液氮和盐水联合冻结在盾构开仓换刀中的应用

汪 波^1*，廖先斌¹，董 涛²，赵文杰¹

(1. 广东中煤江南工程勘测设计有限公司，广东 广州 510440;2. 广东华隧高科建设有限公司，广东 广州 511442)

摘　要：盾构法被越来越多地应用于隧道工程。盾构掘进过程中，由于地层对刀具的破坏，常需要开仓更换刀具。当常规盾构开仓方法有较大的局限性时，可以采用人工冻结法加固刀盘四周岩土层实现常压开仓换刀。针对超大埋深富水复合地层的盾构开仓换刀，提出了地面液氮垂直冻结+盾构切口环环向盐水冻结的加固方法。以珠江三角洲水资源配置工程土建施工B2标为例，分析了液氮和盐水联合冻结的总体思路、冻结壁计算、冻结壁设计、冻结孔施工、冻结效果和液氮用量等内容。研究结果表明：①该工程的液氮冻结孔的排间距、孔间距、孔深度和孔数量等设计合理;②该工程的盾构切口环环向盐水冻结管路的布置方案合理;③冻结孔的成孔效率与成孔偏差呈负相关关系;④积极冻结期的液氮消耗速度是维护冻结期的2倍。液氮和盐水联合冻结法成功应用于盾构常压开仓换刀，对于今后类似工程的设计和施工具有重要的指导意义。

关键词：隧道工程;开仓换刀;冻结法;液氮;盐水