液氮冻结在盾构出洞施工中的应用

文章结合上海地铁9号线七宝站～外环路站区间隧道盾构出洞的实际情况,详细介绍了盾构出洞过程出现渗漏水时采用液氮垂直冻结处理的施工方法。     

液氮冻结法在盾构进洞工程中的应用

结合具体工程实例,分析了液氮冻结原理,探讨了液氮冻结法在盾构进洞工程中的应用,介绍了具体的冻结方案和冻结效果,实践证明该方案是安全可靠的,在其他类似地下工程中有推广应用价值。     

大直径泥水盾构液氮冻结更换盾尾刷施工研究

以南京纬三路超大直径泥水盾构为例,介绍了江底高压水环境下液氮冷冻法更换盾尾刷的施工工艺,阐述了围岩冻结设计方法及液氮冻结设备,并对液氮冷冻温度进行了监测,为工程施工提供了依据。     

高承压含水层中更换盾尾刷长距离液氮冻结技术

以杭州庆春路过江隧道为例,论述了长距离液氮冻结需要解决的关键技术,介绍了该工程的冻结参数设计、施工工艺以及测温系统布设与冻土帷幕判断、盾尾刷更换应具备的条件、强制解冻设计及盾构重新推进条件判断等.结果表明,长距离液氮冻结在封水应用中有着显著成效,与注浆法和盐水冻结法相比技术可靠、安全性好、节约工期,解决了承压含水层中封水更换盾尾刷的难题.     

地铁隧道盾构出洞口液氮竖直冻结加固技术

上海轨道交通13号线世博园区专用交通联络线工程淡水路站—马当路站区间隧道下行线盾构出洞口采用液氮竖直冻结加固。介绍了液氮冻结壁及冻结孔的设计、液氮冻结施工流程、冻结效果和拔除冻结管的过程。     

液氮冻结法在盾构始发地层加固工程中的应用

某地铁区间隧道盾构从车站一端始发,端头井位于富水砂层,采用旋喷桩和深层搅拌桩进行端头井加固后盾构始发时出现大的涌水涌砂,为确保距始发井3．4m处6层居民楼安全,根据工期需要,采用液氮快速冻结补充加固地层,使盾构机安全始发。     

液氮冻结技术在盾构主轴承螺栓更换过程中的应用

盾构主轴承螺栓是盾构机的重要部件,它的工作性能直接影响盾构机的掘进效率和工作寿命。由于存在安装不齐、拧紧力矩不足、韧性差以及剪切力过大等情况,导致螺栓发生断裂的情况时有发生。因此,盾构施工过程中经常需要对螺栓进行更换与修复。本文以佛山地铁3号线工程为例,介绍了采用液氮冻结技术对桂南区间左线盾构机进行常压开仓更换主轴承螺栓施工的实践运用。整个施工过程开挖面地层稳定,地下水未受到明显影响,螺栓顺利完成更换,盾构机恢复正常施工掘进能力,后续工程有序进行。本文还对施工过程的关键措施及注意事项进行了总结,为后续解决类似问题提供借鉴。     

盾构出洞冻结法加固施工技术

冻结法作为盾构进出洞土体加固的一种可靠方法,得到广泛的应用。以上海复兴东路隧道盾构出洞加固工程为例,介绍加固方案、冻土帷幕设计、冻结系统设计和施工工艺供设计、施工和研究人员参考。     

长距离液氮冻结加固高承压富含水层温度实测研究

结合杭州庆春路过江隧道盾尾刷更换工程,给出了在高承压富含水层地层中采用长距离液氮冻结加固封水的冻结参数和工艺,并进行了冻结温度场实测研究。监测分析结果表明：长距离液氮冻结去路温度应保证在到达工作面时液氮温度为 - 100℃ 以下,经循环后出口温度应保持在 - 50℃ ～ - 70℃ ;采用 3 层 1 cm 厚的聚乙烯保温材料和 3 层密封薄膜交替包裹保温效果明显,温度回升为 0.070℃/m ,最长可用于 1000 m 的远距离液氮冻结;冻土体发展速度从大到小依次为圆砾层 > 粉细砂层 > 粉质黏土层;管片中的温度受外界影响较大,盾壳 - 管片界面温度在盾尾刷焊接前、焊接时及焊接后分别为 5.4℃ ～ - 3.2℃ 、 19.3℃ ～ 8.7℃ 、 12.7℃ ～ 4.8℃ ,确保了冻结壁不融化和焊接质量;强制解冻仅需 2 d 即可达到盾构继续推进的条件,本工艺总工期为 23 d ,解决了承压含水层中封水更换盾尾刷的难题。     

水平冻结法盾构进出洞风险控制

以上海轨道交通某区间隧道水平冻结法盾构进出洞工程为例,分析了水平冻结法加固施工过程中存在的主要风险,并提出了相应的控制措施,从而保证盾构进出洞能够顺利实施,可为类似工程建设提供一定的参考价值.     

液氮冻结在隧道工作井二次封堵水中的应用

介绍了为封堵工作井异常涌水涌砂缝隙,以某隧道新工作井液氮二次冻结封堵水工程为背景,基于液氮气化时剧烈吸热的原理,提出采用液氮土层冻结技术快速冻结封堵涌水的解决思路。初期盐水冻结壁有缺陷情况下运用原有冻结管和新增冻结管液氮封水冻结,以及冻结帷幕的形成和冻结孔布置参数的设计、施工流程与冻结效果。     

液氮冻结技术在地铁端头井加固中的应用

液氮冻结具有系统简单、冻结速度快、温度低和冻土强度高等特点,在城市地下工程建设中得到广泛应用。为了对某一地铁端头井进行加固,保证盾构机进洞安全,利用液氮冻结技术进行加固。经现场温度实测与分析,冻结效果达到了设计要求。运用数值模拟软件对液氮冻结和常规盐水冻结效果进行模拟,结果表明,液氮冻结土体5d左右就基本交圈,而常规盐水冻结需要30d左右才可以交圈,充分显示了液氮冻结技术低温、快速等优点。     

液氮冻结帷幕水热耦合温度场数值分析及应用

液氮冻结温度场是具有相变、水分迁移的瞬态热传导问题。基于水热耦合理论建立了液氮冻结的温度场数学模型,获得了液氮冻结帷幕厚度和平均温度随时间发展均呈对数规律分布;冻结管组内连接方式对冻结效果有较大影响:三管串联形成的冻结帷幕厚度最不均匀、平均温度也最高,单管供回液连接方式冻结效果最好;但从经济效益和冻结效果综合因素考虑,双管串联冻结方式宜优先采用。研究成果完善了盾构进洞液氮冻结温度场理论和工艺。     

基坑开挖与下卧盾构隧道掘进相互影响分析

盾构隧道掘进对上部基坑支护体系安全性会产生不利影响,而上部基坑主体结构施作又会影响下卧隧道的变形特性。为保证施工安全,以实际工程为背景,针对基坑开挖与下卧盾构隧道掘进相互影响进行了研究,主要包括:1)采用有限元软件分析了盾构下穿及侧穿基坑时对基坑支护结构及底板的影响,发现盾构下穿基坑时对基坑底板变形的影响较大,而侧穿基坑时则对基坑围护结构影响较大;2)研究了基坑上部主体结构施作对下卧盾构隧道的影响,结果表明由于主体结构荷载由自身工程桩承担,区间隧道位移满足规范要求;3)基坑与下卧隧道重叠施工时,应选择合理的施工时序,保证基坑开挖与下卧隧道的安全。研究结果可为类似工程提供有利参考。     

盾构下穿富水砂层区域建筑物适用性研究

盾构法以其安全及适应性广等优势在区间隧道施工中得到应用与推广。但盾构法施工过程中势必引起地层损失与土体扰动,从而引起地表变形,其中对于富水砂层等薄弱土层影响更为明显。结合南昌地铁区间隧道设计实例,分别采用PECK法与有限元法计算盾构下穿富水砂层区域房屋的沉降值,得到的理论值可以作为现场实际监测值的对比验证,为现场施工提供技术支持,为以后类似地质条件区间隧道设计提供参考。     

盾构隧道下穿河堤的安全影响分析

盾构隧道建设时常会遇到下穿河堤的情况,由于盾构在掘进过程中会造成土层位移,对河堤的安全产生不利的影响,因此在盾构下穿河堤过程中必须对河堤的安全进行分析研究。以某隧道工程为背景,采用有限元分析软件FLAC-3D分析研究了盾构隧道在下穿河道南岸大堤过程中对河堤安全产生的影响。研究结果表明,南岸大堤在盾构隧道下穿过程中会产生沉降,最大沉降位移为4.94 mm,小于规范限值15 mm,河堤处于安全状态。同时为了提高施工质量,降低施工风险,根据盾构设计方案提出了严格控制盾构推进速度,并及时进行同步注浆和二次注浆,以减小对土层的扰动等施工建议,对今后其他盾构隧道下穿河堤的工程项目具有一定的指导意义。     

地铁盾构在圆砾层端头加固设计

盾构端头加固是盾构始发、到达技术的重要环节,圆砾层进行盾构端头加固的设计及施工有其特殊性,介绍了在圆砾层采用连续墙加袖阀管注浆工法进行端头加固的工程设计实例,为盾构在类似地层进行端头加固设计提供借鉴。