地铁隧道联络通道地层冻结法施工工艺
基于冻结帷幕法地铁联络通道施工工法
基于冻结帷幕法地铁联络通道施工工法基于冻结帷幕法地铁联络通道施工工法一、前言地铁系统是现代城市交通的重要组成部分，地下通道作为地铁站之间的联络通道，对地铁系统的正常运行起着至关重要的作用。
而基于冻结帷幕法地铁联络通道施工工法在地铁工程中的应用，有效解决了施工过程中的困难和安全隐患。
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、经济技术分析以及工程实例进行详细介绍。
二、工法特点基于冻结帷幕法地铁联络通道施工工法具有以下特点：1. 施工难度低：采用该工法可以避免地下水涌入施工区域，大大降低了施工难度。
2. 安全性高：通过冻结帷幕将施工区域与周围环境隔离，有效防止地下水涌入和土体塌方，并提供了良好的工作环境。
3. 施工周期短：冻结帷幕法可以在较短的时间内形成坚固的冻结土体，缩短了施工周期。
三、适应范围基于冻结帷幕法地铁联络通道施工工法适用于以下情况：1. 周围土质较松散，容易发生塌方的地区。
2.地下水位较高，水压较大的地下工程。
3. 要求施工周期较短的地铁工程。
四、工艺原理基于冻结帷幕法地铁联络通道施工工法的工艺原理主要包括：冻结帷幕的形成原理、土体冻结导致的阻力增加原理以及冻结土体的稳定力学性质原理。
冻结帷幕的形成是通过在地下使用液氮或冷却液注入地下，使周围土壤迅速冷却并形成冷冻帷幕。
冷冻帷幕起到了隔水屏障的作用，阻止了地下水与施工区域的接触。
土体冻结导致的阻力增加是基于土体在被冻结后会形成一种类似岩石的坚固土体，具有较高的抗剪强度和抗弯强度，从而增加了地下结构的稳定性。
冻结土体的稳定力学性质是基于冻结土体能够有效地抵抗外界荷载的作用，保证施工期间地下工程的安全性和稳定性。
五、施工工艺基于冻结帷幕法地铁联络通道施工工法主要包括以下施工阶段：1. 跨越地铁线路的冷冻帷幕施工。
2. 联络通道顶部的横向冷冻帷幕施工。
3. 联络通道底部的纵向冷冻帷幕施工。
4. 检查孔施工。
地铁隧道联络通道工程地层冻结法施工技术
地铁隧道联络通道工程地层冻结法施工技术发布时间：2023-02-01T03:27:42.754Z 来源：《工程管理前沿》2022年第18期作者：张松[导读] 目前，我国的地铁工程已经进入了加速阶段，许多线路正在施工，一些大的工程正在进行，张松中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司江苏省无锡市 214000摘要：目前，我国的地铁工程已经进入了加速阶段，许多线路正在施工，一些大的工程正在进行，已经有30多个城市已经建成。
跨线隧道施工是地铁隧道建设中的一个关键环节，也是一个危险累积期。
合理的冻结方案对确保项目的安全运行至关重要，通过实际应用，证明了冻结法是一种有效、安全可靠的方法。
传统的跨槽孔冻结技术在设计、施工方面较为成熟，但在特殊环境、承压含水层、特殊环境等条件下，仍然存在一些技术问题。
因此，本文就地铁隧道联络通道工程地层冻结法施工技术展开了详细的论述。
关键词：地铁隧道；联络通道；冻结法1.冻结法施工技术的原理冻结技术在地层加固中得到了广泛的应用。
以人工制冷技术为主，建立了低温管路系统。
利用低温制冷剂的循环系统，将制冷能力持续传输至地表，从而将土壤含水量降至零点以下，从而实现冻结。
在此基础上，通过冰的黏结作用，将土壤固化为不渗透的整体结构，从而提高土壤的强度、稳定性和不渗透性，从而在地下排水中起到防护的作用，并能有效地抵御岩土的压力，保证施工和支护的安全。
按照制冷方式的不同，冷冻方式可以分为两种：循环制冷和直接制冷。
循环制冷系统的核心理念是：以氨、氟利昂为制冷剂，以盐水为制冷剂。
这种方法具有成本低廉、应用范围广等特点。
低温液态氮及其他有关物质是直接制冷的制冷剂。
利用水泵装置，将低温流体经冷却管道送入地层，冻结地层。
鉴于循环制冷方式和直接制冷方式的特性，本工程选择了循环制冷方式。
2.冻结加固方案的设计要点 (1)根据现场条件，横穿隧道应按水平或斜向设置，并在各孔内设置有孔板。
针对钻机施工中，泥浆水易于涌出，在钻孔入口处设有专用的封堵装置。
联络通道冻结法冷冻法施工方案
二次衬砌
C35、P10（现浇钢筋混凝土）
3、工程地质及水文地质条件
3.1工程地质
根据XX站～XX站区间地质勘察资料，本区间地貌单元为长江三角洲太湖冲湖积平原，场地地形平坦。本区间无不良地质作用，联络通道处的土层自上而下依次为：（1）2素填土、（3）1粘土、（3）2粘质粘土夹粉土、（3）3粉土夹粘质粘土、（6）1-1粉质粘土、（6）1粘土、（6）2-1粉质粘土夹粉土。联络通道位于（6）1-1粉质粘土和（6）1粘土层，泵房集水池位于（6）1粘土层和（6）2-1粉质粘土夹粉土层位于隔水层内。根据判别，7度地震作用下，本场地内20m以浅的(3)3层粉土夹粉质粘土不存在液化趋势。
表4-2a 专业分包单位管理人员配备表
序号
姓名
职务
工作安排
备注
1
项目经理
施工现场全面负责
2
项目总工
施工现场技术负责
3
冻结站站长
冻结施工负责
4
冻结站站长
冻结施工负责
表4-2b 分包单位劳动力配备计划表
பைடு நூலகம்序号
工种
人 数
备注
1
打钻工
2
冻安工
3
结构施工
含：钢筋工、架子工、焊工
4
机修工
5
电工
6
合计
4.3、设备与材料供应计划
℃
-28～-30
积极冻结期
XX
设计盐水温度
℃
-25～-28
维护冻结期
12
最大总需冷量
Kcal/h
4.3*104
工况条件
13
实际供冷量
地铁联络通道冻结法施工技术
地铁联络通道冻结法施工技术第一篇：地铁联络通道冻结法施工技术联络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,对联络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;联络通道;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,在联络通道土体开挖前,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、联络通道施工联络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,使联络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。
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联络通道的结构,冻结孔按上仰、近水平、下俯3种角度布置在联络通道和泵站的四周,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。
地铁隧道联络通道工程地层冻结法施工技术
地铁隧道联络通道工程地层冻结法施工技术摘要：随着土地资源的不断减少和人口数量的不断增加，地下空间的开发已成为必然趋势，土木工程行业的地位越来越高。
然而，随着地下空间的发展，出现了一些问题，尤其是围岩等级低、复杂水文地质条件下的地下空间开发尤为突出。
为了适应这些复杂的地下环境，地铁设计和施工人员经过充分的研究和试验，提出了冻结法施工方法。
由于冻结法施工适用于地下水的各种地基加固排水，不易出现薄弱点，因此已广泛应用于地铁等地下空间的开挖。
关键词：结构冻结法；施工技术；地铁隧道明挖；应用引言地铁如今已是城市轨道交通的重要组成部分，为方便人民出行和缓解城市拥堵做出了巨大的贡献，而在两单线区间隧道之间建立联络通道则是保障地铁运营安全、减少行驶过程中突发状况所造成的生命财产损失的关键措施。
由于联络通道的修建都在隧道结构完成之后进行，其施工难度大，并且一旦出现不良状况，不仅会影响联络通道结构本身，也可能对已经完成的隧道产生较大的不良影响。
因此，在联络通道的施工中必须选择恰当的加固方法和施工工艺。
目前，人工冻结法是修建联络通道常采用的施工方法，该方法环保且对周围地层影响小，尤其在一些富水软土地层中十分适用。
1施工方案在拟建联络通道施工区域的外围地层，钻出若干个水平和倾斜状态的冻结孔，在冻结孔内设置冻结管，通过冷冻系统对该联络通道外围的地层进行冻结加固，构成严密且强度较高的冻结帷幕（冻结墙），以此有效提高施工区域外围土体强度、稳定性和封水性能。
在冻结帷幕内侧采用矿山法组织土方开挖，并完成联络通道和泵房主体工程的施工任务。
2地铁隧道联络通道工程地层冻结法施工技术2.1冻结孔的布置参数为了确保圆砾层在联络通道开挖过程中的稳定，经过严谨的设计计算并且借鉴了以往冻结法的施工经验，采取从通道左右两端布置冻结孔的方法，一共布置57个冻结孔，其中左线冻结孔46个，右线冻结孔16个（包含4个加强孔），外加2个穿透孔打设在通道中部。
冻结法联络通道施工工法
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。
特殊条件下的地铁盾构区间联络通道冻结施工工法(2)
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。
浅谈地铁联络通道如何做好冷冻法施工
浅谈地铁联络通道如何做好冷冻法施工摘要：联络通道是地铁隧道区间一个分部工程，主要是贯通隧道区间左右线的附属结构，其中泵房设置相应联络通道内。
一般区间600m左右设置一处联络通道，供抽水排污、应急救援等。
联络通道施工一般采用暗挖施工，预支护采用地表加固或者环形冷冻法加固。
本文主要论述了联络通道冷冻法施工开挖施工相关工作，提出一些有效防止管理措施。
关键词：地铁；联络通道；开挖一、冷冻施工联络通道工钻孔大约需要半个月左右，包括施工钻孔、测温孔和泄压孔三种。
冻结孔偏斜采用经纬仪进行测斜。
深度采用直接丈量的办法进行测量。
所有冻结孔深度、偏斜值都在设计要求的范围内，全部合格。
冻结管试压压力都在0.8Mpa以上，保持30分钟压力无变化为合格。
（一）积极冻结施工需配置二台冷冻机组，单台制冷量满足要求，各配置两台清水泵和盐水泵。
其中一套冷冻机、盐水泵、清水泵做备用，并在系统中并联，达到随时使用随时开启。
冻结系统全部安装完成后，两台冷冻机经过调试，开机冻结，一般冻结站时间40天左右。
（1）盐水温度盐水日开始积极冻结，6天左右盐水去路温度达到-21℃左右，40天左右能达到盐水去路-30℃左右，回路-28℃，去回路在-2℃之内，满足设计要求。
（2）泄压孔分析4个泄压孔一般在冻结21天开始有规律上涨，最高到0.28Mpa左右后放压到0，证明冻结壁已全部交圈。
（3）冻结帷幕厚度确定根据测变化速率，可以推算出冻土发展速度为V，极冻结时间D，按此发展速度计算设计天数冻结圆柱发展半径为r=V×D，可以得出通道已交圈，根据画交圈图分析冻结壁最小厚度。
取冻土的最慢发展速度为保守取值，冻土最慢发展速度为V计算。
冻结壁厚度可按公式Eyi=vdpt 式中Eyi为预计冻结壁厚度m，vdp为冻结壁平均扩展速度m/d,t为冻结时间d。
（4）打探孔分析在推算出冻结满足要求后，在钢管片上打探孔，探孔在安全门内(离冻结孔距离超过1.9米)，探孔深度500mm。
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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XX、北京、深圳、南京等城市地铁工程施工中。
XX集团在XX地铁M8线Ⅲ标段XX站～XX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。