大管棚施工

大管棚施工（精选7篇）

大管棚施工 篇1

1 工程概况

广州市轨道交通二、八号线延长线工程南洲站至东晓南路站区间矿山法段, 北与南东区间盾构吊出井相接, 北与南洲站相连, 设计范围是:Y (Z) DK10+003.890～Y (Z) DK10+72.736, 总长度68.846m。

此矿山法段土、岩层从上到下主要有:<1>人工填土层;<2-1B>淤泥质土层;<2-2>淤泥质粉细砂层;<2-4>粉质粘土层;<3-2>中粗砂层;<4-1>粉质粘土层;<4-2>淤泥质土层;<5-1>残积可塑状粉质粘土层;<5-2>残积硬塑状粉质粘土层;<6>棕红色、灰色泥质粉砂岩全风化带;<7>棕红色、灰色泥质粉砂岩、泥岩强风化带;<8>棕红色、灰色泥质粉砂岩中风化带;<9>棕红色、灰色泥质粉砂岩微风化带。

本区间场地初见地下水位埋深0.10～3.30m, 稳定水位埋深0.80～5.50m。本场地地下水类型主要有两种:一种为赋存于第四系土层中的孔隙水;另一种是赋存于基岩风化层中裂隙水。粉细砂<3-1>及中粗砂层<3-2>富水性较好, 透水性中等, 分布局限, 厚度较小;淤泥质粉细砂<2-2>富水性中等, 透水性弱, 本区间第四系孔隙水水量相对较小;中风化泥质粉砂岩<8>富水性中等, 透水性弱;其余地层为弱含水层及相对隔水地层。

本区断面净空为5.83m×6.937m (宽×高) , 断面形式为ABCDE五种形式。本区间隧道初衬主要采用喷射C25的早强混凝土, 抗渗等级S6;二衬主要采用C30模筑混凝土, 抗渗等级S10。

2 塌方工况

在右线施工过程中出现塌方, 塌方桩号约YDK10+33 (上台阶累计开挖约40m) , 此处隧道埋深约18m, 地层由上而下依次是:<1>人工填土层, <2-1B>淤泥质土层, <2-4>粉质粘土层, <4-1>粉质粘土层, <4-2>淤泥质土层;<5-1>残积可塑状粉质粘土层;<5-2>残积硬塑状粉质粘土层;<7>棕红色、灰色泥质粉砂岩、泥岩强风化带, <8>棕红色、灰色泥质粉砂岩中风化带, <9>棕红色、灰色泥质粉砂岩微风化带;围岩类型为Ⅲ类和Ⅳ类围岩。塌方范围在隧道方向约2m, 土方量约30m3, 由于地面为交通要道, 在车辆的荷载作用下造成地面塌陷, 面积约 (2×3) m2。塌方后施工单位立即利用铲车从洞外搬运渣土至撑支面处进行堆砌并夯实, 使撑支面形成斜坡后再进行挂网喷锚, 喷射混凝土厚度约10cm。次日再进行第二次挂网喷锚, 喷射混凝土厚度约10cm, 累计掌子面封闭约有20cm厚。对塌陷路面先用炮机进行凿除后进行灌注混凝土施工 (共灌注混凝土4车) , 及时恢复路面, 以保证行车的安全和交通要道的畅通。

3 大管棚施工

3.1 施工参数

由于塌方处可能已形成空洞, 土体已被扰动, 极不稳定, 若不采取措施而立即恢复爆破作业, 将很可能造成第二次塌方, 为确保施工安全, 确保顺利地通过塌方体以及保证地表构筑物的安全, 使隧道开挖施工正常进行, 根据围岩情况, 施工单位决定实施大管棚+小导管注浆预加固作为隧道开挖的超前支护措施。其设计参数如下:

3.1.1 原初支设计参数

原设计为B型断面, 钢格栅间距为1榀/1m, 无小导管。

3.1.2 超前大管棚设计参数

依据会议纪要及设计初始变更图要求在拱顶120°范围内采用大管棚超前支护, 钢管采用, 108mm×6mm热扎无缝钢管, 管棚环向间距为40cm, 每排共布置19根。在小断面隧道右线剩余段管棚分两次打设, 第一次从架设好的拱架后打设长度为12m, 外插角控制在10°以内 (因为是从架设好的拱架后打设管棚, 操作台的空间受到很大的限制, 而为确保管棚能穿过塌方体, 所以外插角尽可能控制在10°以内) , 第二次打设20m, 外插角为3°, 两次打设管棚的搭接长度为3m, 通过两次打设即可完成右线隧道小断面段的超前大管棚支护。具体施工示意图如图2所示。

3.1.3 大管棚之间加设超前小导管

依据会议及设计变更图要求, 在超前大管棚中间再打设超前小导管注浆加固地层。超前小导管采用Φ42×3.5mm钢管, 管长3.5m, 注浆管一端做成尖形, 设于隧道拱部120°范围内, 外插角均设为10°左右。超前小导管的纵向间距均为2.0m, 环向间距为40cm, 每排共计20根。超前小导管配合大管棚双管注浆来保证施工安全。然后在通过超前支护完全加固好拱顶地层后再严格按照上下台阶法进行开挖初支施工。在施工过程必须严格按照设计要求进行注浆。

3.2 管棚施工质量控制

现结合本工点大管棚施工情况, 介绍下大管棚施工工艺及其应注意的问题。

3.2.1 大管棚施工工艺流程

(图3)

3.2.2 管棚施工操作台

操作台的主要作用是用于安装固定钻孔机, 为施工作业人员提供作业平台。同时又要方便快捷搭设和拆除, 因此选择了钢管脚手架搭设, 钢管就地取材, 选区用施工中用于小导管施工的钢管。为便于架设钻机, 安设钢管, 操作台挖离掌子面距离为1～1.5m, 离拱顶约1m。

(工作室)

3.2.3 管棚钢管加工制作

管棚节与节之间的连接是采用直径比小的钢管连接, 再焊接固定。每根管棚钢管第一节的前端加工成楔形 (如图5) , 角度控制在30°～45°范围内, 安装时长边在上进行顶进。

3.2.4 测定孔位、安装钻机

搭设操作平台后, 在掌子面上按照设计间距定出大管棚的大致位置, 误差控制在5cm以内。然后根据放样的管棚位置, 安装钻机, 进行钻孔。

3.2.5 钻孔

钻机开孔时, 为确保钻孔的外插角度能满足设计要求, 开始时采用低速钻进, 待成孔按设计外插角度钻进一定距离后, 若在此过程中外插角度不符合设计要求, 将通过调整钻机位置, 重新钻孔, 直至外插角度满足设计要求后, 再以正常速度钻进。

3.2.6 安装管棚钢管

由于管棚是在隧道内施工, 在操作空间上受到较大的限制, 本工点是采用装载车 (铲车) 进行顶推安装管棚钢管的, 利用直径比管棚钢管小的钢套筒做临时连接, 待前一节管棚钢管顶进只剩1m左右时, 再进行焊接, 再利用钢套筒临时连接, 继续顶进, 直至达到设计深度。为防止成孔后塌孔, 成孔后应立即进行管棚钢管安装。钢管安装完成后, 应对钢管口进行焊接封口, 并预留一小口, 小口应安装阀门, 以备注浆时使用。

3.2.7 注浆

管棚安装完成后, 为增加管棚的刚度, 设计要求应对管棚进行注浆, 填充密实。注浆所用浆液为普通水泥浆液, 无压力要求, 注满后关上阀门即可。

3.3 施工质量控制要点

⑴操作平台的搭设应满足作业要求, 由于作业人员在平台上进行各种操作作业, 且钻孔时钻机的反作用力较大, 因此操作台的搭设必须安全牢固;

⑵钻孔位置及间距应符合设计要求;

⑶钻孔的深度及外插角度须满足设计要求, 由于是在隧道内施工, 空间上受到很大的限制, 钻机的安装很不方便, 外插角度的控制也就成了本工点管棚施工中的重点和难点, 而且能采取的措施有限, 因此钻孔开始阶段必须低速钻进是非常关键的;

⑷安装钢管时应注意每两节钢管之间的连接焊接质量, 相邻钢管接头应尽可能错开1m;

⑸为确保钻孔的外插角度满足设计要求, 要准备管棚施工前的最后一榀格栅应考虑外放10cm。

4 小结

⑴采用大管棚作为隧道开挖超前支护措施, 隧道开挖施工安全可靠。

⑵管棚施工过程中应注意收集钻孔资料, 因为钻孔即相当于水平地质探孔, 能为后续的隧道开挖提供很好的地质参考资料。

⑶由于受施工条件的限制, 管棚施工要比小导管施工慢得多, 因此只有在施工工期允许的条件下方可选用大管棚, 工期紧须慎用或不考虑选用。

跟管钻进大管棚施工技术 篇2

老君寨隧道右线进口K148+881~K148+899属于V级围岩浅埋段, 长度为18m, 设计地质情况为:强风化板岩;浅灰色, 岩体破碎, 为软岩, 岩芯呈小块状, 可折断, 上覆薄层碎石, 围岩稳定性差。隧道设计支护方案为:采用20m大管棚超前支护;I22b型钢支护, 间距65cm。

1.1 实际地质条件

右线进口端开挖后揭示:洞口段为坡积物及崩塌体堆积层, 岩体破碎, 空洞较大, 地质构造复杂, 岩体自稳能力极差, 洞口围岩情况见图1。

1.2 前期施工情况

采用常规施工工艺施工大管棚钻进5米后塌孔严重, 拔出钻头持续给孔内注浆1~2小时后接着钻孔, 进尺1m后出现塌孔现象, 塌孔后反复注浆、再钻进;钻孔过程中由于持续发生坍塌现象, 通过地表及导向管注浆先后压入46吨42.5水泥, 但进尺最深达到8m后就无法再施工钻孔, 更换孔位后情况类似。

2 施工方案选择

由于洞口段围岩为崩塌体堆积层, 岩体破碎, 采用常规方法施工大管棚成孔困难, 甚至很难成孔。为保证钻孔质量并顺利成孔, 我们采用了ZSL-100全液压履带式钻机跟管钻进, 解决了岩体空隙率高, 不易成孔的困难。

跟管钻进法是利用偏心钻旋转扩孔原理, 结构气动冲击装置的特点, 将钻具和管棚钢管通过钻杆连为一体, 再通过偏心钻头研磨、冲击、挤密岩体成孔;压缩空气作为潜孔锤动力, 同时冷却钻头, 排除岩屑。当钻进到设计长度时, 反向旋转内钻杆90°即可将中心钻头与套管分离, 然后把内钻杆全部提到孔外, 将套管 (管棚钢管) 留在孔内。

3 大管棚跟管法施工方法

3.1 跟管钻进法施工工艺

跟管法施工工艺流程见图2。

3.2 跟管钻进法施工方法

3.2.1 跟管钻进的设备及配套机具

(1) 钻机:由于全孔用空气潜孔锤跟管钻进, 要求设备具有扭矩大、给进力大、转速慢的特点, 为此, 选用ZSL-100全液压履带式钻机。该设备的具体性能如下:钻机给进力和起拔力大, 处理事故能力强;钻机配有低速大扭矩动力头双回旋机构, 具有双层滑动导轨, 能实现孔口近距离钻进, 加接钻杆方便;具有液压升降机构, 能方便地对正孔位。

(2) 跟管钻头:采用I127mm单偏心跟管钻头和I127mm同心式环状钻头。

3.2.2 钻机平台搭建

钻机平台在洞口预留山体的基础上, 通过土方填筑形成。平台必须密实, 防止钻机钻进时不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。

3.2.3 大管棚钢管加工

采用DZ40高频淬火的无缝钢管, 壁厚6mm, 管与管之间用丝扣联接, 丝扣长60mm, 牙型采用标准地质套管螺纹。管材加工时单节长度采用定尺并制作调节管, 为提高管棚的抗压性能, 相邻棚管接缝应错开。在每孔的第一节管打设时, 奇偶孔分别用2m和1.5m的钢管, 以后每节均采用2m钢管, 分节钢管见图3。为防止反转脱扣, 并保持钢管连接密封, 丝扣上紧后, 接缝处应满焊。

3.2.4 钻机定位

开孔前以套拱中预埋导管为准调正钻机, 套管从导管中穿过, 依导管的方位角为准, 尽量调正接近设计所需的方位角。钻进开始前, 钻机水平精度必须反复测量, 并根据地质情况控制进度。

3.2.5 跟管钻进施工

1) 钻进

钻进时应以排屑顺畅为准。浅部时应控制进尺, 以免岩屑太多, 排除不及时产生回转困难的状况。钻进中发现回转阻力大或外套管跟着旋转的情况时要轻提钻具吹孔。

钻进前须先开气泵, 待压缩空气流通正常后, 方可钻进;钻进时, 空气压力应控制在0.6~1.0 MPa, 保持中低压力、匀速钻进。

为保证管棚打设精度, 在每打设6~10 m时, 通过导向系统分段测量管棚管的仰俯角度, 然后通过钻机的钻具进行调整。定向钻进, 终孔后退出内锤头、冲击器及钻杆, 准备注浆。

2) 反转提钻

在必要反转提钻时可边冲击边反转2圈左右, 然后在不停风的状态下提钻。

3) 钻具检查

每打完一个钻孔要检查偏心钻头的收敛和张开状况, 注意偏角过大时要及时更换横销或补焊偏心槽。套管在连接时要上紧, 当有接头露在外面时要防止接头松脱。钻杆一定要上紧, 防止在反转钻具时从钻杆接头处反脱。

3.2.6 清孔

用钻杆配合钻头来回扫孔, 清除浮渣至孔底, 用高压气从孔底向孔口清理钻渣, 防止堵孔。

3.2.7 注浆

在导向管上安装止浆阀, 注浆采用电动隔膜注浆机进行, 水泥浆水灰比1:1。注浆孔口压力初压0.5~1.0MPa, 注浆压力逐步提升, 终压控制在2.5MPa并继续注浆10min以上。在压力作用下, 浆液沿着大管棚的小孔渗入到围岩内且达到一定范围, 并且充填围岩裂隙。水泥浆凝固后, 各个钢管与围岩固结在一起, 形成一个承载圈, 围岩得到加固。注浆主要在于增大管子的抗弯强度, 同时增加松散地层的粘结力, 提高围岩开挖后自稳的强度。

3.3 跟管钻机与常规钻机施工管棚区别

3.3.1 施工原理区别

常规钻机管棚施工为先用钻机钻进成孔后, 再将钢管推进形成管棚;跟管钻机管棚施工为钻头推进时套管直接跟进, 管棚一次成型。

3.3.2 钻头区别

常规钻机钻头直接用常规冲击钻头, 跟管钻机选用单偏心跟管钻头。

3.3.3 套管区别

常规钻机套管采用普通无缝钢管, 每节5 m~6m长度成孔后推进;跟管钻机套管采用DZ40高频淬火的无缝钢管, 每节长度1.5~2m随孔跟进。

4 施工注意事项

钻管过程中主要存在卡钻、偏心钻头脱落、排屑困难、管靴脱落事故、蹩钻等问题。

4.1 卡钻

卡钻的主要原因为钻进动力不足、钻进压力过大及钻孔严重偏斜增大了管系及钻头摩擦, 采取的主要措施有:更换设备;调整操作工艺, 选择经验丰富的操作手;钻进过程中加强偏斜量测, 主要是控制机具就位和管具安装精度入手, 加强施钻等环节人员培训, 根据情况控制钻速、压力及冲击风压。

4.2 偏心钻头脱落

主要原因是偏心横销材质较差, 易断。当事故发生时, 先拔管, 然后用筒状岩心管取心钻进取出。改进措施是改变偏心横销的材质, 选用轴承钢加工横销。

4.3 排屑困难

由于所钻钻孔基本上为水平孔, 崩塌体松散层孔隙较大, 高压风漏风严重, 当钻孔较深时, 排屑十分困难。因此在钻进过程中, 严格控制进尺, 勤吹孔, 必要时从钻具内和钻具与套管的环状间隙送水洗孔提钻。

4.4 管靴脱落

在跟管过程中主要是通过跟管钻具在给进破岩的同时利用管靴与钻头上的台阶拖着套管同步跟进, 因此套管靴是主要受冲击振动的部位。当钻孔加深后, 套管增长, 摩擦力大或后部套管被岩粉卡死后, 套管管靴很容易被打脱。当管靴被打掉时, 在拔出套管后, 用公锥取出管靴, 再继续跟管钻进。防止管靴脱落的主要措施有:

(1) 在动力头与套管之间增加一个同步给进装置;

(2) 管靴与套管实行铆焊、点焊联接。

4.5 蹩钻

在跟管钻进过程中, 当钻遇地下隐埋物如钢筋、硬质石英砂岩或土石软硬不均时, 会发生严重蹩钻, 钻具无法正反转, 遇到此种情况需拔出套管, 取心钻进后再跟管钻进。

5 施工效果评价

(1) 根据开挖中揭示的围岩情况, 施工后管棚形成的轮廓圆弧规则, 管棚排列较整齐, 形成一个完整的超前支护环;隧道开挖后地表、拱顶沉降均较小, 均在允许范围内。

(2) 施工中采用的跟管钻进工艺及所选用的成孔设备和钻具组合合理有效, 得用管棚支护技术穿越崩塌体松散层是成功的。

大管棚施工 篇3

1 工程概况

厦门杏林大桥高崎互通下穿嘉禾路隧道分为上下行分离式四车道高级公路隧道,隧道左线长76 m,右线长为57 m。全隧道按新奥法设计和施工,隧道顶距路面约6 m～7 m的高度,下穿部分的土体为人工填砂性黏土,极易塌方,考虑嘉禾路目前是厦门出岛唯一的主干道,开挖过程不能对其使用造成影响,设计采用全程长大管棚对开挖段进行超前支护。沿隧道衬砌外缘一定距离打入一排纵向钢管,并且在插入钢管后,再往管内注浆以固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的空隙,使管棚与围岩固结紧密,以提高整体的强度和功用。开挖后架设拱形钢架支撑,形成牢固的棚状支护结构。

2 施工工艺

2.1 施工工艺流程

管棚施工主要工序有:开挖支护掌子面→搭钻孔平台→安装钻机→安装管棚钢管→钻孔→验孔→注浆→结束。

2.2 大管棚设计参数

大管棚设计参数的参照要求如下:

1)管棚棚管采用热轧无缝钢管,钢管导向端做成尖形,承压端焊上钢箍,管口预留止浆段,注浆孔沿孔壁呈梅花形布置;

2)钢管直径首选80 mm～180 mm,该施工现场采用热轧无缝钢管ϕ133 mm,壁厚6 mm;钢管中心间距为30 cm～50 cm;钢管长度一般为10 m～45 m,当分段连接时采用4 m～6 m,钢管间用丝扣连接,丝扣长度不小于15 cm;本工程采用节长4 m,6 m两种,前端第一段按4 m和6 m间隔分布,其后分段全部取6 m连接,以避免接头在同一断面上超过50%;

3)钢管沿隧道开挖轮廓线纵向近水平外插设置,距开挖轮廓线30 cm处,外插角为1°(不包括路线纵坡);

4)钢管施工径向误差不大于20 cm,沿相邻钢管方向不大于5 cm。

3 注浆参数确定

3.1 注浆材料

隧道所通过的地层为砂性质粉质黏土,透水性好,因此如果采用单纯的水泥浆液或水泥黏土浆液时会造成到处跑浆现象。水泥—水玻璃双液不仅具备水泥浆的特点,而且还兼有某些化学浆液的特点,采用水泥—水玻璃双液可克服注浆过程中的跑浆现象,有效提高固结土体早期强度,也有利于浆脉周围被挤压土体的再固结和整个地层强度的提高,并能使下步开挖工序开始的时间提前。

3.2 注浆参数

通过试验,根据实际土体情况和设计强度要求,本项目确定采用水泥—水玻璃浆液注浆,采用比例为:水∶水泥∶水玻璃=1∶0.7∶0.1,注浆终压力为0.5 MPa～0.8 MPa。

4 管棚施工

4.1 钻机设备安装

1)钻机轴线的放样:

钻机安装前应先平整好场地,在场地上按广棚的钻进轴线方向放样,作为钻机的轴向线;

2)安装钻机要求孔位对正、基础牢固。

依照放样好的设计钻孔轴线对正钻机动力轴中心,采用测量仪器测量其轴线及中心高程,确保准确无误后固定钻机。

4.2 导向钻进

1)准备开钻前应在钻具前部安装导向钻头、封水丝堵座、单向阀(拧紧后点焊加固)、探头盒(内装探头)。

2)为防止水土流失,控制沉降,应采用孔内保压措施。

3)随着不断钻进,技术人员必须时刻观察探头角度变化情况。现场须及时进行导向数据记录和钻具前端长度及每次加管长度的详细记录。

4)钻孔出现涌水时,应尽量保持泵压,泵量不能变小,以平衡孔内压力。

5)冲洗液不正常时,严禁继续钻进。泵工应注意观察冲洗液变化情况,及时上报有关负责人。

6)导向钻进至20 m～25 m时,应进行一次灯光测斜,发现超限,及时补救。

4.3 回次加尺和接线及焊接

1)每根管在下坑前必须进行质量检查。管材不得有弯曲,丝扣四周壁厚均匀,丝扣完好合格。管材内的铁屑、脏物及锈皮等必须清除干净。下坑时避免与硬物相碰,以免损伤管扣。

2)钻进中,每次加尺后,须先钻进、后起出进行钢管丝扣接缝焊接(即先钻后焊),以免钻进时的扭力造成开焊。要求每个接缝焊接进行自检,保证焊接质量。

3)导向探头的外接电脑控制线应随进尺加长,连接的电线应选用导电性能好,外壳绝缘性能好且耐磨的电线。接头要用适配的铜管每端两次交叉卡紧卡牢,外用两层热缩套管套好,用热吹风机吹烤贴牢。

4)回次加尺、接线、接管以及焊接过程中,均注意不得将异物遗留或掉入打设管内。

4.4 导向孔精度控制与纠偏

1)在施工过程中,随施工随跟踪量测校核。

2)深度纠正:每次顶进长度为0.5 m,直到深度值符合设计值再进行正常钻进。

3)采用倾角控制深度:对于每个探测点必须测量其倾角,如果其倾角均保持0°,则钻孔保持水平,满足设计要求;如果不为0°,则以此值进行计算,以深度偏差值进行纠正。

4)方向纠正:每次顶进长度为0.5 m,直到测量点方向符合设计值再进行正常钻进。

4.5 注浆

1)注浆采用后退式注浆,利用自制的注浆套管与管棚用套丝连接,注浆套管上准备有出气管与进浆管,由阀门来控制开关。

2)关闭孔口阀门,开启注浆泵进行管路压水试验,如有泄漏及时检修。

3)注浆时,采取低压力、中流量注入,注浆过程中压力逐步上升,流量逐渐减少,当压力升至注浆终压时,继续压注10 min,才结束注浆。

4)注浆结束标准及效果检查:a.单孔注浆结束标准:每段注浆都正常进行,注浆终压达到设计终压,注浆量达到设计注浆量的80%;或虽未达到设计终压,但注浆量已达到设计注浆量,即可结束本孔注浆。b.全段结束标准:设计的所有注浆孔均达到结束标准,无漏注现象。c.达不到结束标准,应补充或重新注浆直到满足要求为止。

5)注浆过程应随时关注上侧土体情况,避免上方的行车道因浆压过大引起起拱破坏。

4.6 确定隧道开挖安全进尺长度

管棚受到上部土体和路面传递的荷载q=q1+q2的作用,钢管受力可简化为简支作用[5],据此,我们可以合理的掌握洞内开挖进尺的安全长度。

5 地面沉降观测

由于钻孔过程可能塌方,或者注浆压力过大时可能造成拱起,该工序后的大面积空体开挖,以及由于降水、开挖速度、支护进度、车辆动载等因素影响,管棚上侧土体可能会产生位移,使土体中的应力平衡发生变化。因此,施工过程中要随时掌握施工范围以及周边的变化情况,重点监测管棚上方的垂直沉降,注意观察上方行车路面及坡顶附近地表有无裂缝等,掌握其发展变化规律。监测工作应由技术人员定时定点进行观测,通过监测的数据来分析是否需要对周边土体进行加固,甚至改变施工方案,确保上方行车安全和施工安全。

6结语

实践证明,超前大管棚有足够的可靠性,支护能力强大,适用于含水的砂土质地层或破碎带,以及浅埋隧道或地面有重要建筑物的地段,可增加施工安全度,有效保证岩体稳定,减少地表下沉和防止围岩松弛、坍塌。在嘉禾路隧道的施工中,从未发生一起安全事故,而且有效地抑制了地表下沉和滑坡,据专家对施工中出现的各种异常情况特别是洞口偏压影响的推断,采用本方法施工,保证了玉峰山隧道的建设工期,取得了显著的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]李伟,顾问宇.管棚施工技术在北京地铁黄庄站施工中的应用[J].铁道建筑,2007(8):44.

[2]张长亮,石平,金美海.公路隧道大管棚超前支护技术与工程实践[J].交通标准化,2007(8):165.

[3]于文德.长大管棚在特大断面隧道施工中的应用[J].山西建筑,2007,33(17):318-319.

[4]王星华.粘土固化浆液在地下工程中的应用[M].北京:中国铁道出版社,1998.

大管棚施工 篇4

1 大管棚超前支护技术的概述

管棚技术, 也就是水平定向钻进技术, 是一种不需要经过挖掘就可以实现的技术, 它是从原始的钻探技术衍生并逐渐发展起来的一种新型技术, 该种技术的实施, 不会对地表产生破坏力, 但是需要铺设一定的地下管线。目前在城市地铁、市政管线等地下工程施工中均有运用, 其发展前景相对广泛。也随着其应用范围的推广, 目前已经被运用到隧道之中, 并取得了一定的成果。

管棚超前支护技术具有所需设备简单, 施工工序也比较简洁、整个施工的成本较低等特点, 经常被运用于软岩隧道中穿越破碎带、松散带和软弱地层。一般来说, 在城市浅埋暗挖隧道施工中, 可能会产生一定的位移, 而对施工造成一定的影响, 所以需要控制地层位移。而管棚超前支护技术具有独特的支护效果, 可以适当的避免地层位移的现象, 因此, 受到施工重视。

2 大管棚超前支护发展中所需要应对的问题

近年来, 管棚超前支护技术也得到了进一步发展, 其使用长度增加, 管径扩大。而也随着这些数据的增大, 施工难度也不断提高, 传统的施工方式已经无法适应愈加增加的管径。大管棚施工所需要的浅埋暗挖, 实际上会导致施工区域内的水土流失, 进而地表下沉。除此之外, 相对较长的管棚难以控制其导向, 管棚注浆的效果得不到保证, 这些都是大管棚超前支护发展中存在的问题。因此, 需要在具体的施工中引起重视, 避免这些问题的存在影响施工区域的环境, 同时也降低了道路本身的安全素质。

3 超前大管棚支护施工关键技术

笔者当前所面对的施工路段概况为:桥梁7座, 隧道5座, 隧道长基本都是400至500m。而隧道出口的地层主要为地层岩, 相对来说比较软, 层间的结合力较差, 也就是整体的抗压能力存在问题, 容易出现变形、坍塌等风险, 因此, 需要超前大管棚支护来作为安全保障。

其进洞方案如下:采用长管棚及超前小导管注浆, 作为隧道开挖的超前支护体系。且需要采取一定的措施, 对洞口的一定地表范围进行加固处理, 在相对区域内, 还需要保持管棚不破坏地表, 也就是地表植被相对完整。其关键技术有:

3.1 施工前准备

通常来说, 对隧道进行加固处理, 需要清除隧道洞口或者之中的风险因素, 避免影响施工安全, 或者影响施工质量。且隧道管棚施工, 需要水准点和导线点, 子在施工之前, 都需要对其进行反复的确认。

3.2 管棚材料

为了实现施工的顺畅, 施工材料需要事先进行准备和处理, 也就是管棚材料需要实现选定, 并且进行切割等处理, 以保证在施工中的精确性。尤其要注意管头的衔接处理, 避免注浆存在问题。

3.3 管棚施工工序

第一, 管棚钻机施做大管棚, 此处涉及到样管的放置, 需要先行测量出放置的轮廓;

第二, 管棚注浆, 注意管内注浆的质量和比例, 并用一定的砂浆进行填充, 保证其刚度与强度;

第三, 施工效果确认, 通过挖开面的情况, 来确认施工是否已经达到需要的标准。

4 管棚施工控制要点

4.1 在钻孔之前, 需要精确的测量定孔的平面位置、倾斜角度、外插角度。为了保证每个孔的顺序, 需要对其进行编号处理;

4.2 钻孔时仰角的确定需要根据钻孔的深度和钻杆的强度来进行确定, 通常情况下时0°到3°;

4.3 需要严格控制钻孔的平面位置, 管棚不可以侵入隧道的开挖线, 且相邻的管道需要保持一定的距离, 不可相撞或相交;

4.4 反复测量钻孔的斜度, 严格控制管棚打设方向, 一旦发现斜度存在误差, 或者误差超过一定的限度, 需要及时的提出, 并再次测量纠正。

4.5 掌握好开钻与正常钻进的压力大小和速度, 避免压力过强导致钻杆超负荷运作, 进而产生断杆的现象, 不仅影响工程进度, 也影响工程质量。

4.6 在遇到相对松散的堆积层和破碎地质层时, 可以适当考虑在钻进中增加套管护壁, 确保钻机顺利钻进和钢管顺利顶进。

5 总结

无论是在何种情况之下, 对于隧道类工程的建设, 都必须先保证施工安全, 再保证运行安全。也就是说, 需要加强对施工技术的控制, 避免因为施工不当导致工程事故的出现。隧道大管棚超前支护工作, 存在一定的难度, 而其具有的加固隧道的作用十分重要, 这也是其发展的必要优势。在大棚管超前支护施工中, 需要对其施工技术进行改善, 针对施工要点加强研究, 以期望在实践中发展该技术, 提高其发展价值, 这也是我国道路发展的然要求。

参考文献

[1]王春华.超前支护浅埋暗挖技术在小间距隧道中的应用[J].施工技术, 2013, 01:101-104.

[2]刘钟, 柳建国, 张义, 李志毅.隧道全方位高压喷射注浆拱棚超前支护新技术[J].岩石力学与工程学报, 2009, 01:59-65.

[3]李志雄, 章立峰, 祁世亮.地铁南京站过站区隧道大管棚施工技术[J].隧道建设, 2003, 04:33-35+38.

[4]班培菊, 李桂英, 周雁, 司建忠.公路大断面风积沙隧道施工技术[J].内蒙古公路与运输, 2002, 04:20-22.

大管棚施工 篇5

关键词：大管棚,支护,溶腔

1 工程概况

新建宜万铁路马鹿箐隧道地处鄂西新华夏构造的金子山复向斜东翼的单斜地层中, 岩层走向北东, 倾角平缓一般5°~15°。四方洞向斜, 轴线方向总体为NE30°~60°。隧道一线全长7879m (DK251+273~DK259+152) , 线路左侧30m预留二线位置, 设集施工地质超前探测、施工通风与排水、开辟工作面及运营期间排水等多功能的贯通平行导坑一座, 平行导坑长7853m, 增建二线位于平导位置。隧道主要不良地质为突水、突泥、断层破碎、瓦斯及天然气、高地应力、溶洞及暗河, 预测隧道最大涌水量为81万m3/d, 正常涌水量17万m3/d。一线隧道DK255+925~DK255+978段为大型溶腔发育段, 溶腔通过泄水洞完成泄水后, 在隧道范围内充填物主要为淤泥质黏土夹碎、块石、孤石。

2 涌水过程

隧道出口在平导DK255+992掌子面, 采用帷幕注浆对该段进行注浆加固后, 进行开挖。2006年1月21日掘进至DK255+978, 放炮半个小时后, 隧道顶部发生坍塌, 随即大水涌出, 水势极大, 将平导内重达18吨的矿车与4台电瓶车冲出100m外的坡底、淹没了洞外施工场地和设备物资、冲垮了临时场地挡墙, 并将300m外的民房冲毁, 瞬间出水量达200m3/s, 最高每小时达72万m3, 累计涌水达100多万m3。

3 溶腔发育形态

突水后, 设计和施工单位对溶腔进行了详细勘探, 探测到溶腔水位高于隧道顶部120米, 探明了溶腔内充填物性质和溶腔发育形态。确定采用泄水洞方案, 对溶腔水进行排放。利用旱季时间对溶腔充填物采用帷幕注浆和大管棚预支护措施进行加固后通过。

4 大管棚施工技术措施

4.1 大管棚设计参数

管棚长度32米, 采用直径Φ108, 壁厚5mm的热轧无缝钢管, 环向间距30cm。管棚每节长度3米, 每节之间采用丝扣连接, 丝扣长度15cm。管棚头分别采用4.5米和3米长度的交错使用, 确保接头不在同一断面。管壁钻注浆孔, 孔直径12mm, 间距20cm, 梅花形布置。管棚内穿钢筋笼, 钢筋笼采用3根Φ22钢筋制作, 钢筋之间用Φ42钢管固定。

4.2 管棚施工

4.2.1 钻孔定位

由于钻孔较密, 孔间距只有30cm, 所以钻孔定位精度至关重要, 不然就会出现管棚之间相互交错无法钻进或者管棚侵限现象, 达不到预期支护效果, 影响后期施工安全。为了准确定位, 我们制作精确的钢拱架两榀, 前后两榀钢架从小到大, 确保管棚向周边的外插角3°。在钢拱架周边焊接管棚定位导向管, 导向管采用Φ150热轧无缝钢管, 长度2米。

4.2.2 钻孔

钻机按照导向管角度准确定好位, 进行牢固加固后方可进行钻进, 防止钻机在加压后挪位, 出现偏差。钻孔中保证钻孔用水的水量和水压, 这样能够有效冲出钻渣, 避免出现卡钻、堵孔现象。我们钻孔采用ZDY3200S钻机, 开始用Φ133钻头和Φ90的钻杆钻进, 由于溶腔内填充的为淤泥质黏土夹有碎、块石, 成孔比较困难, 管棚钻进安装困难, 后来我们采用在钻头上加1根管棚管, 后边再加Φ90的钻杆钻进, 这样成孔效果比较好, 也不用清孔, 管棚安装速度大大提高。在钻孔过程中, 我们还遇到有碎、块石时卡钻比较严重, 无法钻进, 遇到这种情况, 我们不停的前后反复钻进、洗孔, 但一定不能加压钻进, 否则会出现偏孔或者钻孔前后都无法动的情况, 那样就废孔了。

4.2.3 下入钢筋笼

在管棚安转完成后, 在管棚内穿入钢筋笼, 增加管棚的整体性和抗弯性能。钢筋笼提前制作好, 3米一节, 每节之间采用双面搭接焊, 焊接长度15cm。

4.3 管棚注浆

管棚注浆主要目的是增加管棚的抗弯性能, 同时加固管棚周边的松散填充物, 在管棚周边形成一圈整体帷幕加固圈, 既增加了管棚的承压能力又加固了开挖范围填充物, 确保了施工安全。钢筋笼安装完成后, 对管棚采用TGRM浆液进行注浆, 浆液配合比采用1:0.6, 该种浆液凝胶时间只有1h35min, 可以有效控制浆液扩散范围, 防止浆液流入泄水洞, 造成泄水通道堵塞, 且不能起到加固开挖范围的效果。为了有效控制浆液扩散范围我们还严格控制注浆速度不大于5m3/h, 防止浆液发生劈裂脉向远处跑, 同时注浆严格按照“定量定压”原则控制, 注浆终压2MPa或者注浆量超过20m3/孔, 就停止注浆。

结束语

通过超前帷幕注浆加固和大管棚预支护措施, 我们顺利通过了特大充填型溶腔。管棚支护技术通过松散溶腔充填物的关键点在于注浆, 首先, 通过帷幕注浆降低充填物的含水率, 让其具有一定的自稳能力和强度;最后, 通过管棚注浆在周边形成加固圈。这样才能很好的发挥管棚支护的作用。

参考文献

[1]铁道第四勘察设计院, 马鹿箐隧道DK255+925～+976段溶洞处理设计 (宜万施27标隧通 (2008) 字第14号) , 2008.

大管棚施工 篇6

1工程概况

油竹隧道进口里程为DK149+560.72, 出口里程为DK154+396.27, 全长4 835.55 m;起于浙江省青田县飞鹤山庄内, 止于青田县山口镇油竹上村, 洞口下方紧临S57省道, 进口由于征迁难度极大且紧靠飞鹤山庄无法进场施工, 出洞下方地形陡峭, 且紧临S57省道, 不具备施工条件。

荣林隧道进口由于地形陡峭, 且洞口前方20 m为一栋民国期间的民房, 如洞口爆破施工无疑对房屋产生巨大影响, 采用迂回施工横洞的方式从洞内往外贯通, 顺利解决洞口房屋的爆破影响问题。

2施工方案及施工机械的比选

2.1洞内管棚施工方案比选

洞内施作大管棚施工方案的选择主要根据隧道断面的设计大小及管棚机械的选择而定, 本文针对是否施作管棚工作室和管棚钻机的选型做了详细的对比, 并结合金温线的设计情况, 最终选择了施作洞内大管棚, 地质潜孔地质钻机施作, 既能充分发挥超前大管棚的支护作用, 又能加快管棚施作时间和安全操作。

方案一:采取不进行扩挖断面, 不设导向管, 会导致管棚钻设难度很大和外插角会偏大, 管棚长度较长时需多次分段施作。优点是无需扩大断面, 不会造成二衬混凝土增加。缺点是钻设难度很大, 外插角过大, 超前支护的效果较差, 工序复杂。

方案二:采取洞内施作管棚工作室, 管棚工作室长5 m, 扩挖50 cm净空, 给管棚施工创造空间, 一次性施作超前大管棚。缺点是需要扩大断面, 增加二衬回填混凝土。优点是能控制好管棚的外插角, 管棚起到的超前支护效果较好, 能一次性施作完毕。

2.2管棚钻机的比选

管棚钻机主要分为两种类型, 一种为简易的水平钻机, 一种为潜孔地质钻机。水平钻机自身无法调整钻杆外插角, 无动力装置, 无法自行行走, 须搭设操作平台行走和控制钻杆外插角, 钻孔动力系统靠高压风, 一般用于洞口大管棚的施工。

潜孔钻机配有履带, 自身可行走 (电力) , 自身通过液压系统可调钻杆的竖向角度和侧向角度, 钻孔动力系统靠高压风, 可用于洞口和洞身管棚施工。

两种管棚钻机优缺点比较:

水平钻机优点:钻机价格便宜。缺点:1) 搭设平台耗时长施工效率低;2) 管棚工作室较大。

潜孔钻机优点:1) 钻杆可调竖向角和侧向角, 可以提高工作效率;2) 不需要搭设钢平台, 只需将洞碴扒平整, 管棚准备时间短, 节约施工时间;3) 管棚工作室较小, 节约成本, 提高功效;4) 钻机机动性强, 出现紧急情况, 钻机可及时撤离。缺点:价格相对昂贵。

考虑在尽量减小管棚工作室的情况下, 满足设计管棚外插角8°的需要, 我们采用了水平钻机和潜孔钻机进行了施工对比。潜孔钻机型号KQ90D, 潜孔钻外形尺寸长2.5 m, 宽1.95 m, 高1.6 m, 整机重1 640 kg, 潜孔钻机机械性能:可钻孔长30 m, 孔径90 mm~130 mm, 竖向角上仰25°、下俯25°, 侧向摆角左30°、右30°, 回转扭矩800 N·m, 推进轴压力10 000 N以上, 操作性能可以满足设计要求。

3洞内大管棚施工工艺流程

洞内大管棚施工工艺流程为:

施工准备工作→上台阶施作管棚工作室→导向管安装施作止浆墙→搭设管棚施工平台→钻机钻孔→清孔→顶进钢管棚→注浆及效果检查→出洞施工。

3.1施工准备工作

3.2施作管棚工作室

正常施工到管棚设计尾端前5 m时, 上台阶开挖逐步向外挑顶, 每施工开挖60 cm向外挑顶9 cm, 及时进行初喷架设一榀异型加大型号拱架, 并按照设计要求施作Ⅲ型超前小导管, 共挑顶净高50 cm, 长5 m。纵断面图见图1。

加工异型拱架时必须对每榀拱架进行编号, 避免不同尺寸型号的拱架混架, 也必须进行分编号运输和堆放。挑顶支护时, 必须按照顺序一榀一榀施作。

3.3导向管安装

3.4止浆墙施作

导向管安装完毕后, 对掌子面进行喷射C25混凝土10 cm厚封闭掌子面作为注浆时的止浆墙, 喷射完毕后对导向管进行统一编号。

3.5搭设管棚施工平台

搭设平台前对上台阶平台进行虚碴清理, 架设临时仰拱进行支护, 使平台底平整密实, 采用15 cm×15 cm的方木和5 cm的木板进行搭设平台, 防止钻机在施钻时左右摆动、位移影响钻孔质量和人身安全。

3.6钻孔

平台搭设好之后, 进行钻机就位, 用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法, 定位钻机, 使钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合, 并用仪器、挂线、钻杆导向相结合的方法, 反复调整, 精确核定钻机位置, 采用2台钻机由高孔位向低孔位进行。钻机开钻时, 应低速低压, 待成孔10 m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。钻进过程中经常用测斜仪测定其位置, 并根据钻机钻进的状态判断成孔质量, 及时处理钻进过程中出现的事故。

现场技术人员认真作好钻进过程的原始记录, 及时对孔口岩屑进行地质判断、描述, 并留好影像资料, 作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料, 从而指导洞身开挖。同时钻孔时必须安排技术人员观察围岩情况, 如发现围岩异常及时进行处理。

3.7安装管棚钢管

棚管顶进采用机械顶进, 为防止塌孔保证孔向正确, 每钻完一孔即顶进一根钢管, 并及时注一孔浆, 下一个孔作为对前一个孔的效果检查。钢管就位后加以固定, 尾部预留一定长度, 以方便连接注浆管为准, 管口处设置排气管, 钢管与孔口处的间隙用水泥砂浆堵塞紧密, 保证注浆时浆液不溢出。

3.8注浆

安装好有孔钢花管后即对孔内注浆, 浆液由高速制浆机拌制。注浆材料采用水泥浆液, 水灰比为1∶1 (重量比) 。注浆时先灌注“单”号孔, 再灌注“双”号孔。采用液压式注浆机注浆, 按钻一孔注一孔浆进行, 全孔一次压入, 注浆浆液的参数 (水灰比1∶1) 由现场实验确定, 注浆压力0.5 MPa~2 MPa, 可根据注浆效果进行适当调整。浆液扩散半径不小于0.5 m。注浆前应进行现场注浆试验, 根据实际情况进行调整注浆参数, 取得管棚注浆施工经验, 注浆结束后采用M10水泥砂浆进行充填钢管, 以增强管棚强度。注浆结束后用砂浆将管口封堵密实。注浆由下而上, 由底而高进行, 同时现场技术人员要做好注浆记录。

4结语

针对金温线各隧道洞口周边环境的特殊性, 采用洞内施工管棚工作室, 洞内反向施工超前大管棚, 较好的解决了在洞口周边特殊环境下无法施作洞口超前大管棚和在洞口软弱围岩段条件下安全出洞。

摘要：对金温扩能铁路油竹隧道、龙须岩隧道、荣林隧道处于复杂环境洞口段无法施作超前大管棚的问题进行了分析, 提出了出洞采用洞内大管棚加洞外防护施工相结合的方式, 并阐述了施工工艺流程及施工具体措施, 为其他类似工程提供借鉴。

大管棚施工 篇7

重庆市轨道交通三号线龙头寺站—设计终点站区间隧道全长419.824 m,本区间共拟定了7种内轮廓类型,其中Ⅳa形、Ⅳb形为单洞四线隧道,Ⅳc形、Ⅳd形、Ⅳe形为双洞四线连拱及小净距隧道,Ⅳf形、Ⅳg形为三洞四线连拱及小净距隧道。Ⅳa形、Ⅳb形均采用曲墙三心圆断面,Ⅳc形~Ⅳg形大洞采用曲墙三心圆断面,小洞采用直墙拱形断面。Ⅳa形断面隧道上覆土层厚度0.3 m~3.8 m,为浅埋隧道。隧道围岩级别Ⅳ级,下伏基岩以泥岩为主夹薄层状砂岩。隧道围岩裂隙较发育,岩体呈块状结构,岩体较完整,地下水类型为基岩裂隙水。

2 大管棚超前支护原理

管棚超前支护是利用钢拱架与沿开挖轮廓线,以较小的外插角、环向按照一定的间距向开挖面前方打入钢管或钢插板构成的棚架,并在钢管内进行压力注浆,来形成对开挖面前方围岩的预支护。为开挖及初期支护作业提供了安全保障;浆液固结后钢管和围岩之间组成了一个共同的固结环,其整体刚度加大,对围岩变形的限制能力较强,且能提前承受早期围岩压力。

3 大管棚超前支护设计参数

3.1 大管棚设计参数

1)钢管规格:采用108 mm,壁厚6 mm的有孔热轧无缝钢管,钢管前端呈尖锥状,尾部焊接100 mm加劲箍,钢管四周钻四排15 mm压浆孔。钢花管内设置钢筋笼,钢筋笼主筋4 25,采用42钢环(壁厚4.5mm)作固定环,固定环节长40 mm,与钢筋笼主筋焊接,钢花管大样图见图1。2)管距:环向间距为45 cm;外插角:1°。3)纵向同一断面内钢花管接头的位置应相互错开不小于1 m,管棚节长度为6 m+6 m+6 m+6 m+6 m+5 m或5 m+6 m+6 m+6 m+6 m+6 m。

3.2 注浆参数

1)注浆压力初压0.5 MPa~1.0 MPa,终压2.0 MPa。2)水泥浆水灰比1∶1。3)水泥标号32.5R普通硅酸盐水泥。4)水玻璃波美度为35,模数2.4。

3.3 套拱参数

1)套拱作为洞口管棚固定端,套拱长1.2 m,拱内设三榀22b工字钢,在其中布设79个127 mm壁厚4 mm孔口管,见图2。2)孔口管用16钢筋固定,孔口管与22b工字钢焊为整体。3)套拱采用C30早强混凝土。4)套拱应置于基底承载力不小于0.35 MPa的基岩上。

4 大管棚施工

4.1 明洞边坡仰坡开挖支护

1)明洞段开挖应在洞顶截水沟施工完成后进行,应尽量避开雨季施工。

2)边坡防护应与明洞开挖同步进行:及时施工明洞边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土及时封闭坡面。

3)对边坡渗水要及时排、引到坡面外,加强对坡面的防护。

4.2 施作套拱

1)混凝土套拱作为长管棚的导向墙,套拱内埋设钢筋支撑,钢筋与管棚孔口管连接成整体。

2)用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角;用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。

4.3 搭钻孔平台安装钻机

1)钻机平台用钢管脚手架搭设,钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行,可缩短移动钻机与搭设平台时间,便于钻机定位。

2)平台支撑底部垫钢板和混凝土垫块,保证连接牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。

3)钻机定位:测量放样出隧道设计轮廓线,用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法按45 cm的间距标出管棚的位置。反复调整,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。

4.4 钻孔

1)把套拱中预埋的钢套管作为导向管,采用直径127 mm钻头进行钻孔。掌子面按要求先喷一层素混凝土作为止浆墙,以确保掌子面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌。

2)钻孔前先检查钻机机械状况是否正常。

3)钻机开钻时,可低速低压,待成孔1.0 m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压,特别是钻头遇到夹泥夹砂层时,应控制钻进速度,避免发生夹钻现象。

4)钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并及时处理钻进过程中出现的事故。

5)钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

6)认真做好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。

4.5 清孔验孔

1)用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔。2)用高压风从孔底向孔口清理钻渣。3)用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。

4.6 安设管棚

1)钻孔完成后及时安设管棚钢管,避免出现塌孔。

2)钢管逐节顶入,采用丝扣连接,丝扣长15 cm。接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。

3)及时将钢管与钻孔壁间缝隙填塞密实,在钢管外露端焊上法兰盘、止浆阀,并检查焊接强度和密实度。

4)再次清孔并将钢筋笼插入钢花管内。

4.7 管棚注浆

注浆施工工艺见图3。

5 效果评价

1)对注浆加固区进行钻芯取样,浆液的填充情况基本良好。2)开挖过程中进行掌子面观察,没有发现大量涌水出现,也未出现管棚侵入开挖断面。3)对洞口段的收敛变形、拱顶下沉、边坡位移、锚杆受力、钢拱架及钢筋应力等方面进行了全面的监测。监测结果表明:布设监测点的断面基本处于稳定状态,能够满足设计和规范要求。

6 结语

工程实践证明,大管棚超前支护在龙头寺站—设计终点站区间隧道洞口开挖中得到成功应用。利用大管棚工法的梁效应和固结效应,使注浆体和管棚连成一个整体而受力,在隧道开挖轮廓线外形成一个环向的支撑体,既能阻止松散围岩的坍塌又能有效控制沉降,为隧道进洞的安全、顺利施工创造了条件,是新奥法与其他辅助施工方法的有效结合。

摘要：针对重庆市某区间隧道埋深浅、断面大的特点,研究采用大管棚超前支护施工方法,介绍了大管棚超前支护的原理及设计参数,并对其施工工艺进行了重点论述,经实践证明该法在洞口开挖中取得成功,可指导类似工程施工。

关键词：大管棚超前支护,隧道,施工工艺,参数

参考文献

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[3]TB 10204-2002/J163-2002,铁路隧道施工规范[S].

[4]于书翰,杜谟远.隧道施工[M].北京:人民交通出版社,2001.