区间隧道（下沙中心站~下沙东站）旁通道冻结法施工方案设计
冻结孔施工和临时支护施工为本工程的关键工序。冻结的温度检测，土体变形
监测，压力监测及永久支护施工为特殊工序。
1.3 施工方案的选择依据和设计规范、技术标准
1.3.1.1《地下铁道工程施工及验收规范?GB50299-1999》； 1.3.1.2《混凝土结构工程施工质量及验收规范? GB50204-2002》； 1.3.1.3《地下工程防水技术规范? GB50108-2001》； 1.3.1.4《建筑变形测量规范? JGJ/7》；
1.3.1.5《煤矿井巷工程施工及验收规范?GBJ213-90》； 1.3.1.6《煤矿井巷工程质量检验评定标准.MT5009-94》；
1.3.1.7《旁通道冻结法技术规程》；（DG/TJ-902-2006,J10851-2006）； 1.3.1.8《地下铁道设计规范》(GB50157-2003) ； 1.3.1.9《盾构法隧道防水技术规范》(DBJ08-50-96) ；
1.3.1.10《市政地下工程施工及验收技术规范》(DGJ08-236-1999) ； 1.3.1.11《地下防水工程质量验收规范》（ GB50208-2002）；
1.4 冻结帷幕设计（设计院设计）
1.4.1为了旁通道及泵站开挖时的安全，采用在两条隧道分别布臵钻孔的方案，即在另一条隧道底部打二排孔，将旁通道和泵站封闭，该方案不在泵站内布臵冻结管，挖冻土时，不需要割断冻结管，确保了冻土的安全；另挖土时，减少了冻土的挖掘量；为安全考虑，满足冻结开挖工期要求，在通道下部布臵二排冻结孔。由于采用了旁通道和泵站分开挖掘构筑的方式，而中间又布臵了二排冻结孔，可将旁通道中间（最危险断面）处视为封闭两端的固定框架。
本工程采用山西约翰芬雷华能设计工程有限公司的设计，主要有如下几方面的内容：
1.4.2冻结帷幕
1.4.2.1 冻土强度的设计指标为：单轴抗压3.6Mpa，抗折2.0Mpa，抗剪1.5 Mpa（－10℃）。设计的冻结帷幕的有效厚度为1.8m（喇叭口处1.5 m）。
1.4.2.2 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。
1.4.2.3 在冻结帷幕附近隧道管片内侧敷设保温层，敷设范围至设计冻结帷幕边界
８ 中煤第五建设公司上海分公司
区间隧道（下沙中心站~下沙东站）旁通道冻结法施工方案设计
外1m。保温层采用阻燃（或难燃）的软质塑料泡沫软板，厚度20mm，导热系数不大于0.04W/MK；塑料软板外喷30mm厚的发泡聚氨脂保温层。
1.4.2.4 设计积极冻结时间为45天。要求冻结孔单孔流量不小于5m3/h；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、回路盐水温差不大于2℃；开挖时盐水温度降至－28℃以下。如盐水温度和盐水流量达不到设计要求，应延长积极冻结时间。
1.4.2.5 开挖区外围冻结孔布臵圈上冻结帷幕与隧道管片交接面处温度不高于－5℃。其它部位设计冻结帷幕平均温度为－10℃。
1.4.2.6 当施工中地层及环境条件与原设计依据资料有重大变化时，应及时与设计院联系修改冻结帷幕设计。
1.5 冻结孔布臵及制冷设计 1.5.1 冻结孔的布臵
根据冻结帷幕设计及旁通道的结构，冻结孔按上仰、近水平、下俯三种角度布臵在旁通道和泵站的四周，在通道下部布臵二排冻结孔，加强通道冻结效果，把泵站和通道分为两个独立的冻结区域；旁通道及泵站冻结孔数共布臵70个(冻结站侧隧道54个包括4个穿孔、冻结站对侧隧道16个)；为考虑在施工下部泵站冻结孔时两侧隧道打到中间交接时可能相互碰上，在钻进时调整后施工的对侧隧道冻结孔的方位角0.1~0.2°来避开对侧冻结孔。并根据管片配筋情况和钢管片加强筋位臵，在避开主筋的前提下可适当调整，冻结孔的布臵详见旁通道冻结孔开孔位臵图及冻结孔布臵立面透视图。
。
1.5.2 制冷设计
1.5.2.1 冻结参数确定
（1） 设计最低盐水温度为-28℃～-30℃。 （2） 冻结孔单组流量不小于5m3/h。
（3） 冻结孔终孔间距Lmax≤1300mm、集水井处1.4米。
（4） 旁通道及泵房冻结帷幕交圈时间为20～23（天），达到设计厚度时间为45天。
９
中煤第五建设公司上海分公司
区间隧道（下沙中心站~下沙东站）旁通道冻结法施工方案设计
（5） 旁通道及泵房维护冻结时间为30 天。
（6） 测温孔6个，分别布臵在通道内外和两侧隧道内，卸压孔布臵4个，布臵在冻结帷幕中间。（具体布臵根据冻结孔施工和现场施工条件情况另定） 1.5.2.2需冷量和冷冻机选型
冻结需冷量由下式计算： Q=1.3?π?d?H?K
式中:H—冻结总长度；（685m） d—冻结管直径；0.089m
K—冻结管散热系数；250 Kcal/h?㎡ 将上述参数代入公式得： Q=1.3?π?d?H?K =62215Kcal/h
冻结选用JYSLGF300Ⅱ型螺杆机组二台套（其中一台套备用），设计工况制冷量为87500 Kcal/h，电机功率110KW。 1.5.2.3冻结系统辅助设备
(1)盐水泵选用IS150-125～200型2台（备用一台、），流量200m3/h，电机功率45KW。
(2)冷却水泵选用IS125-100～200C型2台（备用一台、），流量120m3/h，电机功率15KW。
（3）冷却塔选用NBL-50型2台，补充新鲜水15m3/h。 1.5.2.4管路选择
(1)冻结管选用Φ89×8mm,20#低碳无缝钢管,丝扣加焊接连接,单根长度1～2m,总长度约555m。
(2) 测温孔管选用Φ45×5mm，20#低碳无缝钢管（长度3m以内）；Φ89×8mm，20#低碳无缝钢管（长度3m以上）。
(3)供液管选用 1.5″钢管，采用焊接连接，总长度约1000m。 (4)盐水干管和集配液圈选用Φ159×6mm无缝钢管。 (5)冷却水管选用Φ114×4.5mm供水钢管。 1.5.2.5用电负荷：用电负荷250kw/h。
１０
中煤第五建设公司上海分公司
区间隧道（下沙中心站~下沙东站）旁通道冻结法施工方案设计
1.5.2.6 其它
(1)冷冻机油选用N46冷冻机油。 (2)制冷剂选用氟利昂R-22。 (3)冷媒剂选用氯化钙溶液。
1.6 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验，提出以下冻结施工技术措施:
1.6.1 在已贯通的隧道内钻冻结孔，根据旁通道的结构采用上仰、近水平和下俯三种成孔角度。
1.6.2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帷幕，并根据开挖后冻结帷幕变形情况及时调整开挖构筑步距工艺。
1.6.3 为减小土层冻胀，隧道上下对称布臵冻结孔，在适当部位设泄压孔，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。
1.6.4 在冻土帷幕关键部位多布臵测温孔，监测冻土帷幕的形成过程和形成状况。
1.6.5为解决冻结设备噪音问题，节省地面空间，将冷冻站设臵在隧道内。 1.6.6 进行冻结地层温度、地层沉降的监测，以指导旁通道的施工。
1.7 有害气体防治
针对可能出现的有害气体，采取防治结合的措施控制有害气体的危害。
（1）在现场放臵一台煤矿专用JCB-CJ206型甲烷检测报警仪，由当班班长随时观测。
（2）设专人采用煤矿专用AQG-1型光干涉式甲烷测定器对有害气体进行监测，每班不少于2次。
（3）如发现有害气体出现，按涌出量计算轴流风机使用量，确保隧道内风流不小于0.3m/s。
（4）冷冻站安装时应测定隧道内风向，将冷冻站安装在上风口。
１１
中煤第五建设公司上海分公司
相关推荐：
loading