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【冻结法】长知识的时候到了——多图读懂冻结法
发布:2015-07-27    浏览:6974    来源:    【

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  近期,备受瞩目的港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道管幕施工完成,冻结施工即将登场,这是我国首次采用曲线管幕+冻结法施工的隧道,施工风险和难度很高。

  冻结法作为一种施工工法,在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中,已有100多年的历史,我国采用冻结法施工技术至今也已有60多年的历史,主要用于煤矿井筒开挖施工。近些年,冻结法工艺被广泛应用于上海、北京、深圳、南京等城市地铁工程施工中。在前几期了解了管幕的前世今生后,今天就让小编带大家深入冰冻的世界吧!


利用人工制冷临时改变岩土性质以固结地层

  冻结法原理与冰箱差不多,即利用人工制冷技术,使地层中的水结冰,将松散含水岩土变成冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水,以便在冻结壁的保护下,进行地下工程掘砌作业。

制冷分为液氮冻结和盐水冻结2种,各有特点


冻结法的发展


冻结法无处不在

竖井凿井

斜井/倾斜隧道

掘进

穿越

进出洞冻结

隧道联络通道冻结法施工

隧道位移

地下对接

盾构对接

盾尾刷更换

事故修复

管幕冻结


冻结法的优势与局限

安全性好,可有效隔绝地下水;

适用性强,可用于任何地质条件;

灵活性高,冻土帷幕性状(范围、形状、温度、强度)可控;

经济性较好;

环保性能好——“绿色工法”。


  冻结法也有一定的风险,供冷不足或外部热源可导致冻土帷幕性能退化(范围、强度),流水作用下冻土可快速消融;冻结不当会产生冻胀融沉,对环境有一定的影响,严重时具有一定的破坏力,融沉控制不当可导致结构差异沉降和长期沉降。因此,含盐含气地层和地下水流速都会影响冻结效果。针对以上问题,我们结合实际工程做了许多针对性的研究。比如我国人工冻土温度场理论取得了突破性进展,解答了人工地层冻结温度场复杂问题的解析解,可解决工程实际诸多复杂问题,确定冻土帷幕的性状,设计中指导合理布置冻结孔,成果处于国际领先地位,为冻结法的设计、施工和风险控制奠定了坚实基础。

环形双圈管冻结温度场解析解

  自我国采用冻结法施工技术以来,作为一种特殊的施工方法,其抗渗透性能是其他任何方法不能相比的。近年来,城市地下工程施工进入了高峰期,复杂的施工环境使一些大型的设备往往束手无策,而冻结法这种仅在施工范围内钻孔就可解决问题的技术正好有了用武之地。

 
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