冷冻法的施工方案设计.docx

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1、苏州市轨道交通一号线I-TS-05标滨河路站三元村站区间联络通道兼泵站冻结法施工组织设计江苏建基建立专业分包单位中铁十三局集团苏州I-TS-05标工程经理部总包单位二。一O年十月4. 3.4强度校验、平安系数校验表4-2通道中部冻土构造各截面平安系数截面12345应力类型压压拉剪压压拉剪压应力值MPa1.511.660.810. 450. 341.670. 780. 451.52平安系数 k2.42.22.63.52. 12.73.52.4从表4-2数据可见，各截面的压应力最小的平安系数K =2.1,拉应力平安系数 K=2.3,剪应力平安系数K=3.5；平安；根据设计，联络通道道冻结壁有效厚度

2、选取8m,满足全断面开挖施工要求。4.4冻结孔布置及制冷设计4.4.1联络通道冻结孔设计根据冻结帷幕设计及旁通道的构造，冻结孔按上仰、近水平、下俯三种角度布置。通道兼泵站冻结孔数72个左线隧道59个包括4个穿孔，右线隧道13个。其中四个 对穿孔，为对面冷板和冻结孔供冷。冻结孔的布置详见附图冻结孔施工平面图及附图冻 结管布置剖面图，并根据钻机情况、管片配筋情况和旁通道拟开管片的实际位置，对钻 孔孔位作少量调整。开孔间距为0. 4 m 0. 8 m设计测温孔7个左线设一个通透孔），左线2个，右线布置5个；泄压孔4个，每 侧隧道各布置2个。冻结孔的布置详见附图1、2O4. 4.2制冷设计1、联络通道

3、冻结参数确定1）设计盐水温度为-28笆-30笆。2）冻结孔单孔流量不小于5m3/ho3）冻结孔终孔间距通道处按L呻W900mm集水井按Lraax 1000mm设计，冻土开 展速度取28mm/d,冻结帷幕交圈时间为19天，到达设计厚度时间为45天。4）积极冻结到达开挖时间为45天，维护冻结时间为30天。4. 4.3需冷量和冷冻机选型冻结需冷量由下式计算：Q=l. 3. nd.H.K式中：H一冻结总长度；包括100m冷板）697m,d冻结管直径;0. 089 mK一冻结管散热系数；250 Kcal/h m2 将上述参数代入公式得：Q二 1.3. nd.H.K 二63305Kcal/h根据需冷量设计

4、联络通道选用YSLGF300II型螺杆机组1台套，设计单台机组工况 制冷量为87500 Kcal/h,单台电机功率110KW。另设计单个通道冻结站各备用一台套螺 杆机组。4. 4.4冻结系统辅助设备1、单个冻结站配盐水循环泵选用IS150-125200型2台，其中各备用一台，单台 流量200m7h,电机功率45KWO2、单个冻结站冷却水循环泵选用IS125-125200C型2台，其中各备用一台，单 台流量120nr7h,电机功率30KWo3、单个冻结站冷却塔选用KST-80RT型2台,补充新鲜水80m7ho4. 4.5管路选择1、冻结管选用89X8mm, 20,低碳无缝钢管，丝扣连接，单根长度

5、12m。2、测温孔管选用中60X3nini,20#低碳无缝钢管。3、供液管选用1上钢管，采用焊接连接。24、盐水干管和集配液圈选用中159 X 6mm无缝钢管。5、冷却水管选用0127X4. 5mm供水钢管。4. 4. 6用电负荷：联络通道设计用电负荷约为250kw/h；4. 4. 7 其它1、冷冻机油选用N46冷冻机油。2、制冷剂选用氟立昂R-22O3、冷媒剂选用氯化钙溶液。4.5冻结施工技术要点在该地层冻结工程中，由于其特殊施工条件与要求，需采取特别工艺与技术措施， 以控制冻结孔钻进，地层冻胀和融沉等对隧道的影响，根据国内外最新研究成果和施工 经历，提出以下冻结施工技术措施：1、在已贯穿的

6、隧道钻冻结孔，根据联络通道的构造采用上仰、近水平和下俯三种 成孔角度。2、由于冻土抗拉强度低，因此除设计中尽量降低冻土帷幕所承受的拉应力外，主 要做好冻结和开挖的配合工作，要求及时封闭薄弱的冻结壁，并根据开挖后冻结帷幕变 形情况及时调整开挖构筑工艺。3、为减小土层冻胀，隧道上下对称布置冻结孔，在适当部位设卸压孔，并采用小 开孔距，较低盐水温度，较大盐水流量以加快冻结速度。4、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。5、为解决冻结设备噪音扰民问题，节省地面空间，冷冻站设置在隧道内。6、加强对冻结地层温度、地层沉降的监测，信息反响指导联络通道的施工。5冻结施工5.1施工

7、程序图5-1冻结施工程序图5.2施工准备联络通道兼泵站在冻结孔施工的同时或之前要进展地面排水孔的施工。该孔的施工 采用垂直钻机进展施工，下中250X6mm的钢管。在正式施工前，还应做好如下准备工作:1、加工件工期较长，应在开工前进展准备。具体加工件见表5-1。2、用1上钢管在施工出入端头井内塔建脚手架，作为连接隧道与地铁车站底层平2台的便桥。3、单个冻结站施工区域采用在隧道内敷设一条150mm2动力电缆，用于冻结钻孔 施工、隧道内冻结系统供电及开挖构筑供电。4、在隧道内铺设两趟1上管路至联络通道施工工作面，用于冻结孔打钻及冻结运2转供水和排污。5、在联络通道施工工作面两端砌高约0.25m的泥浆

8、挡墙，以免冻结孔钻进时泥浆 四溢影响隧道内环境整洁。6、用厚5cm的木板在联络通道处铺设冻结施工场地，按不同位置的冻结孔钻进要 求，用1上钢管搭建冻结孔施工脚手架。2表5-1加工件一览表序号加工件名称单位数量备注1钻头组合套722冻结管兼作钻杆）m700Im、1. 5m、2m 钻杆3过渡接头个404孔口管个725上堵头用接长杆m406堵头个727冻结干管、集配液圈套18冻结管头个729冷却塔水箱套110隧道预应力支架套411端头井提升架套112内支撑套15.3冻结孔施工5.3.1冻结孔施工方法:冻结孔施工工序为：定位开孔及孔口管安装一孔口装置安装一钻孔一测量一封闭孔 底部一打压试验。5. 3.

9、 1. 1定位开孔及孔口管安装根据设计孔位在校管片和钢管片上定位开孔，分述如下：1、校管片上：首先，开孔前要准确定位，并根据校管片内钢筋位置调整孔位，用 开孔器（配金刚石钻头取芯）按设计角度开孔，开孔直径130 mm,当开到深度300 mm时 停顿钻进，以不钻穿管片控制，安装孔口管，孔口管的安装方法为：首先将孔口处凿平, 安好四个膨胀螺丝，而后在孔口管的鱼鳞扣上缠好麻丝或棉丝等密封物，将孔口管砸进 去，用膨胀螺丝上紧，上紧后，再去掉螺母，装上DN125闸阀，再将闸阀翻开，用开孔 器从闸阀内开孔，开孔直径为91 mm,贯穿校管片，这时，如假设地层内的水砂流量大, 就及时关好闸门。2、钢管片上：在

10、钢管片上焊好孔口管，接好闸阀和孔口装置，用钻机接上金刚石 钻头，通过孔口装置切割钢管片钻进。5.3.1.2孔口装置安装用螺丝将孔口装置装在闸阀上，注意加好密封垫片。详见图5-2。图5-2 孔口装置不意图假设涌水涌砂较厉害，还应当进展注浆水泥浆或双液浆）止水。5.3.1.3 钻孔按设计要求调整好钻机位置，并固定好，将钻头装入孔口装置内，在孔口装置上接上1上阀门，并将盘根轻压在盘根盒内。施工时，首先采用干式钻进，当钻进困难不 2进尺时，从钻机上进展注水钻进，同时翻开小阀门，观察出水、出砂情况，利用阀门的 开关控制出浆量，保证地面不出现沉降。钻机选用MD-60型锚杆钻机，钻机扭矩 2000N - M

11、,推力 20KNo5.3.1.4封闭孔底部用丝堵封闭好孔底部，具体方法是，利用接长杆将丝堵上到孔的底部，利用反扣在 卸扣的同时，将丝堵上紧。5.3.1.5打压试验封闭好孔口用手压泵打水到孔内，至压力到达0.8MPa时，停顿打压，关好闸门， 观测压力的变化，30分钟内压力无变化为合格。5. 3.2钻孔偏斜和终孔间距采用经纬仪和水准仪监测开孔前和钻孔时的上下仰府角及方位角，钻孔的偏斜应控 制在1%以内，在确保冻土帷幕厚度的情况下，终孔间距不得大于1.0m,采用每3米钻 进后测量一次偏斜，如偏斜大可有效地控制偏斜，进展纠偏。如发现钻孔偏斜超过设计要求，应及时拔除冻结孔，重新钻孔，直到满足设计要求,