挖掘凍土

  您聽說過利用冰箱原理把沙土凍成凍土,再在凍土里打洞施工嗎?在西安地鐵四號線元朔路至北客站區間的聯絡通道建設,最近就采用了這種奇特的新工藝。它不僅保證了施工安全,還免去了傳統降水施工對地下水的浪費,規避涌水涌沙的風險,施工中做到了沒有揚塵污染。

  離高鐵線太近難施工

  地鐵建設規定,地鐵每600米的行程,在雙向的隧道間,都要建一個緊急情況下供乘客逃生使用的拱形聯絡通道。

  四號線元朔路至北客站區間的聯絡通道位于明光路下方24米,這里是富水沙層地質,距離西寶高鐵線路不到50米。按照常規的施工方法,需要先進行地層預加固后打井抽排地下水,將施工位置的水位降至開挖范圍以下方可施工。但為確保高鐵運行的安全,高鐵線路200米范圍不允許抽排地下水,這給地鐵建設者出了一個大大的難題。

  先凍土 再挖掘

  “我們受到冰箱原理的啟發,進行多次論證、試驗,最終決定采取洞內水平冷凍方法。首先是在要進行拱形聯絡通道施工挖掘土層周圍2.6米范圍內,打入大量鋼管,然后將它們一一連接,將這些鋼管的進出口與一臺大型工業制冷機再連接在一起,啟動制冷機循環工業鹽制冷劑制冷,將鋼管周圍水沙土混合的土壤凍結40天后,成功將通道四周凍結成型,形成-15℃硬如巖石的凍土。然后再使用挖掘工具將凍土成塊挖掘,這樣就不用再打井排地下水了,這項技術在西安地鐵施工中還是首次使用。”負責施工的中鐵七局項目總工張宗明說。

  新工藝隔水效果好

  10月20日上午,西安地面氣溫22℃,舒適宜人。當記者來到地下近30米的隧道施工現場時,機器轟鳴,寒氣逼人。現場制冷管道上結出厚厚的冰,隧道內作業面上掛滿了厚厚的白霜,施工工人正用風鎬將一塊塊灰褐色凍土挖掘出來。此時,制冷機出口測量儀表顯示已達-30℃。“這種工藝施工,隔水效果十分理想,全長7.5米的通道已開挖掘進5米多,即將完成。”施工人員說。