冷冻法在地铁联络通道工程中的应用研究

1、冷冻法在地铁联络通道工程中的应用研究冷冻法在地铁联络通道工程中的应用讨论摘要：冷冻法作为地铁隧道联络通道土体加固的临时方法安全可靠，有良好的社会、经济效益和进展前景。本文并结合工程实例，分析了冷冻法在联络通道中的具体应用及留意事项，为类似工程施工提供了参考和借鉴。关键词：地铁;隧道;联络通道;冷冻法随着城市化进程的加快，城市地铁以其安全、快捷、准时等特点越来越受到人们的青睐。冷冻法作为地铁隧道联络通道土体加固的临时方法安全可靠，有良好的社会、经济效益和进展前景，被广泛应用于城市地铁隧道的联络通道工程施工中。冻土帷幕是一种临时支护结构，待永久支护形成后，停止冻结，冻结壁融化。接受冻结法施工，可有

2、效隔绝地下水，冻土帷幕的样子和强度可视施工场地条件敏捷布置和调整，冻土强度可达5MPa10MPa，能有效提高工效。冷冻法加固地层，既有效的保证了通道施工的施工安全，又保证了工程的质量和进度。随着我国轨道交通的迅猛进展，冷冻法的施工工艺必定在地铁工程中得到越来越广泛的应用。一、工程概况长春地铁1号线长春火车北广场站长春火车南广场站区间始于长春火车北广场站终点，最终长春火车南广场站起点。本区间起讫里程为K15+347.072K15+810.200，线路右线长度为460.877m，左线长度为445.152m。右线和左线平面线形为R=380曲线，线间距15.0米17.4米，本区间于左线里程K15+57

3、6.080，右线里程K15+585.296处结合排水泵房设置联络通道一处。联络通道正上方位置左右侧6.5m位置为左右两行的高铁股道，及人员换乘通道位置有8根雨棚承台桩，距离联络通道顶板7.9m。联络通道施工区上方为铁路股道以及换乘通道，所处主要土层为全风化泥岩层及强风化泥岩层。全风化泥岩层有少量剩余结构强度，呈粘土状，硬塑坚硬状态，中低压缩性，遇水易软化，本层土较易钻进，岩芯破裂。强风化泥岩层泥质结构，块状构造，泥岩夹有少量灰色泥质粉砂岩，原岩结构大部分破坏，风化裂隙较为发育，锤击声闷，破坏后呈碎块状，遇水易软化，用手可折断或捏碎，岩芯较完好。联络通道施工拟接受隧道内水平冻结加固土体，隧道内暗

4、挖构筑的全隧道内施工方案。二、冻结帷幕设计依据结构埋深验算计算，选取冻结壁设计厚度均为2.4m。联络通道泵房底部用“V字形布孔方式，开挖时泵房外围冻结管不割除。沿冻土帷幕与开挖对侧隧道管片交接面敷设冷冻排管各5排。冻结壁交圈时间：冻土进展速度平均按20mm/d计算，交圈时间约为2023天。冻结管长度：按施工图设计，冷冻排管为115m。冻结需冷量冻结管散热系数取300Kcalh-1m-2，冷量损耗取20%。三、冻结施工和永久结构施工1.冻结孔施工选用MD-80A型水平钻机1台，扭矩2500KN*m，推力20KN，选用BW-200/50泥浆泵一台，流量为200L/min，进行施工。一般冻结管选用的

5、89x8mm低碳无缝钢管，单根管材长度以1.52m为宜，接受丝扣对焊连接，单根冻结管配管依据现场实际状况进行配管。透孔用$89x8mm低碳无缝钢管，用丝扣加对焊连接，测温管材质一般宜同冻结管，部分测温孔选用32mm焊管，供液管接受48mm焊接钢管。按冻结孔施工图布置冻结孔，孔位偏差不应大于100mm。2.冻结站设计与设备安装冷冻站安装与隧道内靠近开挖面一侧，设备安装按设备使用说明书的要求进行。盐水和冷却水管路用法兰连接，并用管架架设在施工平台上或隧道管片上。回路盐水干管上要做搉字形弯起。盐水管路经试漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温，保温层厚度为50mm，保温层的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈与冻

6、结管的连接用高压胶管。冻结孔每37个一串联，串联尽量应间隔进行，总分组操纵在15组以内，应以每组冻结孔总长度相近为宜。冷冻机组的蒸发器及低温管路保温用软质泡沫塑料。盐水箱、盐水干管和冷冻板外表用聚苯乙烯泡沫板保温。3.主动冻结与维护冻结盐水系统试漏完成后，检查确认冷冻电路系统、冷却水循环系统参数正常后才开冷冻机。冷冻机先空转13h，观看运转是否异样。在试运转时，要逐步调整能量、压力、温度和电机负荷等各状态参数，使机组在有关设备规程和运行要求的技术参数条件下运行。冷冻站正常运转一周盐水温度降至-18以下，主动冻结15天盐水温度降到-24以下。开始冻结后，要巡回检查冻结器是否有断裂漏盐水的状况发生

7、，一旦发觉盐水漏失，马上关闭阀门，并依据盐水漏失状况实行补救措施。从开挖到施工结构层前，盐水温度要保持不高于-28。维护冻结过程中，要与主动冻结时一样进行冻结施工监测，确保冻结系统运转正常，准时分析冻结壁的温度改变。在开挖过程中，每天监测暴露冻结壁的外表温度和位移量，如发觉局部冻结壁温度较高、变形较大，可用串接管道泵的方法加大对应位置的冻结孔流量。开挖期间，不同意提高盐水温度和减小盐水流量。维护冻结期间现场布置一天不小于400Kw发电机作为备用电源，如接受低压接电则布置于低压一级箱附近如接受高压输送至工作面，则布置于开挖工作面处，确保临时断电后12h内由发电机继续供电。4.开挖与构筑施工经探孔确认冻土帷幕已交圈并到达设计厚度后即可进行冻结壁强度计算，依据测温孔数据计算冻结壁内部平均厚度，联络通道的开挖与构筑施工。联络通道开挖，实行分区方式进行施工。将联络通道分为通道内和集水井两区进行开挖，即完成通道的开挖及初期支护和二次衬砌，再进行集水井开挖及初期支护和二次衬砌。开挖接受短段掘砌技术，开挖步距操纵在设计