盾構(gòu)與掘進(jìn)機(jī)施工盾構(gòu)教研室李昭暉23課件講解

盾構(gòu)與掘進(jìn)機(jī)施工——凍結(jié)施工盾構(gòu)教研室主講：李昭暉THESHIELD＆TBMCONSTRUCTIONTECHINQUE地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology1施工準(zhǔn)備2

凍結(jié)孔施工3冷凍站安裝目錄4冷凍站運(yùn)轉(zhuǎn)地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology凍結(jié)法施工-施工流程施工準(zhǔn)備積極凍結(jié)

開挖（凍結(jié)）封孔及注漿凍結(jié)鉆孔凍結(jié)安裝變形監(jiān)測(cè)清場(chǎng)及驗(yàn)收凍結(jié)檢、監(jiān)測(cè)地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology1.用φ48鋼管在施工出入端頭井內(nèi)搭建腳手架，作為連接隧道與地鐵車站底層平臺(tái)的便橋。2.在隧道內(nèi)敷設(shè)一條動(dòng)力電纜，用于凍結(jié)鉆孔施工及隧道內(nèi)凍結(jié)系統(tǒng)安裝供電。3.利用隧道內(nèi)清水和排污管道，用于凍結(jié)孔打鉆和凍結(jié)站運(yùn)轉(zhuǎn)的供水和排污。4.在聯(lián)絡(luò)通道施工工作面兩端砌高約0.5m的泥漿擋墻，以免凍結(jié)孔鉆進(jìn)時(shí)泥漿四溢影響隧道內(nèi)環(huán)境整潔。5.用厚4~6cm的木板在聯(lián)絡(luò)通道處鋪設(shè)凍結(jié)施工場(chǎng)地，按不同位置的凍結(jié)孔鉆進(jìn)要求，用φ48鋼管搭建凍結(jié)孔施工腳手架。施工準(zhǔn)備一地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology是一種特殊鉆進(jìn)方法。即一邊鉆進(jìn)一邊壓入或旋轉(zhuǎn)下入套管;或套管超前壓入或旋轉(zhuǎn)下入,然后鉆具跟著鉆進(jìn)。這種方法可以防止鉆進(jìn)過程中的孔壁坍塌或流砂充塞鉆孔,適用于鉆進(jìn)松散地層和流砂層。利用夯管錘(氣動(dòng)夯錘)將管節(jié)夯入地層中的地下管道不開槽施工方法。凍結(jié)孔成孔方法2跟管鉆進(jìn)法3夯管法在施工時(shí)，通過傳力頂鐵和導(dǎo)向軌道，用支承于后座上的液壓千斤頂將管壓入土層中頂管法凍結(jié)孔施工二常用的為鉆孔法，使用鉆機(jī)進(jìn)行凍結(jié)孔施工工序?yàn)椋憾ㄎ弧_孔→孔口管安裝→孔口裝置安裝→鉆孔→測(cè)量→封閉孔底部→打壓試驗(yàn)。地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology2.1定位按照設(shè)計(jì)標(biāo)出凍結(jié)孔開孔位置，其偏差應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并不宜大于100mm。凍結(jié)孔開孔間距誤差不得大于150mm。凍結(jié)孔孔口應(yīng)避開隧道管片接縫、螺栓孔并宜避開鋼管片肋板、混凝土管片主筋。凍結(jié)孔施工二地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology2.2孔口管安裝

在隧道管片上施工凍結(jié)孔時(shí)，應(yīng)采取二次開孔工藝，即先安裝孔口管和閥門后再開透隧道管片。

（1）在混凝土管片上安裝孔口管時(shí)，應(yīng)先用取芯鉆鉆進(jìn)深250mm～300mm（至少留50mm不打透管片）、直徑大于孔口管管徑2mm～4mm的鉆孔，魚鱗扣纏上麻絲或者棉布條，插入深度不宜小于200mm，并用不少于3根直徑不小于12mm的膨脹螺絲將孔口管與隧道管片固定牢靠，裝上DN125閘閥。凍結(jié)孔施工二地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology孔口管及密封裝置照片2.2孔口管安裝凍結(jié)孔施工二地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology2.2孔口管安裝開孔實(shí)際操作圖凍結(jié)孔施工二地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology（2）在鋼管片上，應(yīng)采用焊接方法固定孔口管，焊縫高度不得小于孔口管管壁壁厚。當(dāng)采用在鋼管片格腔上覆蓋鋼板的方法固定孔口管時(shí)，覆蓋用鋼板厚度不得小于10mm，鋼板焊接宜與管片內(nèi)表面平齊，并應(yīng)按設(shè)計(jì)要求填充鋼格腔。地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology

按凍結(jié)孔施工方位要求調(diào)整好鉆機(jī)位置，并固定好，將鉆頭裝入孔口裝置內(nèi)，首先采用干式鉆進(jìn)，當(dāng)鉆進(jìn)費(fèi)勁不進(jìn)尺時(shí)，從鉆機(jī)上進(jìn)行注水鉆進(jìn)，同時(shí)打開小閥門，觀察出水、出砂情況，利用閥門的開關(guān)控制出漿量，保證地面安全，不出現(xiàn)沉降。凍結(jié)孔施工二2.3凍結(jié)孔鉆進(jìn)地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology凍結(jié)孔開孔及防噴裝置安裝示意圖地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology（1）采用先下后上的凍結(jié)孔施工順序。（2）如設(shè)計(jì)有透孔，先施工穿透聯(lián)絡(luò)通道兩端隧道的透孔，驗(yàn)證隧道管片上預(yù)留洞門的相對(duì)位置、隧道線間距長(zhǎng)度；當(dāng)兩預(yù)留洞門相對(duì)位置偏差大于100mm時(shí)應(yīng)修正凍結(jié)孔設(shè)計(jì)；2.3凍結(jié)孔鉆進(jìn)地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology（3）凍結(jié)孔宜間隔施工，宜通過調(diào)整中間凍結(jié)孔的設(shè)計(jì)施工軌跡，減小凍結(jié)孔最大成孔間距，使凍結(jié)孔間距均勻；（4）用鉆進(jìn)法施工凍結(jié)孔時(shí)，在黏土或淤泥等不透水地層中可采用清水鉆進(jìn)；在流砂或粉土層中應(yīng)采用泥漿鉆進(jìn)，并根據(jù)地層情況調(diào)整泥漿成份、配比，防止鉆孔塌孔影響鉆進(jìn)并引起地層沉降；地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology2.4凍結(jié)管安裝

凍結(jié)管下入地層深度不得小于設(shè)計(jì)深度，不宜大于設(shè)計(jì)深度0.5m。凍結(jié)管管口露出孔口管不宜小于100mm。凍結(jié)管材質(zhì)和規(guī)格確定應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，不得采用焊接鋼管。當(dāng)采用跟管鉆進(jìn)時(shí)，凍結(jié)管管壁厚度不宜小于8mm；采用夯管時(shí)，凍結(jié)管管壁厚度不宜小于6mm。

凍結(jié)管接頭可采用螺紋連接或內(nèi)管箍連接。凍結(jié)管套管絲扣連接地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology2.4凍結(jié)管安裝下好凍結(jié)管后，采用經(jīng)緯儀燈光測(cè)斜法檢測(cè)，然后復(fù)測(cè)凍結(jié)孔深度，并進(jìn)行打壓試漏。凍結(jié)孔試漏壓力控制在0.8～1.0MPa，穩(wěn)定30分鐘壓力無變化或前30分鐘壓降＜0.05MPa，后15分鐘不降為試壓合格。卸壓管壓力測(cè)試實(shí)際圖地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology冷凍孔串聯(lián)圖凍結(jié)器freezingapparatus安設(shè)在凍結(jié)孔內(nèi)，用以循環(huán)冷媒劑并與地層進(jìn)行熱交換的裝置。凍結(jié)器由凍結(jié)管和置于凍結(jié)管內(nèi)的供液管等組成。2.5供液管安裝地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology2.5供液管安裝在凍結(jié)管內(nèi)下入供液管。供液管可采用聚乙烯增強(qiáng)塑料管或鋼管。凍結(jié)管φ89mm的配套供液管的管徑與壁厚可按下表選用。供液管品種外徑（mm）壁厚（mm）焊接鋼管≥383～4聚乙烯增強(qiáng)塑料管≥40≥4

供液管下入凍結(jié)管時(shí)連接應(yīng)牢固、嚴(yán)密，并應(yīng)下放到凍結(jié)管管底。供液管管端應(yīng)留有斷面面積不小于供液管斷面面積的回水通道。地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology凍結(jié)器宜采用串、并聯(lián)方式分組與配、集液管連接，每組串聯(lián)凍結(jié)器長(zhǎng)度宜適中并基本一致，以保證各凍結(jié)器鹽水流量均勻并滿足設(shè)計(jì)要求。凍結(jié)器與配、集液管之間宜用軟管連接，軟管在工況溫度下耐壓不應(yīng)低于1.0MPa。管路連接應(yīng)便于安裝流量計(jì)監(jiān)測(cè)單孔鹽水流量，每組凍結(jié)器的進(jìn)出口各裝閥門和溫度測(cè)點(diǎn)，以便控制單孔流量。冷凍孔串聯(lián)圖2.5供液管安裝地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology將凍結(jié)站設(shè)置在隧道內(nèi)或地鐵車站中板上，站內(nèi)設(shè)備主要包括冷凍機(jī)、鹽水箱、鹽水泵清水泵、冷卻塔及配電控制柜等。設(shè)備安裝按設(shè)備使用說明書的要求進(jìn)行。冷凍站安裝三冷凍站實(shí)際圖地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology冷凍站平面布置圖地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology冷凍機(jī)組的蒸發(fā)器及低溫管路用棉絮保溫，鹽水箱和鹽水干管用50mm厚的保溫板或棉絮保溫。聯(lián)絡(luò)通道兩側(cè)管片保溫：由于混凝土和鋼管片相對(duì)于土層要容易散熱得多，為加強(qiáng)凍土墻與管片膠結(jié)，聯(lián)絡(luò)通道兩側(cè)管片內(nèi)表面采取保溫措施，以減少冷量損失。凍結(jié)孔施工側(cè)，首先將鋼管片格柵內(nèi)用素砼填充密實(shí)，然后采用PEF板保溫板對(duì)凍結(jié)帷幕發(fā)展區(qū)域管片進(jìn)行隔熱保溫。另外一側(cè)隧道凍結(jié)管的端部區(qū)域范圍內(nèi)布置冷凍板，同樣將鋼管片格柵內(nèi)用素砼填充密實(shí)，然后采用PEF板保溫板進(jìn)行隔熱保溫。最后在PEF板保溫板上噴射50mm厚聚氨酯進(jìn)行隔熱保溫。PEF保溫板安裝圖地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology冷凍孔串聯(lián)實(shí)際圖集配液圈凍結(jié)效果圖地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology設(shè)備安裝完畢后進(jìn)行調(diào)試和試運(yùn)轉(zhuǎn)。在試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要隨時(shí)調(diào)節(jié)壓力、溫度等各狀態(tài)參數(shù)，使機(jī)組在有關(guān)工藝規(guī)程和設(shè)備要求的技術(shù)參數(shù)條件下運(yùn)行。在凍結(jié)過程中，定時(shí)檢測(cè)鹽水水位、鹽水溫度、測(cè)溫孔溫度和凍土帷幕擴(kuò)展情況，必要時(shí)調(diào)整凍結(jié)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。凍結(jié)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后進(jìn)入積極凍結(jié)。冷凍站運(yùn)轉(zhuǎn)四冷凍站實(shí)際圖凍土帷幕地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology凍結(jié)系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)與積極凍結(jié):積極凍結(jié)期鹽水溫度為-28℃～-30℃，要