冻结项目工程概述
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工程冷库建造方案怎么写
工程冷库建造方案怎么写一、项目概述工程冷库建造项目是指在特定地点按照一定规模和标准建造冷库设施，用于冷藏、冷冻食品、鲜花、医药品等商品的储存和保鲜。
本项目的建设地点位于城市工业园区内，项目总投资约为5000万元，占地面积3000平方米，建筑面积为2000平方米，主要包括冷库主体建筑、冷库设备、环境控制系统、办公用房等。
二、建设内容和规模1. 冷库主体建筑冷库主体建筑采用钢结构、夹芯板围护墙等材料，分为冷藏和冷冻两个区域，分别设置不同的温度和湿度控制系统，并安装自动化温度监测、报警设备。
2. 冷库设备冷库设备主要包括压缩机组、蒸发器、冷凝器、冷冻管路、冷藏货架等，其中压缩机组需根据冷库容积和工作温度选用适当规格的制冷机组。
3. 环境控制系统环境控制系统主要包括通风系统、空气循环系统、湿度控制系统等，保证冷库内部环境的稳定性和卫生安全。
4. 办公用房办公用房主要包括管理办公室、员工休息室等，提供给管理人员和员工使用。
三、建设技术和工艺1. 建筑材料选择冷库主体建筑采用优质夹芯板，保证保温隔热效果，外墙采用耐候板材料，确保冷库建筑耐久性和抗腐蚀性。
2. 设备选型冷库设备选型需要根据冷库规模、运行温度和产品特性综合考虑，确保设备的稳定性、高效性和节能性。
3. 施工工艺冷库建设采用精细施工工艺，包括地基开挖、基础浇筑、主体结构安装、设备安装、管道敷设、保温材料施工、内外饰面装饰等。
四、环保措施1. 垃圾处理冷库建设期间产生的各类垃圾需要进行分类收集和处理，确保不影响周边环境卫生和景观。
2. 废水处理冷库建设期间产生的废水需要进行合理处理，符合环保要求后排放。
3. 无害化处理冷库建设期间产生的有害气体需要进行无害化处理，确保不对环境造成危害。
五、安全管理1. 建设期安全管理冷库建设期间需要严格执行施工安全管理制度，确保施工现场安全、文明施工。
2. 运行期安全管理冷库建成后需要建立健全的安全管理制度，保证冷库设施的稳定运行和员工的安全生产。
人工地层冻结技术
30852
92392
153932
215472
277012
338552
400092
-861654
-767736
-673818
-579900
-485982
-392064
-298145
-204227
-110309
-16391
正常段σ1分布
1 1
NODAL SOLUTION STEP=1 SUB =1 TIME=1 SINT (AVG) DMX =.01788 SMN =24845 SMX =957773 OCT 7 2007 14:37:11 MX
冻结方案
1 竖井冻结
冻结方案
1 竖井冻结
冻结方案
1 竖井冻结
冻结方案
2 斜井冻结
冻结方案
2 斜井冻结
冻结方案
3 水平隧道冻结
冻结方案
3 水平隧道冻结
冻结方案
3 水平隧道冻结
冻结方案
4 盾构进出洞冻结
冻结方案
4 盾构进出洞冻结
冻土加固范围
冻土加固范围
破洞范围
破洞范围
a
b
冻结方案
4 盾构进出洞冻结
有限元计算
1
NODAL SOLUTION OCT 7 2007 14:36:43 STEP=1 SUB =1 TIME=1 S3 (AVG) DMX =.01788 SMN =-861654 SMX =-16391 OCT 7 2007 14:36:58 MN
MN
MX
-153769
-92228
-30688
绝对的封水性 较高的强度 安全性 可知性 变化性
概述
冻结法施工讲解
压缩机：将饱和蒸汽氨（近似绝热）压缩为高温高压的过热 蒸汽氨； 冷凝器：将过热蒸汽氨等压冷却为高压常温液态氨(+q)； 节流阀：将高压常温液态氨转变为低压液态氨； 蒸发器：将低压液态氨等压蒸发为饱和蒸汽氨(-q)。
氨循环 在制冷过程中起主导作用。为了使地热传递给冷却水再 释放给大气，必须将蒸发器中之饱和蒸汽氨1压缩成为 高压高温的过热蒸汽氨2，使与冷却水产生温差，在冷 凝器中将热量传递给冷却水（等压），同时过热蒸汽氨 冷凝成液态氨3，实现气态到液态的转变。液态氨经节 流阀高压液态氨变为低压液态氨4（等焓），进入蒸发 器中蒸发，再吸收其周围盐水中之热量(地热)变为饱和 蒸汽氨，周而复始，构成氨循环系统。
以上四项称为一级压缩制冷系统的四个热参数。
1.2、实际制冷能力பைடு நூலகம்算
三大循环与实际循环过程有一定差异。在氨循环中，压 缩并非等熵过程。冷凝和蒸发过程与环境之间有温差，非 等压且是不可逆过程。节流过程也并非可逆过程。同时， 由于汽缸余隙，制冷工质存在着流量和压头损失。因此， 实际压缩功大于理论功，实际输气量小于汽缸理论容积。
(如软土、含水不稳定土层、流砂、高水压及高地压地层)条 件下冻结技术
有效、可行； (3) 灵活性好，可以人为地控制冻结体的形状和扩展范围，必要时可以绕 过地下障碍物进行冻结； (4) 可控性较好，冻结加固土体均匀、完整； (5) 经济上较合理。
三、冻结法凿井原理
立井冻结凿井是利用传统的氨循环制冷技术来完成的 。它是在井筒开挖之前，用人工制冷的方法，将井筒周围 含水地层冻结成一个封闭的不透水的帷幕------冻结壁， 用以抵抗地压，水压，隔绝地下水与井筒之间的联系。而 后，在其保护下进行挖砌施工。
1、冻结法的实质： 利用人工制冷临时改变岩土性质以固结地层。 2、冻结法的特点： 能有效隔绝地下水；适用性强，几乎不受地层条件限制； 灵活性好；污染性小；经济合理。
氨循环 在制冷过程中起主导作用。为了使地热传递给冷却水再 释放给大气，必须将蒸发器中之饱和蒸汽氨1压缩成为 高压高温的过热蒸汽氨2，使与冷却水产生温差，在冷 凝器中将热量传递给冷却水（等压），同时过热蒸汽氨 冷凝成液态氨3，实现气态到液态的转变。液态氨经节 流阀高压液态氨变为低压液态氨4（等焓），进入蒸发 器中蒸发，再吸收其周围盐水中之热量(地热)变为饱和 蒸汽氨，周而复始，构成氨循环系统。
以上四项称为一级压缩制冷系统的四个热参数。
1.2、实际制冷能力பைடு நூலகம்算
三大循环与实际循环过程有一定差异。在氨循环中，压 缩并非等熵过程。冷凝和蒸发过程与环境之间有温差，非 等压且是不可逆过程。节流过程也并非可逆过程。同时， 由于汽缸余隙，制冷工质存在着流量和压头损失。因此， 实际压缩功大于理论功，实际输气量小于汽缸理论容积。
(如软土、含水不稳定土层、流砂、高水压及高地压地层)条 件下冻结技术
有效、可行； (3) 灵活性好，可以人为地控制冻结体的形状和扩展范围，必要时可以绕 过地下障碍物进行冻结； (4) 可控性较好，冻结加固土体均匀、完整； (5) 经济上较合理。
三、冻结法凿井原理
立井冻结凿井是利用传统的氨循环制冷技术来完成的 。它是在井筒开挖之前，用人工制冷的方法，将井筒周围 含水地层冻结成一个封闭的不透水的帷幕------冻结壁， 用以抵抗地压，水压，隔绝地下水与井筒之间的联系。而 后，在其保护下进行挖砌施工。
1、冻结法的实质： 利用人工制冷临时改变岩土性质以固结地层。 2、冻结法的特点： 能有效隔绝地下水；适用性强，几乎不受地层条件限制； 灵活性好；污染性小；经济合理。
隧道冻结法施工成本管理措施探究
二、冻结管的布置设计
冻结模式遵循的是“纵向分区、横向分块”的基本原则，并在此基础上合理控制冻土帷幕体积。具体设置方式为：奇数顶管处采取的是横向5台阶、纵向3大区的方式；偶数管内异形管处理时，需充分考虑到台阶开挖与纵向距离，在此基础上选择合适时机启闭盐水循环，尽可能降低冻结施工所需成本。顶管施工采取两种方案相综合的形式，即充填或不充填处理，具体为相间布置的方式；通过对设计图的分析，奇数顶管处采取充填措施，并于两腰部分别设置冻结管，为提升冻结效果，较为可行的是无缝钢管材料；在规格方面，冻结管长255m，本工程共使用到36根。设置纤维管，在其作用下有效控制冻结帷幕范围，具体设置区域以靠近顶管外边缘处为宜，各管长均为255m，此环节使用总量为18根。基于上述方案，部分顶管内并未采取充填混凝土措施，以设计方案为准，合理设置异形冻结管（通过焊接的方式与顶管内壁有效连接，以便形成具有良好密封性的腔体结构），以实际开挖作业时间为准，在前30天异型管便要冻结，通过此方式缓解空气对流现象，降低对冻土的不良影响。冻结管长度均为255m，此处共使用到36根。
关键词：隧道工程；冻结法；国有企业；成本管理
冻结法的突出特点在于机械化水平高，但却没有对竞争者的准入资格提出相匹配的要求，因此在激烈竞争的大环境下，民营企业的灵活性往往更能有效地发挥出成本体制的优势。对此，国有企业要实现持续发展，就必须突破技术壁垒，全面做好成本管控工作，尽可能地降低成本，以进一步提升企业的效益性。
一、工程概况
拱北隧道暗挖段施工环境复杂，下穿拱北口岸限定区域，纵观国内工程状况，为首座曲线管幕法施工隧道，基于工程实际情况，确保曲线管幕施工质量至关重要。根据暗挖段施工环境，采取的是“管幕+冻结法”相综合的方式，单根管慕平均长度257.927m，分别设置在缓和曲线与圆曲线上（对应曲率半径介于885.852m～906.298m），各管幕直径均为1620m，本次施工中总量为37根。由多个4m长节段构成，采取的是F型承插口连接方式，不同壁厚的管幕数量不尽相同，24mm的19根，20mm的18根。设置试验管，其布设标高介于-1.02m～-3.9m，埋深7m～8m。
冻结模式遵循的是“纵向分区、横向分块”的基本原则，并在此基础上合理控制冻土帷幕体积。具体设置方式为：奇数顶管处采取的是横向5台阶、纵向3大区的方式；偶数管内异形管处理时，需充分考虑到台阶开挖与纵向距离，在此基础上选择合适时机启闭盐水循环，尽可能降低冻结施工所需成本。顶管施工采取两种方案相综合的形式，即充填或不充填处理，具体为相间布置的方式；通过对设计图的分析，奇数顶管处采取充填措施，并于两腰部分别设置冻结管，为提升冻结效果，较为可行的是无缝钢管材料；在规格方面，冻结管长255m，本工程共使用到36根。设置纤维管，在其作用下有效控制冻结帷幕范围，具体设置区域以靠近顶管外边缘处为宜，各管长均为255m，此环节使用总量为18根。基于上述方案，部分顶管内并未采取充填混凝土措施，以设计方案为准，合理设置异形冻结管（通过焊接的方式与顶管内壁有效连接，以便形成具有良好密封性的腔体结构），以实际开挖作业时间为准，在前30天异型管便要冻结，通过此方式缓解空气对流现象，降低对冻土的不良影响。冻结管长度均为255m，此处共使用到36根。
关键词：隧道工程；冻结法；国有企业；成本管理
冻结法的突出特点在于机械化水平高，但却没有对竞争者的准入资格提出相匹配的要求，因此在激烈竞争的大环境下，民营企业的灵活性往往更能有效地发挥出成本体制的优势。对此，国有企业要实现持续发展，就必须突破技术壁垒，全面做好成本管控工作，尽可能地降低成本，以进一步提升企业的效益性。
一、工程概况
拱北隧道暗挖段施工环境复杂，下穿拱北口岸限定区域，纵观国内工程状况，为首座曲线管幕法施工隧道，基于工程实际情况，确保曲线管幕施工质量至关重要。根据暗挖段施工环境，采取的是“管幕+冻结法”相综合的方式，单根管慕平均长度257.927m，分别设置在缓和曲线与圆曲线上（对应曲率半径介于885.852m～906.298m），各管幕直径均为1620m，本次施工中总量为37根。由多个4m长节段构成，采取的是F型承插口连接方式，不同壁厚的管幕数量不尽相同，24mm的19根，20mm的18根。设置试验管，其布设标高介于-1.02m～-3.9m，埋深7m～8m。
冻结法原理及应用
长45m
1 概述
1.3 工程应用简介
目前，冻结法在地下工程中广泛应用于以下四个领域： —— 立井工程 —— 地基基础 —— 基坑稳定 —— 隧道工程 —— 其他岩土工程
1 总论
1.4 力学与热性质
抗压强度：冻土的主要力学性质
随温度减低，冻土抗压强度 提高； 抗拉强度相对抗压强度较低 ，且随温度减低不再增加
1 概述
我国情况 ➢ 70年代初，北京地铁冻结长90m，垂深28m ➢ 1975年，沈阳地铁2号井 ➢ 上世纪80年代，东海拉尔水泥厂的上料仓基坑；南通建筑物旁
开挖的沉淀池工程 ➢ 1988年，凤台淮河大桥主桥墩基础工程 ➢ 1993年，上海地铁一线1个泵站和3个隧道贯通道结合部 ➢ 1998年，北京地铁热—八线大北窑车站南隧道水平冻结施工，
2 人工冻结制冷系统
2.1氨（氟利昂）－盐水冻结系统
盐水循环系统（冷媒剂循环）
冷媒剂是传递冷效应的物质，又称载冷剂。
氨循环系统（制冷系统）
通过相变循环实现制冷的物质
冷却水循环（冷却水循环）
将热量释放给大气
2.1氨（氟利昂）－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
主要内容
1 冻结法概述 2 人工冻结制冷系统 3 冻结法原理与设计原则 4 立井工程冻结法 5 斜井冻结法
1 概述
1.1 人工地层冻结法
冻结法定义：
用人工制冷的方法，将待开挖地下空间周围的土体中的水 冻结为冰并与土体胶结在一起，形成一个按设计轮廓的冻 土墙或密闭的冻土体，用以抵抗土体压力、隔绝地下水， 并在冻土墙的保护下，进行地下工程的施工。
通过流动气体在管系统中进行循环的方式，将地层中的热量 带出，从而制冷，最常用的是液氮（LN2）。
1 概述
1.3 工程应用简介
目前，冻结法在地下工程中广泛应用于以下四个领域： —— 立井工程 —— 地基基础 —— 基坑稳定 —— 隧道工程 —— 其他岩土工程
1 总论
1.4 力学与热性质
抗压强度：冻土的主要力学性质
随温度减低，冻土抗压强度 提高； 抗拉强度相对抗压强度较低 ，且随温度减低不再增加
1 概述
我国情况 ➢ 70年代初，北京地铁冻结长90m，垂深28m ➢ 1975年，沈阳地铁2号井 ➢ 上世纪80年代，东海拉尔水泥厂的上料仓基坑；南通建筑物旁
开挖的沉淀池工程 ➢ 1988年，凤台淮河大桥主桥墩基础工程 ➢ 1993年，上海地铁一线1个泵站和3个隧道贯通道结合部 ➢ 1998年，北京地铁热—八线大北窑车站南隧道水平冻结施工，
2 人工冻结制冷系统
2.1氨（氟利昂）－盐水冻结系统
盐水循环系统（冷媒剂循环）
冷媒剂是传递冷效应的物质，又称载冷剂。
氨循环系统（制冷系统）
通过相变循环实现制冷的物质
冷却水循环（冷却水循环）
将热量释放给大气
2.1氨（氟利昂）－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
主要内容
1 冻结法概述 2 人工冻结制冷系统 3 冻结法原理与设计原则 4 立井工程冻结法 5 斜井冻结法
1 概述
1.1 人工地层冻结法
冻结法定义：
用人工制冷的方法，将待开挖地下空间周围的土体中的水 冻结为冰并与土体胶结在一起，形成一个按设计轮廓的冻 土墙或密闭的冻土体，用以抵抗土体压力、隔绝地下水， 并在冻土墙的保护下，进行地下工程的施工。
通过流动气体在管系统中进行循环的方式，将地层中的热量 带出，从而制冷，最常用的是液氮（LN2）。
单县煤矿新建井筒招标钻深冻结公告
单县煤矿新建井筒招标钻深冻结公告
尊敬的各位投标单位：
为了确保单县煤矿新建井筒项目的安全和质量，经煤矿监管部门的批准，现公开招标钻深冻结工程。
现将有关事项公告如下：
一、项目概况：
单县煤矿新建井筒项目位于单县境内，总钻深约为XXX米。
该项目的建设旨在提高煤矿开采的效率和安全性。
二、招标范围：
本次招标的主要内容为井筒的钻深冻结工程。
具体工作包括但不限于冻结材料的供应和施工、冻结井筒的监测与维护等。
三、资格要求：
1.参与招标的单位必须具备煤矿工程施工资质，并具备相关的冻结工程经验；
2.投标单位需具备良好的信誉和经营管理能力；
3.投标单位需具备充足的人力和技术资源，以确保工程的顺利进行。
四、投标文件：
1.投标单位应准备完整的投标文件，包括技术方案、施工计划、资质证明等；
2.投标文件应以中文填写，如有需要，可提供英文翻译版本。
五、投标截止日期：
投标文件需在XXX年XX月XX日前递交至单县煤矿新建井筒项目管理办公室，逾期提交的文件将不予受理。
六、评标与中标：
1.投标文件经评标委员会评审后，将确定中标单位；
2.中标单位将在评标结果公示后与招标人签订合同，并开始实施工程。
七、其他事项：
如需了解更多关于本次招标的信息，请联系单县煤矿新建井筒项目管理办公室。
单县煤矿新建井筒项目管理办公室。
煤矿冻结法开凿立井工程技术
1 混凝土 混凝土强度设计值及有关参数应执行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002中第4.1.1条~第4.1.8条规定。混凝土强度设计值详见表 4.2.1-1，混凝土受压或受拉的弹性模量Ec详见表4.2.1-2；对于素混凝土 结构，强度设计值应执行该规范附录A中的有关规定。
表4.2.1-1
石灰石粉的细度、密度、水分应满足设
计要求。 3 聚苯乙烯泡沫塑料板 冻土与井壁间所采用的聚苯乙烯泡沫塑料 板物理力学性能指标应符合附录D表D中的 规定。 4 可压缩木屑板 可压缩木屑板的厚度应根据所需的压缩量 确定，一般采用6～20mm。板材性能应满 足压应力值为35N／mm2时，压缩率为30 ％～40％。
2．1．15冻土压力 pressure Of freezing wall 井壁支护后，冻结壁蠕变变形及融土回冻冻胀等因素作用 于井壁上的径向压力的统称，是临时荷载，亦称冻结压力。 2．1．16井壁 shaft lining 在井筒开挖围岩的表面构筑一定的厚度、强度和密封性好 的整体构筑物。井壁为圆形断面，材料一般采用现浇钢筋 混凝土或混凝土，混凝土应具有早强高强的特性。井壁结 构形式一般有单层、双层、双层混凝土塑料夹层复合井壁 等。 2．1．17双层井壁 double-layer lining 由外层井壁和内层井壁组合而成。外层井壁由上而下随 井简短段掘砌直至冻结段底部，其厚度和强度应能承受冻 土压力的作用；外层井壁施工结束后，内层井壁由下而上 连续一次浇筑至井口，其厚度和强度应能承受静水压或负 摩擦力的作用。内外层井壁材料，目前我国采用钢筋混凝 土和混凝土。
2．1．18双层混凝土塑料夹层复合井壁 double-layer concrete composite shaft lining with a plastic-plate sandwich 在双层混凝土井壁的内外层井壁之间铺设一层或两层厚 1．5mm聚乙烯塑料板而成。设置塑料板后，制止了内层井 壁的温度裂缝，井壁防水性能好。 2．1．19砌块沥青钢板混凝土复合井壁steel-concrete-bitum sliding lining 外层井壁由混凝土预制块和可压缩板构成，内层井壁为钢筋混 凝土结构，分段构筑。内外层井壁之间设置沥青和钢板。钢 板封水性好，井壁不漏水，沥青柔性好，在外力作用时，有 缓冲均压作用。允许井壁产生一定的曲率半径。故又称柔性 井壁。 21.20装配式铸件混凝土复合井壁 shaft tubbing 装配式铸件混凝土复合井壁又称丘宾筒。由铸铁或钢带有凸 缘和加强肪的弧形板，在井下装配成筒体，并在其后充填混 凝土。
表4.2.1-1
石灰石粉的细度、密度、水分应满足设
计要求。 3 聚苯乙烯泡沫塑料板 冻土与井壁间所采用的聚苯乙烯泡沫塑料 板物理力学性能指标应符合附录D表D中的 规定。 4 可压缩木屑板 可压缩木屑板的厚度应根据所需的压缩量 确定，一般采用6～20mm。板材性能应满 足压应力值为35N／mm2时，压缩率为30 ％～40％。
2．1．15冻土压力 pressure Of freezing wall 井壁支护后，冻结壁蠕变变形及融土回冻冻胀等因素作用 于井壁上的径向压力的统称，是临时荷载，亦称冻结压力。 2．1．16井壁 shaft lining 在井筒开挖围岩的表面构筑一定的厚度、强度和密封性好 的整体构筑物。井壁为圆形断面，材料一般采用现浇钢筋 混凝土或混凝土，混凝土应具有早强高强的特性。井壁结 构形式一般有单层、双层、双层混凝土塑料夹层复合井壁 等。 2．1．17双层井壁 double-layer lining 由外层井壁和内层井壁组合而成。外层井壁由上而下随 井简短段掘砌直至冻结段底部，其厚度和强度应能承受冻 土压力的作用；外层井壁施工结束后，内层井壁由下而上 连续一次浇筑至井口，其厚度和强度应能承受静水压或负 摩擦力的作用。内外层井壁材料，目前我国采用钢筋混凝 土和混凝土。
2．1．18双层混凝土塑料夹层复合井壁 double-layer concrete composite shaft lining with a plastic-plate sandwich 在双层混凝土井壁的内外层井壁之间铺设一层或两层厚 1．5mm聚乙烯塑料板而成。设置塑料板后，制止了内层井 壁的温度裂缝，井壁防水性能好。 2．1．19砌块沥青钢板混凝土复合井壁steel-concrete-bitum sliding lining 外层井壁由混凝土预制块和可压缩板构成，内层井壁为钢筋混 凝土结构，分段构筑。内外层井壁之间设置沥青和钢板。钢 板封水性好，井壁不漏水，沥青柔性好，在外力作用时，有 缓冲均压作用。允许井壁产生一定的曲率半径。故又称柔性 井壁。 21.20装配式铸件混凝土复合井壁 shaft tubbing 装配式铸件混凝土复合井壁又称丘宾筒。由铸铁或钢带有凸 缘和加强肪的弧形板，在井下装配成筒体，并在其后充填混 凝土。
联络通道及泵房工程冻结法施工监理细则
8、为了进一步提高联络通道掘砌施工的安全性，特采取以下措施：选用可靠的冻结施工 机械；准备足够的备用设备；加强停冻时的冻土帷幕监测；尽快施工衬砌，必要时用堆土法 密闭开挖工作面。 9、由于冻胀力和冻土融沉的作用，影响周围土层的力系平衡，使隧道产生水平位移和沉降， 故在整个施工过程中，加强隧道变形的监测，确保隧道安全。在冻土帷幕关键部位，多布置 测温孔，监测冻土帷幕的形成过程和形成状况。 四、监理工作流程 1、工程材料质量控制监理工作流程
图 1-6 旺庄路站~黄山路站区间 2＃联络通道管线图
5
1.4 工程结构 联络通道均为直墙圆拱型结构，泵房为矩形结构。联络通道设计净宽为 2.5 米，净高为
2.75 米。联络通道均采用二次支护方式。初支为 250mm 厚 C25 喷射混凝土+工 16 钢架+Ф8@200 ×200 钢筋网，二次衬砌采用厚度 400mmC35 模筑防水混凝土，抗渗等级为 P10。初期支护与 二衬之间设全断面防水层，联络通道与废水泵房结构图如下图 2-7，不含泵房联络通道结构 图如图 2-8 所示。
根据地质特点，为确保冻结效果达到设计要求，在冻结过程中，选用性能良好的冷冻机 组，使盐水温度较快地达到-28℃~-30℃。
在积极冻结过程中，加强温度监测，根据测温情况判断是否交圈，推算冻结壁厚度及冻 结帷幕的平均温度。
针对上述联络通道所处地层情况，结合以往施工经验，提出以下技术要点： 1、由于混凝土和钢管片相对于土层要容易散热得多，会影响隧道管片附近土层的冻结 速度，从而影响冻土帷幕的整体稳定性和封水性。特别是要保证联络通道喇叭口部位冻土帷 幕的厚度和强度及与管片的完全胶结，在冻结孔施工端喇叭口部位布置两排孔加强冻结，在 对侧隧道布置冷冻板。所有的钢管片的格栅要用砼充填密实，同时管片外面采用 PEF 板隔热 保温，以减少冷量损失，在冻土墙与管片胶结处放置测温点，以加强对冻土墙与管片胶结状 况的检测。 2、用金刚石取芯钻开孔，跟管钻进法下冻结管。冻结孔开孔前，在布孔范围内打小孔径 探孔，探测地层稳定情况。如发现有严重漏水冒泥现象，先进行水泥—水玻璃双液壁后注浆， 以提高孔口附近地层稳定性，然后再钻进冻结孔。每个钻孔都设有孔口管，并安装钻孔密封 装置，以防钻进时大量出泥、出水。 3、针对施工冻结孔时可能产生出泥、出水现象，采用强力水平钻机，尽量实现无泥浆钻 进。如发现钻孔泥水流失，及时进行补浆。在冻结孔施工前，对联络通道处两侧隧道左右 10 进行注浆处理。
图 1-6 旺庄路站~黄山路站区间 2＃联络通道管线图
5
1.4 工程结构 联络通道均为直墙圆拱型结构，泵房为矩形结构。联络通道设计净宽为 2.5 米，净高为
2.75 米。联络通道均采用二次支护方式。初支为 250mm 厚 C25 喷射混凝土+工 16 钢架+Ф8@200 ×200 钢筋网，二次衬砌采用厚度 400mmC35 模筑防水混凝土，抗渗等级为 P10。初期支护与 二衬之间设全断面防水层，联络通道与废水泵房结构图如下图 2-7，不含泵房联络通道结构 图如图 2-8 所示。
根据地质特点，为确保冻结效果达到设计要求，在冻结过程中，选用性能良好的冷冻机 组，使盐水温度较快地达到-28℃~-30℃。
在积极冻结过程中，加强温度监测，根据测温情况判断是否交圈，推算冻结壁厚度及冻 结帷幕的平均温度。
针对上述联络通道所处地层情况，结合以往施工经验，提出以下技术要点： 1、由于混凝土和钢管片相对于土层要容易散热得多，会影响隧道管片附近土层的冻结 速度，从而影响冻土帷幕的整体稳定性和封水性。特别是要保证联络通道喇叭口部位冻土帷 幕的厚度和强度及与管片的完全胶结，在冻结孔施工端喇叭口部位布置两排孔加强冻结，在 对侧隧道布置冷冻板。所有的钢管片的格栅要用砼充填密实，同时管片外面采用 PEF 板隔热 保温，以减少冷量损失，在冻土墙与管片胶结处放置测温点，以加强对冻土墙与管片胶结状 况的检测。 2、用金刚石取芯钻开孔，跟管钻进法下冻结管。冻结孔开孔前，在布孔范围内打小孔径 探孔，探测地层稳定情况。如发现有严重漏水冒泥现象，先进行水泥—水玻璃双液壁后注浆， 以提高孔口附近地层稳定性，然后再钻进冻结孔。每个钻孔都设有孔口管，并安装钻孔密封 装置，以防钻进时大量出泥、出水。 3、针对施工冻结孔时可能产生出泥、出水现象，采用强力水平钻机，尽量实现无泥浆钻 进。如发现钻孔泥水流失，及时进行补浆。在冻结孔施工前，对联络通道处两侧隧道左右 10 进行注浆处理。
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§3.1.1 冻结法的实质与特点 冻结法的适用性 任何松散体（砾石层、砂层或粘性土层），当具有 一定含水量时均可通过冻结予以加固。 冻结岩土体的方法：从土体中吸热
将裂隙充水砾石中6.5%体积的水由+10℃冻结到8℃，需要约14000热量。
3.1 概述
§3.1.1 冻结法的实质与特点
✓ 冻结的作用
✓含水、松散土体冻结后抗压强度明显提高，类似混凝土。
3.1 概述
§3.1.2 冻结法的起源与发展 国内冻结施工情况 20世纪80年代，井筒穿过的冲积层最大厚度达到 358.5m（潘三东风井），冻结最大深度达到415m； 20世纪90年代初，井筒穿过的冲积层最大厚度达 374.5m（陈四楼副井），冻结最大深度达到435m。 程村矿主、副井：2003年4月和9月顺利穿过了冻结段 ，创出我国已建成冻结井中最早通过430m冲积层、 冻结深度达到485m的冻结井筒冻结管无断裂，井壁 无压坏和无漏水、井壁质量优良的优异成绩。
3.1 概述
§3.1.2 冻结法的起源与发展 国内冻结施工情况 安徽淮南矿业集团公司丁集矿井风井井筒冻结段所穿 过的地层为第四、第三系表土段及基岩风化带，厚度 为528.65m。冻结工程创造了从开机到停机仅365天的 最短时间，确保了井筒掘砌安全顺利通过了528.65m 的冲积层，冻结深度558m，且没有发生一根冻结管 断裂事故；井筒掘砌工程创造了从正式开工到井筒安 全通过528.65m的冲积层、550m冻结段井壁顺利落底 时间仅205天，且外层井壁没有发生任何开裂现象， 外壁掘砌平均速度达80.5月好成绩。
3.1 概述
§3.1.2 冻结法的起源与发展 国内冻结施工情况 我国于1955年在开滦林西风井首次采用冻结法施工第 一个井筒（直径5.0m，深度105m），揭开了我国在 表土不稳定含水地层建设井筒的序幕。 到现在已有近60年历史，共计施工了500多个立井井 筒，累计冻结总深度达80。 实践表明：冻结法凿井已成为我国解决深厚冲积层施 工困难的最主要特殊施工方法。随着国民经济的发展 和新矿区的开发，新建矿井穿过的冲积层厚度和冻结 深度呈跳跃式增长。
3.1 概述
§3.1.2 冻结法的起源与发展 国外冻结施工情况 1862年英国首先采用人工制冷方法加固建筑工程基础 ； 1883年德国波茨舒冻结开凿103m井筒，获得冻结凿 井专利； 1888年：美国，用于煤矿矿井开挖； 1965年：加拿大，开挖1089米矿井，冻结深度684米; 苏联1928年开始采用冻结法，至1990年共开凿井筒 400多个 迄今为止，各国冻结井最大冻结深度
§3.1.1 冻结法的实质与特点 含水地层（松散土层和裂隙岩层）在结冰温度下 冷却，岩石裂隙或土孔隙中的水转换成冰，岩土 的性质将发生决定性的变化： 材料：（1）土体中水分冻结，提高一定范围内 岩土的强度 （2）减低一定范围岩土体渗透性——创造新工 程材料
结构：在普通结构内部构建了新的结构。
3.1 概述
3.1 概述
§3.1.2 冻结法的起源与发展 国内冻结施工情况 目前我国冻结法施工成功的井筒数量达500多个； 表土层冻结深度最深的井筒是安徽口孜东矿井副井井 筒厚度达577.1m； 最大冻结深度：华能甘肃能源有限公司核桃峪煤矿副 井、风井的冻结深度9
3 冻结法施工
3 冻结法施工
➢3.1 概述 ➢3.2 冻结法原理与设计原则 ➢3.3 冻土的物理、力学和热性质 ➢3.4 表土段冻结法施工 ➢3.5 冻结法施工组织设计
3.1 概述
➢ 3.1.1 冻结法的实质与特点 ➢ 3.1.2 冻结法的起源与发展 ➢ 3.1.3 冻结技术和措施 ➢ 3.1.4 工程应用
3.1 概述
§3.1.1 冻结法的实质与特点
冻结法 的特点
能有效隔绝地下水 适用性强，几乎不受地层条件限制 灵活性好
污染性小
经济合理
3.1 概述
§3.1.1 冻结法的实质与特点 冻结法设计与施工 (1) 根据工程、地质、水文和环境条件进行冻结设计： ——确定冻土结构形式 ——选择制冷方式 ——布置冻结系统 ——确定冻结温度 ——估算冻结时间，等。 (2) 待设计冻土结构形成后，在其保护下进行地下工程 的掘进、支护和设备安装等工作。
3.1 概述
§3.1.1 冻结法的实质与特点 冻结法是利用人工制冷技术，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 保护下进行井筒或地下工程掘砌施工的特殊施工 技术。
冻结法的实质：利用人 工制冷临时改变岩土性 质以固结地层。
3.1 概述
冻土的强度和弹性模量依赖于土的种类和含水量。
✓ 影响冻土强度的主要因素是冻结温度：
✓饱和密实砂：-15℃时 抗压强度3.5、弹模150
✓
-20℃时 抗压强度5.5、弹模280
✓与混凝土力学性质明显不同，冻土抗弯强度相对较大
冻结法凿井原理
1-盐水泵；2-蒸发器； 4-压缩机；7-冷凝器； 11-节流阀；12-盐水去路管； 13-配液圈；14-冻结器； 15-集液圈；16-盐水回路管； 17-井壁；18-冻结壁； 19-测温孔
3.1 概述
§3.1.3 冻结技术和措施
冻结法凿井示意图
3.1 概述
§3.1.3 冻结技术和措施 三大循环系统：氨循环系统、盐水循环系统、冷却水 循环系统。
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
冷却水 节流阀
冷凝器 冷却水循环
冻结地层 制冷循环
与冻结管相连，将地 层热量带出 冷却水循环 将冷媒剂携带的热量 释放于大气
冻结管
冷媒剂循环
蒸发器
压缩
机
盐水泵
盐水 制冷剂
冻结法中，制冷剂一般用 氨或氟里昂，冷媒剂通常 用氯化钙溶液（盐水）
§3.1.1 冻结法的实质与特点 冻结仅临时创造冻土良好的承载、密封性能，为
构筑新的地下空间服务，施工后，冻土将解冻融化， 土将逐渐恢复到未冻结状态。
在冻结法施工中，没有像喷射混凝土时的混凝土、 板桩施工时的钢板、注浆时的浆液材料等附加物质进 入地层。 冻结法不污染环境，是“绿色”施工方法。
3.1 概述
将裂隙充水砾石中6.5%体积的水由+10℃冻结到8℃，需要约14000热量。
3.1 概述
§3.1.1 冻结法的实质与特点
✓ 冻结的作用
✓含水、松散土体冻结后抗压强度明显提高，类似混凝土。
3.1 概述
§3.1.2 冻结法的起源与发展 国内冻结施工情况 20世纪80年代，井筒穿过的冲积层最大厚度达到 358.5m（潘三东风井），冻结最大深度达到415m； 20世纪90年代初，井筒穿过的冲积层最大厚度达 374.5m（陈四楼副井），冻结最大深度达到435m。 程村矿主、副井：2003年4月和9月顺利穿过了冻结段 ，创出我国已建成冻结井中最早通过430m冲积层、 冻结深度达到485m的冻结井筒冻结管无断裂，井壁 无压坏和无漏水、井壁质量优良的优异成绩。
3.1 概述
§3.1.2 冻结法的起源与发展 国内冻结施工情况 安徽淮南矿业集团公司丁集矿井风井井筒冻结段所穿 过的地层为第四、第三系表土段及基岩风化带，厚度 为528.65m。冻结工程创造了从开机到停机仅365天的 最短时间，确保了井筒掘砌安全顺利通过了528.65m 的冲积层，冻结深度558m，且没有发生一根冻结管 断裂事故；井筒掘砌工程创造了从正式开工到井筒安 全通过528.65m的冲积层、550m冻结段井壁顺利落底 时间仅205天，且外层井壁没有发生任何开裂现象， 外壁掘砌平均速度达80.5月好成绩。
3.1 概述
§3.1.2 冻结法的起源与发展 国内冻结施工情况 我国于1955年在开滦林西风井首次采用冻结法施工第 一个井筒（直径5.0m，深度105m），揭开了我国在 表土不稳定含水地层建设井筒的序幕。 到现在已有近60年历史，共计施工了500多个立井井 筒，累计冻结总深度达80。 实践表明：冻结法凿井已成为我国解决深厚冲积层施 工困难的最主要特殊施工方法。随着国民经济的发展 和新矿区的开发，新建矿井穿过的冲积层厚度和冻结 深度呈跳跃式增长。
3.1 概述
§3.1.2 冻结法的起源与发展 国外冻结施工情况 1862年英国首先采用人工制冷方法加固建筑工程基础 ； 1883年德国波茨舒冻结开凿103m井筒，获得冻结凿 井专利； 1888年：美国，用于煤矿矿井开挖； 1965年：加拿大，开挖1089米矿井，冻结深度684米; 苏联1928年开始采用冻结法，至1990年共开凿井筒 400多个 迄今为止，各国冻结井最大冻结深度
§3.1.1 冻结法的实质与特点 含水地层（松散土层和裂隙岩层）在结冰温度下 冷却，岩石裂隙或土孔隙中的水转换成冰，岩土 的性质将发生决定性的变化： 材料：（1）土体中水分冻结，提高一定范围内 岩土的强度 （2）减低一定范围岩土体渗透性——创造新工 程材料
结构：在普通结构内部构建了新的结构。
3.1 概述
3.1 概述
§3.1.2 冻结法的起源与发展 国内冻结施工情况 目前我国冻结法施工成功的井筒数量达500多个； 表土层冻结深度最深的井筒是安徽口孜东矿井副井井 筒厚度达577.1m； 最大冻结深度：华能甘肃能源有限公司核桃峪煤矿副 井、风井的冻结深度9
3 冻结法施工
3 冻结法施工
➢3.1 概述 ➢3.2 冻结法原理与设计原则 ➢3.3 冻土的物理、力学和热性质 ➢3.4 表土段冻结法施工 ➢3.5 冻结法施工组织设计
3.1 概述
➢ 3.1.1 冻结法的实质与特点 ➢ 3.1.2 冻结法的起源与发展 ➢ 3.1.3 冻结技术和措施 ➢ 3.1.4 工程应用
3.1 概述
§3.1.1 冻结法的实质与特点
冻结法 的特点
能有效隔绝地下水 适用性强，几乎不受地层条件限制 灵活性好
污染性小
经济合理
3.1 概述
§3.1.1 冻结法的实质与特点 冻结法设计与施工 (1) 根据工程、地质、水文和环境条件进行冻结设计： ——确定冻土结构形式 ——选择制冷方式 ——布置冻结系统 ——确定冻结温度 ——估算冻结时间，等。 (2) 待设计冻土结构形成后，在其保护下进行地下工程 的掘进、支护和设备安装等工作。
3.1 概述
§3.1.1 冻结法的实质与特点 冻结法是利用人工制冷技术，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 保护下进行井筒或地下工程掘砌施工的特殊施工 技术。
冻结法的实质：利用人 工制冷临时改变岩土性 质以固结地层。
3.1 概述
冻土的强度和弹性模量依赖于土的种类和含水量。
✓ 影响冻土强度的主要因素是冻结温度：
✓饱和密实砂：-15℃时 抗压强度3.5、弹模150
✓
-20℃时 抗压强度5.5、弹模280
✓与混凝土力学性质明显不同，冻土抗弯强度相对较大
冻结法凿井原理
1-盐水泵；2-蒸发器； 4-压缩机；7-冷凝器； 11-节流阀；12-盐水去路管； 13-配液圈；14-冻结器； 15-集液圈；16-盐水回路管； 17-井壁；18-冻结壁； 19-测温孔
3.1 概述
§3.1.3 冻结技术和措施
冻结法凿井示意图
3.1 概述
§3.1.3 冻结技术和措施 三大循环系统：氨循环系统、盐水循环系统、冷却水 循环系统。
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
冷却水 节流阀
冷凝器 冷却水循环
冻结地层 制冷循环
与冻结管相连，将地 层热量带出 冷却水循环 将冷媒剂携带的热量 释放于大气
冻结管
冷媒剂循环
蒸发器
压缩
机
盐水泵
盐水 制冷剂
冻结法中，制冷剂一般用 氨或氟里昂，冷媒剂通常 用氯化钙溶液（盐水）
§3.1.1 冻结法的实质与特点 冻结仅临时创造冻土良好的承载、密封性能，为
构筑新的地下空间服务，施工后，冻土将解冻融化， 土将逐渐恢复到未冻结状态。
在冻结法施工中，没有像喷射混凝土时的混凝土、 板桩施工时的钢板、注浆时的浆液材料等附加物质进 入地层。 冻结法不污染环境，是“绿色”施工方法。
3.1 概述