水平冻结法在宁波轨道交通盾构进洞工程中应用

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1、水平冻结法在宁波轨道交通盾构进洞工程中应用　　摘要：本文以宁波轨道交通某隧道区间为实例，介绍了水平冻结法在盾构进洞施工中的技术要点、施工流程以及注意事项，为宁波及类似软土地区隧道或其他市政工程应用水平冻结工法加固土体工程提供参考。关键词：轨道交通：隧道：水平冻结法Abstract:inthispaper,takingNingborailtransportationtunnelsectionasanexample,introducesthehorizontalfreezingmethodinshieldintothetechnica

2、lpoints,tunnelconstructionintheconstructionprocessandthemattersneedingattention,providethereferenceforthereinforcedsoilengineeringtunnelinNingboandsimilarsoftsoilorothermunicipalengineeringapplicationofhorizontalfreezingmethodKeywords:RailTransportation:tunnel:horizon

3、talfreezingmethod中图分类号：U213.2+14文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）101工程概况宁波市轨道交通2号线一期工程丽园南路站～云霞路站区间隧道施工采取盾构法，选用一台日本小松公司生产的外径为6340㎜，长度为8680㎜的铰接型加泥式土压平衡式盾构机。云霞路站西端头井上行线为盾构出洞，下行线为盾构进洞，端头井在恒春街上紧靠环城西路，由于环城西路为宁波市主干道且地面管线密布，无法为常规由地面垂直施工的端头井加固方式提供足够的施工场地，且在周边50m范围内均无建筑物，故该处盾构进出洞加固采取

4、洞内水平冷冻方式，其中盾构进洞段穿越的土层主要为：②2c淤泥质粉质粘土、④1淤泥质粘土。2盾构进洞水平冻结法加固施工2.1技术要点根据以往地铁隧道盾构进洞工程施工的经验与本工程实际，制定以下技术要点：⑴冻结孔钻孔前均应进行测量定位，成孔过程中要求多次进行测斜纠偏，冻结管下放后应全部进行水压试验。测温孔深孔施工方法和要求与冻结孔相同。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。10⑵为保证盾构进洞的安全、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

5、行破壁和盾构进洞施工。⑶在冻结帷幕与地面之间设卸压孔，必要时进行卸压，防止冻胀，加强对地面管线及附近建筑物的保护。⑷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。⑸利用管片上注浆孔进行后期融沉和跟踪注浆，减少融沉。2.2冷冻设计及制冷系统选择2.2.1冷冻设计盾构进洞水平冻结板块有效厚度为内圈1.5m，外围冻土帷幕有效厚度1.6m，冻结区长度为7m，进出洞分别布置水平冻结孔57根，布置测温孔8个。具体参数如图2-1所示。图2-1水平冻结孔平面、剖面布置示意图2.2.2制冷系统选择计算需

6、冷量式中：mc—盐水系统冷量损失系数，取1.2；d—冻结管外直径，取0.089m；k—冻结管散热系数，取280kcal/m2h；H—冻结管总长度，取352m。上述参数代入公式得出总需冷量Q=3.30×104kcal/h。10根据需冷量，选用W-YSLGF300Ⅲ型螺杆机组一台套，另外备用一台。单台机组设计工况制冷量为8.6×104kcal/h，完全满足制冷需求；盐水泵和清水泵各1台，选用IS150-125－315型，流量200m³/h；冷却塔选用KST-80型2台。冻结管选用Φ89×8mm，20#低碳钢无缝钢管，丝扣连接

7、，另加手工电弧焊焊接，单根长度1.5m~2m；测温孔管浅孔选用Φ32×4mm无缝钢管，深孔选用Φ89×8mm无缝钢管；供液管选用Φ48×4.5mm钢管，采用焊接连接；盐水干管和集配液圈选用Φ159×5mm钢管；冷却水管选用Φ127×3.5mm钢管。制冷剂选用氟立昂F-22，冷媒剂选用氯化钙（CaCl2）溶液。2.3冻结施工及验收2.3.1冻结施工前准备首先确定孔位，再用开孔器按设计角度开孔，开孔直径130mm，当开孔深度达到600mm时停止钻进，取出砼芯，安装孔口管和密封装置，用开孔器由球阀内开孔，开孔直径为91mm，一直将内衬墙

8、和地连墙钻穿。如图2-2：图2-2孔口装置安装示意图冻结站布置在加固区地面的一侧，2台机组并联安装，可相互备用，冷冻站安装如图2-3。图2-3冷冻站安装示意图10清水管路和盐水干管采用焊接，在需要调整的地方采用法兰连接。在盐水管路和冷却水循环管路上