对环境造成的影响及工艺合理性确定,在一般情况下可按表4.2.2-1选取。
旁通道冻结法技术规程2016
旁通道冻结法技术规程2016全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:旁通道冻结法技术规程是一项用于处理某些特定类型冷却液(如冷却塔水、循环水等)的技术。
其主要原理是利用旁通道将部分冷却液冻结,以达到提高冷却效果和节能的目的。
下面将详细介绍关于旁通道冻结法技术规程的相关内容。
一、技术简介旁通道冻结法是一种冷却系统中常用的节能降耗技术。
其主要原理是在冷却系统的旁通道中加装冷冻机组,利用冷冻机组将部分冷却液冻结,形成一个“冷储池”,再将这部分冻结的冷却液与原有的循环冷却系统相结合,以提高整个冷却系统的冷却效果和节能效果。
二、技术特点1.节能降耗,提高冷却效果。
通过冻结部分冷却液,可以有效减少冷却系统中的循环水量,降低冷却系统的能耗,并且提高冷却效果。
2.稳定可靠。
冻结技术成熟,操作简单可靠,不会对原有的冷却系统产生影响。
3.适用范围广。
适用于各种冷却系统,包括冷却塔水、循环水、冷却水等。
4.环保节能。
通过减少冷却系统的能耗,旁通道冻结法技术有利于环保节能,符合目前社会可持续发展的要求。
三、技术应用1.工业冷却系统。
在机械加工、钢铁冶炼、化工企业等工业领域的冷却系统中广泛应用,能够有效提高生产效率和节能减排。
2.建筑空调系统。
在大型商业综合体、写字楼等建筑的空调系统中,采用旁通道冻结法技术,可以提高空调系统的冷却效果,节能减排。
3.冷链物流。
在冷链物流行业,通过冷冻技术冷冻冷藏货物,延长货物的保鲜期,保证货物的质量和安全。
四、技术规程1.技术方案确定。
在应用旁通道冻结法技术之前,需要确定具体的技术方案,包括冷却系统的结构、冷冻机组的配置等。
2.系统设计。
根据具体的冷却系统情况,设计旁通道冻结法技术的系统方案,包括冻结水箱、冷却循环管路等设计。
3.设备选型。
选择合适的冷冻机组和相关设备,确保系统的稳定可靠运行。
4.施工安装。
按照设计要求进行施工安装,确保设备安装到位,管路连接正确。
5.系统调试。
完成安装后,对系统进行调试,检查系统运行状态,确保正常运行。
冻结法施工工艺
冻结法施工工艺地铁施工旁通道冻结法施工工艺冻结法施工工法一、前言作为一种成熟的施工方法,冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中,已有100多年的历史,我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史,主要用于煤矿井筒开挖施工,其中冻结最大深度达435m,冻结表土层最大厚度达375m.自1992年起,冻结法工艺被广泛应用于上海、北京、深圳、南京等城市地铁工程施工中。
公司在上海地铁隧道旁通道工程施工中,采用了冻结法加固的施工方法,通过对施工工艺的归纳总结,以及参考有关施工技术资料,形成本工法。
二、特点冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的施工,经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点: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。
三、使用范围冻结法适用于各类地层,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。
四、工艺原理冻结法是利用人工制冷技术,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。
五、工艺流程冻结法六、施工操作要点施工时,应不断对每个施工工序进行管理。
控制冻结孔施工、冻结管安装、冻结站安装、冻结过程检测的质量。
冻结法在联络通道(旁通道)施工中应用
5 冻结帷幕计算
表中的安全系数K是由冻土强度与其相应的冻土结构相关 位置的应力比值。由于联络通道断面的土层以粉砂土为 主,故冻土强度以冻土平均温度为-10℃时的粉土强度为 准,σ压=4.0Mpa, σ拉=2.0Mpa,σ剪=1.7Mpa。从数据可见, 各截面的压应力安全系数K >2.19,拉应力安全系数K >1.94,剪应力安全系数K >3.64,安全储备较大 。
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1 冻胀和融沉; 2 对土体加固为临时性质,不能长期起作用。
2 冻结原理
盐水循环------盐水吸收地层热量,在盐水箱内将热量 传递给蒸发器中的液氨;
氨循环------液氨变为饱和蒸气氨,再被氨压缩机压缩 成过热蒸气进入冷凝器冷却,高压液氨从冷凝器经 贮氨器,经节流阀流入蒸发器液氨在蒸发器中气化 吸收周围盐水的热量;
迄今为止,各国冻结井最大深度分别为:英国930m,美国915m, 波 兰 8 6 0 m, 加 拿 大 6 3 4 m, 比 利 时 6 3 8 m, 前 苏 联 6 2 0 m, 德国531m,法国550m,中国702m。
1 冻结法概述
冻结法的优点:
1 安全可靠性好,可有效的隔绝地下水; 2 适应面广。适用于任何含一定水量的松散岩土层,在复杂水文
1862年,英国首次在南威尔士的建筑基坑中使用了冻结法; 1880年,德国工程师F.H.Poetch在国际上首次提出并获得人工
冻结法专利; 1962年,日本从开始在岩土工程中应用人工地层冻结技术,随后
20年中约施工了250个冻结工程; 20世纪70~80年代,前苏联应用冻结法施工城市地铁、矿井和其
它工业建筑的大型工程达200余项。
1 冻结法概述
旁通道冻结法技术规程条文说明
旁通道冻结法技术规程条⽂说明1. 总则1.0.1 本条⽂指出了制定本规程的⽬的和依据。
在执⾏本规程时,必须掌握这个指导原则。
1.0.2 本条⽂规定本规程的适⽤范围是上海地铁隧道建设中应⽤冻结法技术施⼯的旁通道⼯程。
本规程所述冻结制冷⽅法是指以氯化钙盐⽔为冷媒剂的间接制冷⽅法。
1.0.3 冻结法施⼯遇到的地质、⽔⽂地质条件复杂;施⼯⼯序多,施⼯⼯序之间的联系密切,既应根据地质,⽔⽂地质资料、周边环境,合理设计,做到施⼯⼯序密切配合,冻结孔施⼯为地层冻结服务,冻结为掘砌服务,⼜应做到掘砌与冻结的密切配合,衬砌满⾜地铁隧道使⽤要求。
做到应因地制宜、因时制宜、合理设计、精⼼施⼯、严格监控。
1.0.4 地层冻结技术应⽤⼴泛,不仅⼴泛应⽤与地铁隧道建设中的旁通道⼯程,还可应⽤于地铁隧道建设中的端头井及建筑基坑等⼯程,这些⼯程可根据⾃⾝的特征,参照执⾏本规程。
1.0.5 旁通道冻结法施⼯,除应符合本规程的规定外,尚应符合旁通道冻结法施⼯相关的混凝⼟结构、地质勘探⼯程、制冷⼯程、供电⼯程、特种设备、机电设备安装⼯程⽅⾯已颁布的规范、规程中的有关条⽂。
上述规范、规程中除少数内容需要放在本规程中,其他条⽂不再重复。
3. 基础资料3.1 勘察资料3.1.3 在旁通道附近有⽔源井⼤量抽取地下⽔,会引起⼤的地下⽔流动,影响地层冻结效果,推迟冻结壁形成时间,旁通道附近有⼤量的⽔源井或有地下古河道时,冻结设计前,应提供实测地下⽔流速、流向的资料,以便在设计中针对性的技术措施。
3.2 冻⼟试验资料3.2.1~3.2.2 ⼟层的热物理特性指标和冻⼟的物理⼒学性质指标应按照有关标准通过试验⽅法测定,试验项⽬和试验内容可按下表确定。
⼟的热物理特性试验和冻⼟物理⼒学特性⼀览表由于受⽬前试验条件的限制,可以不要求每项⼯程都进⾏⼟层热物理特性试验和冻⼟物理⼒学特性试验。
但应当采⽤可靠的⼯程类⽐⽅法对冻结法设计的安全性进⾏评估。
4. 地层冻结设计4.1 ⼀般规定4.1.2 冻结壁长时间承受的荷载会引起较⼤的蠕变变形;随着冻结壁暴露时间的延长,可能因表⾯温度升⾼⽽影响冻结壁的承载⼒或局部造成破坏,因此,⼀般需要通过设初期⽀护的⽅式来减⼩冻结壁所承受的荷载,缩短冻结壁的暴露时间。
地铁施工旁通道冻结法施工工艺
地铁施工旁通道冻结法施工工艺一前言作为一种成熟的施工方法,冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中,已有100多年的历史,我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史,主要用于煤矿井筒开挖施工,其中冻结最大深度达435m,冻结表土层最大厚度达375m.自1992年起,冻结法工艺被广泛应用于上海、北京、深圳、南京等城市地铁工程施工中。
公司在上海地铁隧道旁通道工程施工中,采用了冻结法加固的施工方法,通过对施工工艺的归纳总结,以及参考有关施工技术资料,形成本工法。
二、特点冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的施工,经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点: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。
三、使用范围冻结法适用于各类地层,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。
四、工艺原理冻结法是利用人工制冷技术,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。
五、工艺流程冻结法六、施工操作要点施工时,应不断对每个施工工序进行管理。
控制冻结孔施工、冻结管安装、冻结站安装、冻结过程检测的质量。
上海地铁旁通道冻结法施工技术
上海地铁旁通道冻结法施工技术摘要:结合上海地区地铁所处地层的特点,对旁通道的冻结施工作了详细的分析。
对水平冻结工艺、冻结施工、冻土开挖、冻胀融沉等几方面提出了有参考价值的施工参数及控制措施。
最后对施工的一些安全问题提出建议。
关键词:轨道交通;旁通道;冻结法;施工上海市地铁区间隧道所处地层常常遇到松软含水地层,稳定性差,因此,在旁通道土体开挖前,必须对周围土体进行加固。
用冻结法加固土体具有强度高、封水性好、安全可靠等优点,特别适用此类工程。
由于传统的垂直钻进冻结孔在城市中施工缺乏打钻空间,故以采用水平冻结[1,2]为宜。
1 旁通道施工旁通道及泵站常设在地铁区间隧道的最低点。
其由与上、下行线正交的水平通道和通道中部的集水井组成。
通道为直墙圆弧拱结构,集水井为矩形结构。
在冻结法施工过程中[3],通常用“隧道内钻孔,冻结临时加固土体,矿山法暗挖构筑”的施工方案,即:在隧道内利用水平孔和倾斜孔冻结加固地层,使旁通道及泵站外围土体冻结,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旁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。
2水平冻结工艺2.1冻结帷幕设计冻土帷幕厚度设计,通常根据类似工程施工经验和设计试算,然后采用有限元对冻土帷幕受力与变形进行验算,直到满足要求。
2.2冻结孔的设置根据冻结帷幕设计及旁通道的结构,冻结孔按上仰、近水平、下俯3种角度布置在旁通道和泵站的四周,在通道下部布置2排冻结孔,加强通道冻结效果,把泵站和通道分为2个独立的冻结区域。
通常冻结孔的布置根据管片配筋情况和钢管片加强筋位置,在避开主筋的前提下可适当调整。
2.3制冷设计1)确定冻结参数。
(1)设计盐水温度为-25~-30℃。
(2)冻结孔单组流量≥3 m3/h。
(3)冻结孔应避开管片接缝、螺栓、主筋和钢管片肋板,开孔位置误差≤100 mm。
(4)通常设置4个对穿孔,用于冷冻排管和冻结孔供冷。
地铁旁通道冻结法施工工法(改)
地铁旁通道冻结法施工工法一、前言旁通道(又称联络通道)是地铁隧道施工中技术难度大、工序较复杂的施工环节之一,作为旁通道施工安全的核心土体加固,一旦处理不当,会致使地面沉陷、房屋坍塌、隧道失去使用功能。
2004年,上海地铁4号线就发生过类似的事故。
因此在认真作好地质与环境调查的基础上采取合理的土体加固方案十分必要。
2004年,中铁四局集团在上海地铁M8线Ⅲ标段黄兴路站~延吉中路站区间隧道旁通道工程施工中,采用了冻结法加固的施工方法,通过对施工过程的归纳总结,以及参考有关施工技术资料,形成本工法。
二、工法特点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;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,冻土强度最大可达10MPa,安全性好;3、无异物进入土壤,噪音小,不影响建筑物周围地下结构。
三、适用范围适用于含水量大于10%的任何含水、松散、不稳定地层;可用于盾构隧道掘进、旁通道和泵站施工,顶管进出洞施工、地下工程堵漏抢救施工等。
四、工艺原理地铁旁通道冻结法是利用现代制冷技术,通过在需加固土层内敷设冻结管,冻结管内采用循环盐水,在冷冻机的作用下使地层中的水结冰,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,进行旁通道的掘砌作业。
是一种临时加固技术,可根据工程需要调节冻土强度,并可采取自然或强制解冻技术使其融化。
五、工艺流程冻结法施工工艺流程图六、施工操作要点施工前,应根据工程地质、水文、构筑物、现场施工条件情况进行冻结帷幕、冻结孔布置、制冷及其他冻结参数设计。
由于地面条件受限制,目前城市地铁旁通道的冻结孔主要是采用水平布置。
1、冻结孔施工施工中,对每个施工工序加强管理。
控制冻结孔施工、冻结管安装、冻结站安装、冻结管试漏、冻结过程检测的质量。
1.1开孔间距误差控制在±20mm内。
在打钻设备就位前,用经纬仪精确确定开孔孔位,以提高定位精度。
旁通道冻结方案
1.工程概况1.1工程内容本区间设旁通道及泵站,位于上下行线里程为SK10+160.800~XK10+149.788。
上、下行线隧道中心的距离约为13.5m。
旁通道为直墙圆弧拱结构,轴向基本与左右线隧道正交,集水井为矩形结构,参见图1。
旁通道和集水井均采用两次衬砌,其中初衬厚度为200mm,图1 旁通道结构示意图通道墙、拱和集水井内衬厚度为400mm,旁通道底板和通道与隧道连接处(喇叭口)内衬厚度为1000mm。
通道的开挖轮廓高约4.23m,宽3.2m,局部(喇叭口处) 高4.83m,宽4.4m;集水井开挖轮廓长4.7m,宽3.2m,深2.2m。
旁通道设计采用矿山法暗挖施工,并要求开挖前在隧道内对旁通道周围地层进行冻结加固。
本方案包括旁通道的地层冻结加固和开挖构筑施工等内容。
按过去设计旁通道地层加固体积约为2100 m3,挖掘土方和浇注混凝土体积分别为220m3和120 m3。
1.2施工条件本区间旁通道位置隧道中心标高为-17.383m,地面标高为+3.99m。
根据该旁通道附近Q12G10号钻孔地质柱状图,自上而下地层分布为:①1杂填土,层厚约2.5m,层底标高1.49m;②2褐黄-灰黄色粉质粘土,层厚约0.7m,层底标高0.79m;②3-1灰色粘质粉土,层厚约4.4m,层底标高-3.61m;②3-2灰色砂质粉土,层厚约7.6m,层底标高-11.21m;④灰色淤泥质粘土,层厚约3m,层底层底标高-14.21m;⑤1-1灰色粘土,层厚约2.8m,层底层底标高-17.01m;⑤1-2灰色粉质粘土,层厚约4.7m,层底层底标高-21.71 m;⑥暗绿-草黄-灰绿色粉质粘土,层厚约3.3m,层底层底标高-25.01 m;⑦1草黄-灰色砂质粉土,层厚约6m,层底层底标高-31.01 m;旁通道施工范围内土层主要为⑤1-1灰色粘土和⑤1-2灰色粉质粘土。
根据类似土层的试验资料,地层具有孔隙比大、含水丰富、承载力低、容易压缩和在动力作用下易流变的特点,开挖后天然土体本身难以自稳。
旁通道冻结法技术规程完整
上海市工程建设规范旁通道冻结法技术规范Technical code for crosspassageFreezing methodDG/TJ08-902-2023J10851-2023主编单位:上海申通轨道交通研究征询有限公司批准部门:上海市建设和交通委员会施行日期:2023年10 月1日2023年上海1.总则1.0.1为了贯彻执行工程建设的方针,政策,推广应用在设计,施工中的各项行之有效的科研成果和经验,保证地铁建设工程冻结法施工质量,促进技术进步,做到经济合理,安全可靠,特指定本规程。
1.0.2 本规程合用于上海地铁建设中圆隧道旁通道应用盐水制冷系统的冻结法技术的工程勘察,地层冻结设计,冻结壁形成及其检测,冻结孔施工与冻结管质量,冷冻站制冷系统,掘砌及监控德望可以方面。
在设计及施工时,应严格执行本规程的规定。
1.0.3在旁通道地层冻结设计和掘砌施工中,应因地制宜,因时制宜,合理设计,精心施工,严格监控,。
在地层冻结设计时,应综合考虑工程特性,周边环境和工程地质条件及水位地质条件,选择合理的冻结壁结构和冻结工艺。
在旁通道掘砌施工中应做到地层冻结与掘砌的协调配合,保证施工安全。
1.0.4采用冻结法施工的盾构进出洞加固,建筑基坑维护,隧道地基土加固和其他隧道旁通道施工等工程,可根据工程的特性和工程地质及水文地质条件,参考应用本规程。
1.0.5采用冻结法施工的旁通道工程,除应符合本规程的规定外,还应符合国家和本市现行的有关标准,规范和规程。
2 术语2.0.1 冻结法 ground freezing method在施工地下构筑物之前,用人工制冷的方法,将构筑物周边含水地层进行冻结,形成具有临时承载和隔水作用并满足工程施工安全需要的冻结壁,然后在冻结壁的保护下进行构筑物掘砌作业的一种施工工法。
2.0.2 盐水制冷系统 brine refrigeration system以氯化钙等盐溶液为冷媒剂的间接制冷系统。
冻结法施工工法
目录一、前言二、特点三、使用范围四、工艺原理五、工艺流程六、施工操作要点七、机具设备八、质量标准九、劳动力组织十、安全环境保护十一、效益分析十二、工程实例冻结法施工工法一、前言作为一种成熟的施工方法,冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中,已有100多年的历史,我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史,主要用于煤矿井筒开挖施工,其中冻结最大深度达435m,冻结表土层最大厚度达375m。
自1992年起,冻结法工艺被广泛应用于上海、北京、深圳、南京等城市地铁工程施工中。
中铁四局集团在上海地铁M8线Ⅲ标段黄兴路站~延吉中路站区间隧道旁通道工程施工中,采用了冻结法加固的施工方法,通过对施工工艺的归纳总结,以及参考有关施工技术资料,形成本工法。
二、特点冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的施工,经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点: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。
三、使用范围冻结法适用于各类地层,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。
四、工艺原理冻结法是利用人工制冷技术,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。
