冻结法加固条件下盾构机到达脱困技术研究
例谈盾构机到达脱困技术
例谈盾构机到达脱困技术因传统加固方法（搅拌桩、旋喷桩）多受地面场地、管线搬迁等条件限制，冻结加固技术越来越多的应用在实际工程中，该技术与传统加固方法相比较，在盾构端头加固中有冻结体强度高，防水性能好的优点，但因各种原因盾构机刀盘冻牢被困的现象时有发生。
1.工程概况无锡地铁2号线土建工程08标靖海公园站～广益新城站区间左线到达洞门采用水平冻结法加固，隧道埋深为9m，隧道断面范围内为④1粉砂层，该层为微承压含水层，隧道上部有③1粉质粘土层、①1杂填土层，且隧道正上方有1跟φ500上水管。
水平冻结加固范围为沿盾构推进方向11m，冻土帷幕为沿推进方向3m，冻结壁圆环为盾构直径外1.6m。
2.盾构机类型本工程采用日本小松TM634PMX土压平衡盾构机，长8.6m，主动式铰接，外置式同步注浆管，其刀盘转速在最低档情况下的额定扭矩为6434KNm，极限扭矩为7721 KNm。
3.刀盘被冻发生过程盾构机刀盘进入冻结帷幕内，扭矩明显增大，达到额定扭矩的80%～90%，且之前盾构已连续工作48h未停机，此时集成供电柜散热风扇出现故障导致温度持续上升，自动保护跳电，盾构刀盘停转。
待温度降低达到可送电状态时，刀盘已被冻结，无法转动。
4.刀盘脱困技术措施首先采取应急预案，实施统一管理。
根据现场实际条件，确定了由简单到复杂的技术处理措施。
⑴开启主动铰接主动铰接为通过调节铰接千斤顶油缸的伸缩改变盾构推进方向，铰接处最大伸长量可达12.5cm，计划将铰接千斤顶全部伸出，刀盘前方冻土被顶出挤压，然后缩回油缸，盾构机刀盘退回到原位置，多次重复操作后刀盘与冻土间形成空隙，然后转动刀盘从而脱困。
实际操作过程中发现铰接千斤顶的伸缩没有使刀盘位置发生变动，仅使盾尾前后移动。
該方法未能达到预期目的。
⑵循环蒸汽由于开启主动铰接未能成功脱困，第二步选择输入热蒸汽到土仓，将刀盘前方冻结土体进行加热溶解的方法。
采用2台功率为3KW的电加热蒸汽发生器，蒸汽压力为0.4MPa，蒸汽温度可达150℃以上。
盾构被困实例分析及脱困措施
盾构被困实例分析及脱困措施盾构被困实例分析及脱困措施黄平华1， 2(1. 中铁隧道股份有限公司，河南郑州 450000; 2. 盾构及掘进技术国家重点实验室，河南郑州 450001)摘要：在隧道盾构施工过程中，盾构被困的现象时有发生，对工程施工进度、安全和周围环境等造成不利影响。
通过工程实例分析刀盘、盾体和盾尾被困的常见原因，总结相应的脱困措施，得出盾构被困的分类判断依据：1)刀盘开口处被地层中异常渣土填充束缚的判断依据；2)边刀(边滚刀或边刮刀)磨损造成掌子面开挖轮廓不足的判断依据； 3)刀盘前方存在硬质障碍物的判断依据。
关键词：盾构；被困；脱困；刀盘；盾体；盾尾0 引言在隧道盾构施工过程中，由于各种不可预知的原因，盾构被困现象时有发生，对工程施工进度、安全、周围环境等造成不利影响。
因而就如何快速、安全地实现盾构脱困、恢复掘进并寻求经济的脱困措施，是各盾构隧道施工企业需要解决的重要课题。
针对这一问题，国内已有一些相关研究。
林存刚等[1]介绍了粉砂地层中采取在刀盘前方地面开槽使刀盘脱困的方法。
刘凯等[2]介绍了富水粉细砂地层中在刀盘周围利用旋喷注浆技术，使刀盘自动脱困。
宋晓业[3]和蔡光伟等[4]介绍了砂卵石地层分别采用旋喷桩和袖阀管注浆技术进行加固，实现人工开舱清理刀盘。
已有研究文献[5-11]表明盾构被困原因各异，在各类地层中均有发生。
对被困现象进行分类能帮助确定各被困现象之间的泛化、特化和聚合等层次关系，并准确地进行设备故障诊断，从而快速制定脱困措施，恢复盾构掘进。
根据盾构主机的组成部件，盾构被困可以分解为刀盘被困、盾体被困和盾尾被困。
在盾构掘进中，有时发生局部被困，有时几种被困现象同时出现[5]。
已有研究大多基于盾构被困单个案例而阐述了脱困方法。
本文在已有研究基础上通过工程实例分析刀盘、盾体和盾尾被困常见原因并总结相应的脱困措施，试图探索出盾构被困的分类判定依据。
1 刀盘被困实例分析及脱困措施某泥水盾构穿越带有黏土夹层的粉细砂地层，在第706环(掘进至600 mm)时，由于其他设备故障停机1.5 h，再次恢复掘进时，刀盘启用扭矩达到极限值3 600 kN·m亦无法启动，主要掘进参数见表1。
冻结法施工对盾构隧道的影响研究
冻结法施工对盾构隧道的影响研究摘要：本文首先介绍了冻结法的特征，然后分析了冻结法的应用要点，最后采取ABAQUS系统分析了冻结法应用对盾构隧道产生的影响，主要涉及冻结温度、支撑强度和冻结管分布等。
关键词：冻结法；ABAQUS系统；盾构隧道随着国民经济水平的不断提高，市政轨道交通修建项目量越来越多，特别是隧道项目快速发展，期间容易引起涌砂、涌水等问题，严重威胁工程施工和人们的人身财产安全。
一般的灌浆加固方法难以取得预期的沉降管理效果，但冻结加固令土体内的大多数水分冻住，冻结体强度一般可达到5-10MPa，能缩小加固结构体积，且强度均匀、挡水效果属于其他方法不能比拟的，一般用来修建隧道、地铁项目。
国内外诸多研究显示，采取有限元方法可以提现冻结法应用规模。
经采取FLAC 3D仿真繁琐地质环境下某地铁冻结法应用环节的冻胀与融降变形，经和现场实测信息比较，检验了依靠数值计算模型预计地面变形的科学性和可行性。
1、冻结法特征（1）该法适用在繁琐地质环境下，冻土强度大，挡水效果佳。
（2）适用在多工况下的项目建设中，操作方法灵活，大到整块街区，小到局域抢险均能使用。
（3）该法对地层、地下水以及附近环境的影响不大，没有污染，没有超负荷噪音。
（4）冻结加固体效果能根据项目规划要求，在施工过程加强人工管理，进而获得使人满意的成效。
冻结法属于土层的一种物理固定方法，主要用作临时加固手段。
当项目需要时冻土能具备像岩石一样的强度，若无需强度，还可以采用强制解冻方法使之融化[1]。
所以，冻结辅助方法属于一种既稳定又灵活的操作方法，特别适用在国内东南沿海软质盾构隧道建设中。
2、冻结法应用要点某地铁区段联络通道所在地方左（右）线地表标高时0.23米，联络通道冻结干扰区域土层从上到下依次是硬塑砂质黏性土、全风化混制花岗岩。
2.1模型创建为分析冻结强度、支撑强度和冻结管分布类型对链路通道受力与变形的干扰，采取ABAQUS系统创建“热-力”耦合模型，选择局域加密网格形式细分，增密隧道、冻结管和联络通道网格，其他位置的网格比较稀疏。
冷冻法端头加固盾构水土环境中到达施工工法
冷冻法端头加固盾构水土环境中到达施工工法中铁二局股份有限公司城通公司1.前言目前，地铁建设的土压平衡软土盾构隧道进洞中有较多种方案可供选择，主要是采取土体改良方式满足洞门凿除的条件，再辅以井点降水、止水帷幕等其他措施防止盾构机在进洞过程中出现漏水漏砂，同时在洞门圈周边以弧形钢板、喷射混凝土、充气气囊等方式进行封堵洞门圈与盾壳和管片之间的间隙，实现盾构进洞。
常规盾构进洞方案，主要思路为采用适合的洞门区域加固方式，保证洞门凿除的安全需要和盾构进洞过程中周边间隙封堵的有效性。
杭州地铁1号线富春路站站至秋涛路站区间富春路站段头井周边环境复杂，且受承压水影响，传统盾构进洞方法无法满足加固范围需要，采取端头井垂直冷冻加固+端头井水土回填方式进洞取得了较好的技术、社会及经济效应。
2.工法特点2.1 施工安全性高，采用冻结法保证洞门凿除时不产生水土流失，在洞门凿除后利用工作井内回填水土使洞门内外介质一致，控制了盾构进洞安全风险。
2.2 针对受承压水影响地层，较好的平衡了洞门内外水压。
2.3在全砂性地层冷冻加固均匀性优于普通水泥加固方式。
3.适用范围本工法适用于易出现涌水涌砂风险高的软土地层的盾构进洞。
4.工艺原理冷冻法水土进洞包含3个方面，一是垂直冷冻加固、二是水土回填、三是盾构进洞。
图4-1 盾构水土进洞示意图垂直冷冻加固+水土回填即：在工作井外利用冻结孔冻结加固地层，使盾构机外围及开洞口范围内土体冻结，形成强度高、封闭性好的冻结帷幕。
利用冻结帷幕的自稳性进行洞门凿除，之后端头井内水土回填，使连续墙内外水土平衡，盾构土中进洞。
进洞完成后于连续墙及内衬墙范围内的管片上通过双液注浆机反复压注水泥浆封堵管片与连续墙、内衬墙之间的流水通道，使管片和端头井结构行成整体，注浆完成后进行端头井内水土挖除、盾构外运。
5.施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程施工准备→平台搭设→测量定位→冷冻法施工→洞门复测及盾构姿态优化→接收基座施工→洞门探孔检查→洞门凿除→水土回填→提升冻结管→盾构进洞→水土挖除→洞门封堵→盾构解体。
地铁隧道盾构进出洞冻结加固的研究
地铁隧道盾构进出洞冻结加固的研究1.冻结效果好盾构进出口洞冻结加固是利用冻结原理和技术手段加强地基和围岩的承载力，提高地下结构工程的稳定性。
冻结原理是利用液态物质变冷固化而形成的强度较高的冻体。
隧道进出口洞设计的时候，需要考虑其周围的地质条件和水文地质条件，如果发现隧道地面下有大量的地下水，那么就需要进行冻结技术的加固处理。
通过冻结处理，可以将周围的钢筋、螺栓和地下结构等部分保护起来，有效降低隧道施工时的风险和工程成本。
2.加固效果可靠盾构机的使用，大大提高了隧道施工的效率，但是盾构机的施工仅限于固体岩层，如果遇到大量的地下水、泥浆或松软的土层，就必须要采取冻结加固技术。
经过冻结加固处理的隧道具有耐水、耐震、耐久性和可靠性等优点，能够确保隧道的施工质量和安全性。
3.施工工艺决策重要冻结加固隧道的施工工艺决策非常重要，隧道施工人员必须要根据地质条件和建筑要求进行合理的冻结方案设计。
合理的冻结方案不仅可以提高隧道进出口洞的施工质量和效率，还可以降低施工成本，达到优化工程的目的。
1.冻结环境的要求盾构进出口洞的冻结环境非常重要。
露天施工中的冻结加固方案需要根据当地环境水温、雨量、气温等进行合理设计。
地下施工中的冻结加固方案需要根据隧道进出口洞的附近生活区域人口密度、地形地貌、地下水位等进行合理设计。
2.冻结加固材料的要求冻结加固材料的要求包括以下几个方面。
首先，冻结加固材料必须具有较高的强度和集中压缩强度。
其次，冻结加固材料需要耐水、耐沙、稳定性高，与围岩之间的粘结力较强。
最后，需要对围岩进行充分的分析和测试，确定冻结加固的材料质量和配比。
冻结加固方案需要考虑以下几个方面。
首先，需要根据地质情况、地下水等情况进行现场测试。
其次，确定冻结加固的液体使用情况和冻结液体循环的时间。
最后，需要对隧道进出口洞应力场进行分析和测试，确保冻结加固后继续施工的安全性和稳定性。
综上所述，盾构进出口洞冻结加固技术是地铁隧道施工中重要的一环。
谈冻结法在盾构进洞中的应用
11
结语
目前 20 m 跨先张法桥梁板工艺在工程中应用不多， 本工程
10
几点体会
1 ） 工程选用的预应力钢绞线供货单位应按批量提供现场合
施工后经测试各项指标均满足设计要求， 我们深信该工艺值得大 力全面推广。 先张法施工锚具特别适用于中小跨度桥梁板， 可以重复使 。 用， 工艺简单， 可进行工厂化制作， 省工省料
1
冻结法原理及优势
冻结法是用冷却的手段使地层中的地下水冻结成冰， 结冰后
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 展打好基础， 以确保构件一次校验合格率 100% 。2 ） 采用先绑扎 8 预应力钢绞线的张拉方法
1 ） 张拉顺序由下至上逐层张拉， 每层从两侧向中间左右交 “逐根张拉法” 替。2 ） 张拉方法采用单端进行 张拉， 张拉力控制采 且应做好张拉前的原始长度记录 用应力控制和张拉伸长值控制， 和张拉记录。3 ） 张拉注意事项： 张拉机具及仪表应由专人操作和 管理， 设备要定期维护和校验， 校验期限不宜超过 3 个月， 压力表 的精度不宜低于 1． 5 级， 校验精度不低于 ± 2% 。4 ） 放张时混凝 土强度不低于设计强度等级的 80% 。 经本工程实践 非预应力钢筋后铺设预应力钢绞线方法进行施工， 证明此种施工方法较费时费力， 穿筋引筋困难， 建议采用非预应 力钢筋同预应力钢筋同时进行的方法施工， 即将预应力钢筋铺设 固定， 然后及时将非预应力钢筋铺设并同箍筋绑扎牢固， 然后进 行张拉， 这种方法可节约劳动力， 且进度快， 施工简便。3 ） 通过本 深深体会到如此大的先张法施工中各个程序各个环 工程的施工， 节操作人员均应严格按照规范规定有关技术要求精心操作， 同时 施工单位应设置专业技术人员对施工全过程进行全天候指导检 查， 尤其是对下料， 铺筋， 混凝土浇筑及张拉， 放张等关键工序严 格把关， 并且要加强对职工的技术培训工作， 以便提高操作人员 素质。4 ） 先张法工装制作一定要认真计算墩台承载力及抗倾覆 能力以便保证使用安全 。
盾构“液氮冷冻加固+钢套筒”始发冷冻区脱困技术
盾构“液氮冷冻加固+钢套筒”始发冷冻区脱困技术
杨永强;武金城
【期刊名称】《施工技术(中英文)》
【年(卷),期】2022(51)12
【摘要】针对盾构“液氮冷冻加固+钢套筒”始发施工中遇到的盾构被冻住的技术难题,研究采用型钢将盾构机与车站底板连接固定以提供反力,通过盾构铰接回缩,使盾构刀盘后退并脱离开挖面,刀盘后退一定距离后转动刀盘,实现盾构刀盘在液氮冻结体中的快速脱困,效率高,降低了盾构施工风险,取得了良好效果。
【总页数】5页(P98-102)
【作者】杨永强;武金城
【作者单位】中铁一局集团有限公司;中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司【正文语种】中文
【中图分类】U231.3;U455.43
【相关文献】
1.液氮冷冻加固技术的盾构法改进探究
2.冷冻法端头加固盾构始发技术
3.垂直冷冻+钢套筒技术在盾构始发中的应用
4.盾构始发端头垂直冷冻加固施工技术
5.富水粉砂地层冷冻加固与短套箱结合盾构始发技术
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地铁隧道盾构进出洞冻结加固的研究
地铁隧道盾构进出洞冻结加固的研究地铁隧道的建造需要进行盾构施工，而盾构机在施工的过程中需要穿过各种地质环境。
在地质环境不良的情况下，需要进行隧道洞口的冻结加固，以保证隧道建造的安全性和稳定性。
地铁隧道盾构进出洞冻结加固的研究是隧道工程领域的一个重要研究方向。
冻结加固技术是隧道盾构施工过程中常用的一种技术手段。
冻结加固的过程是将周围地层的水分冻结，形成一个冻结带，起到支护隧道洞口的作用。
冻结带一般在隧道洞口周围40-100米范围内进行形成。
隧道建造中的冻结加固技术是一项复杂的工程。
主要涉及到以下方面：冻结介质的选择、冻结参数的控制、冻结时间的控制、冻结效果的评估等。
常用的冻结介质有氯化钠溶液和乙二醇溶液。
氯化钠溶液在常温下易溶于水，溶解度大，冻结点较低，可以在-21℃下凝固。
而乙二醇的冻点更低，可以在-50℃以下凝固。
但是乙二醇的价格较高，处理难度较大。
针对不同的地层条件，选择适合的冻结介质是十分重要的。
在冻结加固的过程中，控制冻结参数是至关重要的。
冻结振幅、冻结时间和冻结温度是决定冻结效果的三个重要参数。
经实验表明，冻结振幅和时间之间呈正比例关系，即冻结时间越长，冻结带的厚度越大。
而冻结温度则与冻结影响的深度有关。
在实际应用中需要根据地层情况和需求进行权衡，确定相应的冻结参数。
冻结加固的时间也是需要控制的。
一般情况下，冻结加固的时间在一个月左右。
根据具体的工程要求和地层条件，时间也可有所增减。
需要注意的是，冻结时间过短容易导致冻结带不稳定，影响隧道洞口的支护效果；而冻结时间过长则增加了工期和成本。
对于冻结加固的效果需要进行评估。
一般情况下，主要从以下几个方面进行评估：冻结带的厚度、冻结带的均匀性、冻结带的完整性等。
评估结果将决定隧道工程的支护效果和后续的施工工作。
总之，地铁隧道盾构进出洞冻结加固的研究是隧道工程领域的一个重要研究方向。
冻结加固技术是一项复杂的工程，需要综合考虑不同地层条件和需求，选择合适的冻结介质和控制冻结参数，以保证隧道工程的安全性和稳定性。
盾构法隧道施工中的脱困技术和预防措施（2）
盾构法隧道施工中的脱困技术和预防措施（2）盾构法隧道施工中的脱困技术和预防措施5 地层加固5.1 加固目的刀具磨损很严重，不能掘进到达预定的换刀地点，只能就地换刀。
为达到带压换刀必备条件，确保换刀安全，保护地面水闸及减少河堤损坏，同时必须密闭盾构机周围的岩体（土体），实施就地地层加固。
5.2 加固方案5.2.1方案确定盾构机刀盘位于水闸堤坝左右侧地下，坝底部是800mm钢筋混凝土过水底板，底板底下是木桩加固基础，左侧是钢筋混凝土底板，右侧是人工填土。
通过对地层分析和工期测算，最后确定注浆加固，由于左右两侧堤坝的基础各不相同，因此对两边堤坝采用不同的注浆加固方法。
堤坝水域筑岛完成后，在河涌右侧堤岸（盾构掘进方向的左侧）采用600*600mm袖阀管注双液浆加固，左侧采用Ф600旋喷桩咬合10cm加固，盾构机刀盘前面加固2.7米，刀盘后面加固1.2米，左右侧加固宽度均在隧道外侧1.5米，在盾构机部位加固深度为盾构机壳体，在刀盘前面为盾构机轴线下1.0米（见下图）。
35.2.2 工艺流程5.2.3 主要施工设备5.2.4 注意事项1 为防止盾构机被水泥浆裹住，在盾构机上方施工旋喷桩时，每隔3小时向刀盘土仓、盾壳外表面和同步注浆管道内注入一次膨润土，每次不少于2m，并转动刀盘，确保向加固土体注入的双液浆不串入上述各个部位而固结盾构机。
2 对桩的入岩深度要及时取样分析并对照详勘和补勘报告，确保入岩深度达到设计深度。
3 双液浆配合比应该通过试验确定，一般凝固时间25秒30秒。
6 带压换刀6.1压力平衡下土气置换将土仓中的渣土和加入的膨润土浆被同等压力的气体置换，土仓内的水、渣土、膨润土、加固浆液混合物，在换刀作业建立气压前，首先向土仓内注入膨润土浆液，通过土舱壁上部的加气孔加入压气，同时用螺旋输送机将土仓内渣土混合物排出，并保留土仓中有1/3的渣土而停止排出渣土。
置换过程中，膨润土浆受气压作用不断地渗入土体，形成泥膜墙（泥饼），密封止水，可以平衡工作面的水土压力，并且使气体不从螺旋输送机串出并保持土仓内气压稳定。
水平冰冻法地基加固在盾构施工中的技术应用
水平冰冻法地基加固在盾构施工中的技术应用摘要：在盾构始发阶段施工过程中由于土层和周边环境等众多因素的影响，必须对土体进行改良，采取水平冰冻法地基加固处理是使盾构机安全始发或接收的一个重要技术环节。
水平冰冻法地基加固处理作为一种地基加固措施，经实际应用证实加固技术效果很好。
通过实际施工案例，对水平冰冻法地基加固在盾构施工中的技术应用进行阐述。
关键词：地铁加固；水平冰冻法；冻结施工；要点及应用1 工程概况地铁线路钱江路站～景芳路站采用双线单圆盾构施工，盾构出洞位置所处地层为③3砂质粉土,③6粉砂，透粉土、砂土层总体上欠密实，在工程活动中以及地下水动水压力作用下，容易产生潜蚀、管涌、流砂等工程液化危害且盾构出洞处场址周边为中心城区，对施工环境要求较高，端头井靠近过江隧道，施工场地有限，出洞位置区域无法采用地面加固，因此采用水平冻结法对盾构出洞位置土层进行加固施工，致使盾构机安全的始发，取得了满意的效果。
2 施工技术原理及要点2.1 技术原理水平冰冻法地基加固即利用冻结孔冻结加固地层，使盾构机外围及开洞口范围内土体冻结成强度高和不透水的板块，为破洞门提供条件。
经过积极冻结后，通过测温孔观测计算，确定冻结满足洞门凿除条件后，开始破除洞口槽壁，拔出冻结管，盾构出洞。
2.2 技术要点(1) 所有冻结孔、测温孔在施工时需要有可靠的孔口防喷装置,确保施工安全及减少地层水土流失。
(2) 为保证盾构出洞的安全、可靠，应预先开始冻结孔的施工及积极冻结。
通过检测确认冻结壁厚度、平均温度达到设计要求，再进行槽壁破除和盾构出洞施工。
(3) 加强地面监测，在加固区上方地表及周边管线、建筑物等处设监测点，监测施工过程中的沉降变化情况。
(4) 利用管片上注浆孔进行后期融沉和跟踪注浆（出洞区域的管片可考虑增加注浆孔），减少融沉。
(5) 采用间歇式冻结方式控制冻胀融沉。
3 水平冰冻法地基加固技术应用3.1 冻结钻孔施工3.1.1 打钻设备选型钻孔选用MD-50钻机1台，配备BW-250泥浆泵2台。
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冻结法加固条件下盾构机到达脱困技术研究作者：赵东
来源：《建筑工程技术与设计》2014年第14期
摘要：结合无锡地铁2号线土建工程08标工程施工实例，简单介绍冻结加固区范围及盾构机功率参数、刀盘冻牢的原因，详细叙述刀盘冻牢被困情况下，所采用各种方法和特殊措施，以上措施不仅保证盾构机顺利脱困，而且确保地表及周边建构筑物的安全，对同类型施工问题有较高的参考价值。
关键词：冻结法；刀盘脱困；循环蒸汽；盐水
引言
因传统加固方法（搅拌桩、旋喷桩）多受地面场地、管线搬迁等条件限制，冻结加固技术越来越多的应用在实际工程中，该技术与传统加固方法相比较，在盾构端头加固中有冻结体强度高，防水性能好的优点，但因各种原因盾构机刀盘冻牢被困的现象时有发生。
1.工程概况
无锡地铁2号线土建工程08标靖海公园站～广益新城站区间左线到达洞门采用水平冻结法加固，隧道埋深为 9m，隧道断面范围内为④1粉砂层，该层为微承压含水层，隧道上部有③1粉质粘土层、①1杂填土层，且隧道正上方有1跟φ500上水管。
水平冻结加固范围为沿盾构推进方向11m，冻土帷幕为沿推进方向3m，冻结壁圆环为盾构直径外1.6m。
2.盾构机类型
本工程采用日本小松TM634PMX土压平衡盾构机，长8.6m，主动式铰接，外置式同步注浆管，其刀盘转速在最低档情况下的额定扭矩为6434KNm，极限扭矩为7721 KNm。
3.刀盘被冻发生过程
盾构机刀盘进入冻结帷幕内，扭矩明显增大，达到额定扭矩的80%～90%，且之前盾构已连续工作48h未停机，此时集成供电柜散热风扇出现故障导致温度持续上升，自动保护跳电，盾构刀盘停转。
待温度降低达到可送电状态时，刀盘已被冻结，无法转动。
4.刀盘脱困技术措施
首先采取应急预案，实施统一管理。
根据现场实际条件，确定了由简单到复杂的技术处理措施。
⑴开启主动铰接
主动铰接为通过调节铰接千斤顶油缸的伸缩改变盾构推进方向，铰接处最大伸长量可达12.5cm，计划将铰接千斤顶全部伸出，刀盘前方冻土被顶出挤压，然后缩回油缸，盾构机刀盘退回到原位置，多次重复操作后刀盘与冻土间形成空隙，然后转动刀盘从而脱困。
实际操作过程中发现铰接千斤顶的伸缩没有使刀盘位置发生变动，仅使盾尾前后移动。
该方法未能达到预期目的。
⑵循环蒸汽
由于开启主动铰接未能成功脱困，第二步选择输入热蒸汽到土仓，将刀盘前方冻结土体进行加热溶解的方法。
采用2台功率为3KW的电加热蒸汽发生器，蒸汽压力为0.4MPa，蒸汽温度可达150℃以上。
电加热蒸汽发生器主要由供水系统、自控系统、炉胆与加热系统及安全保护系统等组成。
它的基本工作原理是：通过一套自动控制装置，确保运行过程中液体控制器或高、中、低电极探棒反馈控制水泵的开启、闭合、供水量长短、炉胆加热时间；由压力继电器调定的最高蒸汽压力随着蒸汽的不断输出，炉胆水位不断下降，当处于低水位（机械式）、中水位（电子式）时，水泵自动补水，到高水位时，水泵停止补水；与此同时，炉胆内电热管继续加热，源源不断产生蒸汽，面板上或顶端上部的指针式压力表即刻显示蒸汽压力数值，整个过程均可通过指示灯自动显示。
将电加热蒸汽发生器所产生的热蒸汽通过管路送至土仓，2台蒸汽机连续工作5个小时后，正反方向试转刀盘仍未能脱困。
⑶加注盐水
为尽快使盾构机刀盘成功脱困，在输入循环蒸汽的同时，采用向刀盘前方加固土体注入盐水，溶解冻土的措施。
盐水为氯化钙（CaCL2）溶液，比重为1.20，氯化钙为白色固体，暴露于空气中极易潮解，因此应尽量存储在干燥、密闭环境中。
氯化钙溶液通过调节浓度可获得所需的稳定温度，因为氯化钙溶液的共晶温度（即溶液全部凝结形成颗粒状的冰盐粒子时的温度）相当的低，能达到-51℃，比重为1.20的盐水最低温度约可达-25℃，所以该浓度盐水注入到刀盘后，可带走冻结土体冷量，从而降低冻结体强度。
第一次通过刀盘注水孔注入盐水约2m3，注入盐水的同时将刀盘正反向试转动并开启搅拌棒，尽量使盐水与土体混合，该段时间持续约1小时，刀盘仍未能成功脱困；
第二次通过刀盘注水孔注入盐水2m3，土仓搅拌棒均开启，操作手正反方向试转动刀盘，约20min，刀盘成功脱困。
5.操作注意事项
⑴循环蒸汽温度高达150℃以上，操作人员应注意安全保护措施，以防被蒸汽烫伤；
⑵循环蒸汽或盐水均可能破坏冻结壁完整性，若采用以上两种方法解困刀盘，待盾构到达时存在涌水漏砂的安全风险，因此应加强应急物资储备和人员管理。
⑶盐水有腐蚀性，盾构推进结束后应采用清水将管路、刀盘、土仓等位置冲洗干净。
6.结语
冻结法加固技术因其施工成本较传统加固方法高出许多，所以多用于砂性地层、周边环境复杂或管线无法搬迁的情况下，尽管冻结法加固有强度高、防水好的优点，但仍有较大的施工风险，冻结与盾构推进施工中更应相互配合以确保工程的安全。
参考文献：
[1]张凤详.隧道施工手册[M] .人民交通出版社，2005.
[2]马四新.冻结法在盾构始发和到达工程中的应用[J].西部探矿，山西建筑，2005（14）
[3]叶书麟.地基处理工程实例应用手册[M] .中国建筑工业出版社，1998.。