冻结法联络通道施工风险及措施实用版
YF-ED-J1198 可按资料类型定义编号
In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.
(示范文稿)
二零XX年XX月XX日
冻结法联络通道施工风险及措施实用版 方案示范文本 文件编号:YF-ED-J1198
第 2 页 文件名 冻结法联络通道施工风险及措施实用版 日期 20XX年XX月 版次 1/1 编制人 XXXXXX 审核 XXXXXX 批准 XXXXXX
冻结法联络通道施工风险及措施
实用版 提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。
1 冻结钻孔漏水喷砂
1.1 引起冻结钻孔漏水喷砂的原因 在地铁联络通道冻结施工中,往往会遇到地下水压力较大的含水砂层。在这些地层施工近水平冻结孔,发生钻孔漏水喷砂的情况非常频繁,严重时可以引起很大地层沉降,造成隧道管片和地面建筑变形损坏,甚至酿成隧道垮塌的灾难性事故。引起钻孔漏水喷砂的原因主要有:孔口管松动或脱落、冻结管接头断裂、钻头逆止阀失效和孔口止水装置损坏等。有时方案示范文本 文件编号:YF-ED-J1198 第 2 页 在冻结壁解冻后,由于冻结管与隧道管片之间的空隙不能及时有效的封堵,也有发生漏水喷砂的情况。根据过去经验,开始施工冻结孔时发生孔口管松动脱落、冻结管断裂、钻头逆止阀失效和孔口止水装置损坏等情况较少,也易处理。但在冻结孔施工后期,由于地层扰动加大,渗透性提高,很容易引起塌孔抱钻,使得发生上述情况的可能性及处理难度显著增加。 1.2 冻结钻孔漏水喷砂的应急处理 如因孔口管松动或脱落引起孔口管与管片之间 漏水,应立即停止钻进,在冻结管上安装管卡,用钻机推进冻结管将孔口管顶实,或者用膨胀螺栓等将孔口管固定牢固。然后用棉纱堵塞孔口管与管片之间漏水处,并通过孔口管旁通进行压浆堵漏。注浆材料以采用化学浆液方案示范文本 文件编号:YF-ED-J1198 第 2 页 为宜,也可用水泥一水玻璃浆液。在紧急情况下,可直接从冻结管中注入水泥一水玻璃浆液。 当漏水涌砂点在隧道底部时,如遇紧急情况,可以用堆压法处理。采用这种方法时,先应用棉纱等堵塞出水点控制漏水速度,并及时排水。然后,在出水点周边垒一圈砂包,在出水口埋设导水管,并迅速将水泥和水玻璃撒到出水点,边撒边搅拌,使之快速凝固。在堆压体中可埋一些钢筋或型钢,以便将其与隧道管片固定以增加堆压体的稳定性。当堆压体有一定强度和体积后,可逐渐控制导水管的出水量。最后,通过导水管或从附近隧道管片开孔注浆封堵出水点。 如因冻结管接头断裂和钻头逆止阀失效引方案示范文本 文件编号:YF-ED-J1198 第 2 页 起漏水喷砂,可直接通过冻结管注浆。在采用钻进法下冻结管时,可先准备一个能与冻结管连接的注浆管接头,这样,一旦发生冻结管漏水喷砂的情况,可以迅速拧上准备好的管接头,进行注浆。在用夯管法下冻结管时,可预备一个止浆塞进行堵水和注浆。如没有止浆塞,可准备一个冻结管木塞和一截带阀门的注浆管,在冻结管漏水时,可用木塞堵塞冻结管( 用夯管锤将木塞夯人冻结管) ,然后在冻结管上焊接注浆管进行注浆处理。 钻孔堵漏时需要注意以下几点:第一,要早发现,早做好应急处理的准备;第二、堵漏速度要快,要把握时机,疏堵结合;第三,要尽快进行补偿注浆控制地层沉降;第四,要加强隧道和地层沉降监测,及时对隧道和地面危方案示范文本 文件编号:YF-ED-J1198 第 2 页 险建筑采取加固措施。 对于漏水的冻结管,如下入地层深度已达到设计要求,则可以在冻结管中下人直径较小的冻结管进行冻结,否则,可以移位补打冻结孔。 2 冻结管断裂和盐水漏失 2 .1 引起冻结管断裂与盐水漏失的原因 在积极冻结和开挖期间均可能发生冻结管断裂和盐水漏失的情况。引起冻结管断裂或渗漏的原因主要有三种情况。一是由于冻结管螺纹连接补焊质量或冻结管端头丝堵安装质量存在缺陷,打压试漏不够严格,从而导致供盐水时冻结管接头或冻结管端头丝堵渗漏;二是由于冻结管接头质量差,开冻后管材发生冷缩,引起冻结管接头焊缝开裂渗漏;三是开挖后冻方案示范文本 文件编号:YF-ED-J1198 第 2 页 结壁变形引起冻结管弯曲、拉伸,从而造成冻结管接头断裂。冻结管断裂还与打钻和冻结时引起的地层扰动、隧道沉降等有关。 冻结管断裂和盐水漏失一方面使冻结管不能再正常工作,需要停止冻结;另一方面会融化冻结壁,或使冻土强度降低。因此,冻结管断裂会严重威胁冻结施工的安全。这两种情况在过去工程中均有发生,所幸发现早、处理及时或盐水漏失在粘土层中,从而避免了更为严重后果的发生。 在积极冻结期间发生冻结管断裂和盐水漏失,不会立即对工程安全造成威胁。但是,冻结管裂漏 后盐水会渗入地层,即使地层已经冻结也会逐步融化,使地层不能冻结或地层冻结后冻土强度明显降低,这样给以后联络通道开方案示范文本 文件编号:YF-ED-J1198 第 2 页 挖带来了很大的安全隐患。特别是一旦有盐水渗入地层,冻结壁的扩展厚度和冻土强度就不能通过测温孔测温来检查,给联络通道开挖带来了极大的风险。 2 .2 冻结管断裂与盐水漏失的应急处理 在积极冻结期间发现冻结管渗漏盐水,可采用以下方法进行处理。 (1)立即切断冻结器盐水供给。 (2)在渗漏的冻结管中下套管恢复冻结,套管与冻结管之间应灌满清水。对于向上倾斜的冻结管,下套管处理会在套管与冻结管之间存在空隙影响导热,所以,应改用液氮冻结。 (3)在紧靠漏管位置打探孔检查漏盐水位置和范围。如漏水位置为透水砂层,可放水降低土层的含盐浓度。 方案示范文本 文件编号:YF-ED-J1198 第 2 页 (4)取芯测定漏盐水点附近土体的含盐量或冻土强度。评估冻土强度降低可能冻结壁承载力和稳定性的影响。 (5)必要时采用液氮冻结降低冻结壁温度,或延长积极冻结时间和局部补孔冻结增加冻结壁厚度。 在开挖期间遇到冻结管断裂和盐水漏失的情况,应立即切断盐水供给。如果地层为含水砂层,应立即施工初期支护封闭开挖工作面。并应尽快关闭防护门充压气保持开挖区土压平衡,然后在漏盐水的冻结管中用液氮进行冻结,直至取芯检查冻结壁强度达到设计要求后再恢复开挖。如果地层为粘土层,也宜将漏盐水冻结管改用液氮冻结并及时进行支护。在探明开挖面冻结壁稳定性满足施工安全需要的情方案示范文本 文件编号:YF-ED-J1198 第 2 页 况下,方可继续进行开挖。 3 开挖期间长时间停冻 3 .1 开挖期间长时间停冻的原因 开挖期间停冻一般是由于停电或发生严重机电事故引起的。如果在联络通道开挖期间发生长时间停冻,会使冻冻结壁温度迅速升高,使冻结壁的承载力迅速降低、变形速度加快。特别是停冻后冻结壁与隧道管片交界面很容易解冻引起透水。因此,会给工程安全带来严重威胁。在过去,联络通道开挖时因停电或机电事故停冻的时间一般在几小时内,只要尽快恢复冻结,不会对施工安全带来严重影响。但是,过去往往采用较高的盐水温度进行维护冻结, 当快施工完联络通道结构时,又提前停冻或提前关闭部分冻结器,从而引发险情。 方案示范文本 文件编号:YF-ED-J1198 第 2 页 3.2 开挖期间长时间停冻的应急处理 在积极冻结期间,由于停电或发生严重机电事故引起停冻的情况时有发生。此时,只要延长积极冻结时间即可。延长积极冻结工期一般取停冻时间的2倍。如果在开挖期间发生停冻,根据冻结壁的稳定情况和温度回升情况可以采取以下应对措施。 (1)排除机电故障,尽快恢复冻结。 (2)加强冻结壁收敛和温度变化监测,尤其是要密切监测冻结壁与隧道管片交界面温度的变化,防止冻结壁局部融化透水。 (3)加强冻结壁与隧道管片交界面保温,最好沿交界面敷设管路进行液氮冻结。 (4)快速开挖、及时支护。并根据冻结壁和支护层变形情况, 增加初期支护的内支撑。 方案示范文本 文件编号:YF-ED-J1198 第 2 页 如果停冻时间在 3~5天之内,通过采取上述措施,一般是可以继续安全地进行联络通道开挖的。如果停冻时间和联络通道开挖时间需要更长,可以考虑先施工部分混凝土衬砌,并封闭开挖作业面,或者关闭防护门,充上压缩空气,待恢复正常冻结后继续开挖。 4 冻结壁失稳和透水 4 .1 冻结壁失稳和透水的原因 在联络通道开挖过程中,一旦发生冻结管盐水漏失、遇到长时间停冻 ,或者由于开挖冻结壁形成远未达到设计要求,就有可能发生冻结壁承载力不足和严重变形的情况。特别是在冻结壁与隧道管片的交界面附近,由于隧道管片散热,往往存在局部冻结壁温度过高、厚度过小的问题,导致在开挖过程中局部冻结壁严
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。
联络通道冷冻法施工技术总结
(2)钻孔施工 1.冷冻孔钻进施工按是否需要钻透对面管片可分为透孔施工与普 通冷冻孔施工两种。
透孔即需要钻透对面管片的冷冻孔。透孔的主要作用有:1、联 通隧道的对面冷冻排管,将冷冻排管回路与冷冻站管路相连。2、由 于透孔终将钻透对面管片,所以能够对地层影响钻孔施工并致使终孔 偏差的情况有直观地了解,并对下一步的钻孔施工做出指导。 2.冷冻孔钻进施工按是否需要二次成孔可分为单次成孔与二次成 孔两种施工方法。
在施工透孔时,应在另侧隧道标记终孔位置,检查并 记录透孔的偏离情况,为后续冷冻孔的钻进工作作出指示 。
3.1.1、1号联络通道孔位布置图
3.1.2、2号联络通道孔位布置图
3.2、钻孔施工 3.2.1、钻孔前的准备工作
冷冻孔钻进前需进行一系列的准备工作,主要包括: (1)管片第一次开孔 一般采用水钻施工,视冷冻管型号选用水钻大小(冷冻管φ 89,水钻钻 头φ 132),水钻基座安装时应特别注意孔位、角度的复合,必须保证严格按 照设计角度钻孔,管片第一次成孔钻进长度视管片厚度而定,但必须将最外 层钢筋切割掉,一般留下最外层四~五公分厚的钢筋保护层。
(4)成孔质量的检测 1.测斜与测深 冷冻管钻进完成后即可进行测斜、测深实验。测斜使用灯光测斜 仪;测深可使用软质的pvc管作探杆进行测量。测斜与测深完成后需 绘制每个冷冻孔的实际深度与偏斜图,以便直观的表现冷冻管的分布 情况。 2.打压测试 打压测试原理是利用高压清水泵向已经密封的冷冻管内注水,提 高冷冻管内的压力已测试是否存在漏水现象。打压初始压力为 0.8~1.0MPa,施压30分钟后压力下降不超过0.05MPa,再延续15分钟 后压力不变即为合格。试压合格后的冷冻管即可在冷冻管内安装好供 液管及焊接去、回羊角。 冷冻孔质量检查合格后,即可下供液管,供液管采用φ 45无缝钢 管。与89冷冻管之间采用月牙板封水。并焊接去、回路羊角。
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。
联络通道冻结法冷冻法施工方案
地面建筑物情况
位于XX路下,地面无建筑物
位于XX路下,地面无建筑物
加固方法
冷冻法加固
冷冻法加固
冻结及开挖范围地层情况
(6)1粘土
(6)1粘土、(6)1-1粉质粘土层
通道中线高程
-15.41m
-14.36m
开挖方法
矿山法开挖
初期支护
m
866
4
Ф48×3无缝钢管
m
1040
5
高压胶管
m
1000
耐压0.8MPa、内径50mm
6
冷冻机油
kg
400
N46
7
氟里昂R22
kg
800
8
氯化钙
t
30
9
单向阀
只
136
开启压力1.0MPa
10
Ф89阀门
只
136
XX
Ф159阀门
只
87
12
Ф159阀门
只
87
13
保温材料
m2
400
14
合金钻头
只
8
Ф95
4.3.2、通道开挖及结构施工设备配置
5.3.3、冻结参数
⑴积极冻结时间为45天;维护冻结时间与开挖和结构施工相同。
⑵积极冻结7天盐水温度降至-20℃以下,积极冻结15天盐水温度降至-24℃以下,去、回盐水温差不大于2℃,开挖时盐水温度降至-28℃以下。
⑶冻结加固施工参数
① 1#联络通道冻结加固施工参数见表5-1
序号
参数名称
单位
数量
备注
4.1.3、隧道内工作平台搭设
城际铁路盾构联络通道冻结法施工技术
城际铁路盾构联络通道冻结法施工技术为确保地铁在运营期间的安全,常在区间隧道之间设置一条联络通道,在高温气候地区,联络通道常用地面旋喷桩加固,而在土质松软地区,联络通道常用冻结法加固[1-4]。
近些年,随着冷冻施工技术不断成熟,联络通道的开凿多采用冻结法施工来加固通道周围的土体。
冻结法属于一种物理加固方法,其成本比其他施工方法小、隔水性好、噪音小,对周边环境无污染、周围建筑无影响,对冻结深度和范围也都没有过多的限制,因此近几年在地下工程中的应用愈来愈广泛,尤其是在土质较松软的含水地层中施工具有无可取代性[5-9]。
现有研究多是对冻结法施工中温度场、应力变形等进行数值模拟分析与评价,或是与现场监测的对比分析,未考虑开挖前对通道内土体预加固后拱顶和拱底的受力状态的改变、冻土帷幕最薄弱处的位置及对主隧道管片受力状态的影响。
因此,本文以珠机城际横琴隧道金融岛车站—3号工作井区间横通道为例,在既有文献研究的基础上,采用数值模拟与现场监测相结合的手段,对冻结帷幕的变形特性、应力分布特性、开挖造成隧道周围管片应力的重新分布、主隧道受力状态等情况进行研究。
1 工程概况金融岛车站—3号工作井区间内共建有3#、4#和5# 3条联络通道,区间内陆质复杂、岩面起伏大且位于马骝洲水道下方,施工难度较大,决定在3#和4#联络通道工程中采用“隧道内钻孔冻结法加固,矿山法暗挖构筑”的施工方案,即在隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结周围地层,使联络通道外围土体冻结,形成强度高、封闭性能好的冻土帷幕,然后采用矿山法在冻土地层中进行联络通道的开挖构筑施工,地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行。
本文以3#联络通道(与泵房合建)为研究对象,3#联络通道位于淤泥质黏土、粉质黏土层以及少量全风化花岗岩中,左线隧道里程为DK8+189.350。
右线隧道里程为YDK8+219.707。
初期支护厚度为250 mm,二次衬砌厚度为450 mm,开挖长度为8.5 m,平均埋深为26.8 m。
联络通道冷冻法施工工艺工法(后附图片)
联络通道冷冻法施工工艺工法1前言1.1工艺工法概况人类首次成功地使用人工制冷临时加固土体是在1862年英国威尔士的建筑基础施工中,在我国煤炭建设中的应用也有整整40年的历史了。
而在其它岩土工程中的应用则刚刚起步。
1994年在上海地铁1#线旁通道施工采用了冷冻加固施工,利用人工制冷技术,使地层中的水变冰,把天然土变成冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水与地下结构的联系,以便在冻结壁的保护下进行施工的一种特殊施工方法。
目前这项地层加固特殊技术被广泛地应用到世界许多国家的隧道、地铁、基坑、矿井、市政及其他岩土工程建设中,成为岩土工程尤其是地下工程施工的重要方法之一,在我国已经广泛应用于矿井深井加固、地铁联络通道及盾构进出洞端头加固、深基坑冻结帷幕墙等施工领域,应用前景十分广阔。
1.2工艺原理通过热量交换原理,将冷媒输送至冷冻管道,通过管道内的循环将土体中的热量带出,使土体中水分温度不断降低结冰,范围不断扩大,使施工区域外围土体冻结,形成强度高,封闭性好的冻结帷幕。
冷冻法加固地层的原理,是利用人工制冷的方法,将低温冷媒送入地层,把要开挖体周围的地层冻结成封闭的连续冻土帷幕,以抵抗外侧水土压力,并隔绝地下水与开挖面之间的联系,然后在这封闭的连续冻土帷幕的保护下,进行开挖和做永久支护的一种地层特殊加固方法。
制冷是由三大循环系统来完成的,分别为氟里昂循环系统、冷媒循环系统和冷却水循环系统。
进入地层的冷媒通过进、回管路与地层相连,通过冻结管与地层进行热交换,将冷量传递给周围地层,将地热通过冻结孔由低温冷媒传循环系统传给氟里昂循环系统,再由氟里昂循环系统传给冷却水循环系统,最后由冷却水循环系统排入大气。
随着低温冷媒在地层中的不断循环,地层中的水逐渐结冰,形成以冻结管为中心的冻土圆柱,冻土圆柱不断扩展,最后相邻的冻结圆柱连为一体并形成具有一定厚度和强度的冻土帷幕。
2工艺工法特点2.1封水性有自由水(一般情况下含水率应大于10%,否则要采取增加土层湿度的辅助工法)就能冻结成冻土,形成冻土壁。
浅谈联络通道冻结施工风险及应对措施
浅谈联络通道冻结施工风险及应对措施发表时间:2015-09-25T11:16:26.137Z 来源:《基层建设》2015年6期供稿作者:龙国俊[导读] 中铁六局集团有限公司盾构分公司以北京地铁6号线二期玉郝区间1#联络通道为例,区间盾构隧道中心距离13.342m,内径5.4m。
龙国俊中铁六局集团有限公司盾构分公司北京 100036摘要:结合北京地铁6号线二期玉郝区间联络通道工程实例,总结联络通道冻结法施工过程中存在的风险,并从冻结施工的钻孔施工、积极冻结施工、冻土开挖施工三个阶段提出了相应的防范措施。
关键词:联络通道;钻孔;冻结;应对措施一、联络通道的施工风险分析及应对措施以北京地铁6号线二期玉郝区间1#联络通道为例,区间盾构隧道中心距离13.342m,内径5.4m,管片厚度0.3m,联络通道中心标高-1.2m,地下水位标高3.65m[1]。
该联络通道位于北运河与京哈铁路夹角的三角区域,地下水丰富且流速大,地面沉降要求高。
通过综合考虑地层特点和工程特征,采用人工冻结法[2]加固地层、矿山暗挖法施工,以确保施工安全和减轻对周围水文地质环境的影响。
通过查阅资料及对以往的工程事故综合分析联络通道施工风险,从钻孔、冻结、开挖三个阶段分析施工风险,并提出相应应对措施。
(一)、钻孔阶段1、风险分析:1)钻孔施工时孔口处出现孔口管脱落,涌水涌砂现象。
2)冻结管接缝不太密实,在冻结过程中,接缝处盐水泄漏,使盐水进入地层影响冻结效果,冻结帷幕无法形成,导致冻结失败。
3)冻结孔施工深度及施工偏差过大,引起冻结帷幕发展薄弱。
2、应对措施:1)采用冻结孔开孔分为两次开孔,冻结孔开孔采用Φ121mm金刚石取芯钻。
每个钻孔安装孔口管,孔口管头部加工250mm长的鱼鳞扣,安装时在鱼鳞扣外面缠绕麻丝。
钻进时,在孔口管尾端连接孔口密封装置。
安装孔口管时管片要留100mm以上的保护层,并安装球阀及压紧密封装置。
若在施工过程中出现涌水涌砂,出水出砂量较少的情况下,及时的更换新盘根并压紧。
冷冻法联络通道施工风险因素探究
冷冻法联络通道施工风险因素探究摘要:冷冻法是对联络通道土体进行有效加固最可靠的临时方法,尤其是当空间和场地对施工影响较大时,其能表现出极大的优越性。
文章在基于笔者对部分地铁工程研究以及自己多年工作经验情况下,就联络通道冷冻法施工安全技术展开研究,分析了冻结加固方案的技术要点,围绕冻结法施工技术展开了详细的分析和研究,最终取得了良好的施工效果。
关键词:冷冻法;联络通道;施工风险冷冻法是对联络通道土体进行有效加固的最可靠的加固方法,要在最大程度上保证冷冻法施工的可靠性和安全性,除严格落实施工措施外,还要对整个工程加强监测,对监测到的信息进行综合整理后再判断冻结壁的强度、厚度及冻土帷幕的闭合程度。
但融沉问题会在一定程度上受到冻土解冻的影响,所以在使用冷冻法施工后,要加强监测并对发现的各类问题及时解决。
1冻结施工流程首先对冻结孔布点放样,布置好冻结孔后,再开孔安装孔口管及压紧装置,钻孔、测量、封闭孔底和打压。
在冻结孔施工时要解决涌砂和漏水的情况,避免水土流失。
钻孔要根据规定调整钻机,并控制好钻机角度和位置,认真观察出砂和出水的情况。
冻结管为钻杆,先用灯光经纬仪对钻孔进行测绘,等到偏斜率和长度都合格后再打压试漏,控制好压力。
同时,在隧道内还需设置冷冻站。
用支架将盐水管敷设在管片斜坡上,而冷结管和集配液圈用高压胶管连接,进出口阀门控制流量。
施工要点如下:(1)预防钻孔时涌水、涌砂。
用金刚石取芯钻在管片上开孔,安装孔口密封装置,采取跟管钻进法推进冻结管。
(2)控制施工冻结孔时涌水冒泥。
采用大功率钻机和泥浆钻进工艺。
(3)防止钢管片散热降低隧道管片附近土层的冻结效果。
在管片外面施做隔热保温层,并在对侧隧道布置冷冻排管。
(4)加强冻结与施工过程检测。
为控制冻胀压力对隧道的影响,在联络通道两端布设卸压孔,并在冻结立圈前在隧道内设预应力支架,以防打开预留钢管片时隧道变形和破坏。
在联络通道衬砌中预埋压浆管,采用注浆方式以补偿土层融沉,注浆应配合冻结帷幕融化过程进行。
软土地层冷冻法联络通道施工风险控制技术
软土地层冷冻法联络通道施工风险控制技术内容提要:盾构隧道联络通道施工是盾构区间施工的关键工程,也是区间隧道施工风险较大的分部工程。
本文按照施工工序,阐述了软土地层中采用冷冻法进行联络通道施工的事故类型、预控技术及风险控制措施,确保软土地层中冷冻法联络通道施工顺利完成。
关键词:软土地层冷冻法联络通道风险中图分类号: tu74 文献标识码: a 文章编号:1.工程概况宁波市轨道交通1号线福明路站~世纪大道站区间隧道联络通道及泵站工程,联络通道位置里程为左线:k15+591.259,右线:k15+590.813,通道处线间距约13.4m。
中心标高左线约为-15.009m,右线约为-15.191m,地面标高约为+3.21m。
联络通道由与隧道钢管片相连的水平通道和泵站构成。
水平通道为直墙圆弧拱结构,通道采用两次衬砌(钢支架喷射混凝土)厚度为200mm。
联络通道及泵站结构图见图1.1。
图1.1 联络通道及泵站结构图2.冷冻法联络通道主要施工工序冷冻法联络通道施工可分为冻结孔施工、冻结施工和开挖构筑施工三个主要部分,具体的施工顺序安排如下图所示。
3.联络通道风险事故分析冷冻法联络通道施工是盾构隧道分部工程施工风险控制的关键阶段,是整个盾构隧道施工成功的关键。
宁波市轨道交通1号线一期工程地下工程ⅵ标段盾构始发共四次,宁波属于软土地层,盾构始发风险性大,整个盾构始发过程将是盾构施工的关键。
根据盾构始发施工工序分析可能发生的风险事故类型和事故预防措施如下:3.1冻结孔打设工序可能发生的事故类型3.1.1轴线偏差①复核轴线;②透孔为第一个打设的孔,用来检测轴线是否偏差。
图2.1 联络通道施工流程图3.1.2孔口管脱落①每个孔口管加固点不少于4个;②加固点不得虚焊,必须满焊;③发现孔口管松动时,即时加设加固点。
3.1.3冻结管断裂①钻机找正后,及时固定,防止钻机移位或松动;②严格控制冻结管的焊接质量,经检查合格后方可继续钻进③冻结管之间丝扣连接紧密,确保同心度。
冻结法联络通道主要施工方案、方法及技术措施
冻结法联络通道主要施工方案、方法及技术措施1.总体施工方案(1)联络通道工程简介本工程盾构区间包含12座联络通道,其中7座联络通道和泵站合建,5座联络通道,其中9座采用冻结法加固,矿山法开挖;3座线间距超过20m(宁海路站~塘汉路站区间2#联络通道长39.9m),为提高施工效率,确保施工安全,采用机械法施工。
联络通道基本数据统计表(2)联络通道施工筹划本工程拟投入24台冻结设备(备用12台)、1台盾构设备组织施工。
2.冻结法联络通道施工工艺流程联络通道施工工艺流程图详见下图。
3.冻结施工及技术措施(1)冻结帷幕的设计按照冻结设计要求,确定联络通道冻土帷幕厚度水平通道外围有效厚度和喇叭口处两侧冻土帷幕有效厚度。
开挖区外围冻结孔布置圈上冻结壁与隧道管片交界面处平均温度不高于-5℃,其它部位设计冻结壁平均温度≤-10℃。
要求如下:联络通道施工工艺流程图1)开挖区外围冻结孔布置圈上冻结壁与隧道管片交界面处温度不高于-5℃,其它部位设计冻结壁平均温度小于等于-10℃;2)积极冻结时,在冻结区附近200m 范围内不得采取降水措施。
在冻结区内土层中不得有集中水流。
3)在冻结壁附近隧道管片内侧敷设保温层,敷设范围至设计冻结壁边界外1m 。
保温层采用的软质塑料泡沫软板,保温厚度不宜小于厚度60mm ,导热系数不大于0.04W/Mk ,应采用专业胶水将保温板施工准备冷冻法加固施工预应力支撑安装防护门安装钢管片拆除通道开挖施工监测防护门制作初支施工防水施工钢筋制作安装模板制作安装二衬混凝土浇筑拆模、养护、清理钢格栅加工蜜贴在隧道管片上,板材之间不得有缝隙;4)冻结壁受力采用许应力法计算,-10℃冻土强度指标:抗压强度为3.60MPa,抗折2.00MPa,抗剪强度为1.50MPa,安全系数抗压2.0,抗折3.0,抗剪2.0。
(2)冻结孔布置1)冻结孔布置联络通道冻结孔的布置均采取从左、右线隧道两侧打孔方式进行。
冻结孔按上仰、水平、下俯三种角度布置,联络通道根据不同长度设置不同数量冻结孔。
