[發明專利]超前長管棚施工方法

無效

• 申請號: 200910311437.6
• 申請日: 2009-12-15
• 公開（公告）號: CN101737059A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 劉澤;何開偉;周文
• 申請（專利權）人: 中鐵二局股份有限公司;中鐵二局第四工程有限公司
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21D11/10
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 林輝輪;熊曉果

技術領域

本發明涉及暗挖地鐵拱部超前長管棚施工技術，尤其是從一端水平導向鉆進施作暗挖地鐵拱部環向間距33cm、單根長146m超前長管棚施工技術，它適用于淺埋暗挖地鐵結構拱部超前支護。

背景技術

隨著我國城市地鐵和交通快速軌道的發展，修建地鐵的大城市越來越多。由于在城市中修建地下鐵道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地質、環境保護、施工機具等因素的影響較大，且城市地鐵所經過的地段大部分為繁華的商業區和交通要道，受拆改費用、交通占道、地下管線保護、古文物保護、環境保護等方面的影響，明挖(蓋挖)地鐵車站受到限制，只能采用暗挖法施工；但大斷面暗挖地鐵施工面臨軟弱地層、地面及地下建(構)筑物影響，施工安全風險非常大；而超前長管棚支護體系加固暗挖地鐵拱部地層，為暗挖地鐵開挖創造了有利條件，提高了安全度；但通常暗挖地鐵拱部單根管棚長度較短，剛度小，縱向效應差，且循環實施管棚搭工程量大、斷面需多次挑高、對暗挖地鐵開挖工序干擾較大，不僅浪費管棚縱向每環之間的搭接工程量且每次循環施工必須重新將操作空間上挑，增加了工程量且加大暗挖地鐵施工風險。如何在暗挖地鐵尤其是大斷面暗挖車站拱部縱向一次性施作長管棚是急需解決的難題。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供了一種大斷面暗挖車站拱部縱向一次性施作長管棚的施工方法，使得暗挖地鐵拱部長管棚的環向間距可達33cm、單根長度可達146m。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種超前長管棚施工方法，包括如下步驟：

A、在暗挖車站兩端開挖結合部，一個結合部滿足鉆機安裝空間要求，另一個結合部滿足回拖鋼管工作空間要求；

B、在結合部內測設確定長管棚位置，同時在地面反映管棚軸線投影；

C、鉆機安裝就位；

D、單根管棚施工：

(1)導向孔鉆進：利用鉆機的導向鉆頭導向板旋轉切屑土體，在導向系統導向控制下沿長管棚設計軌跡施作導向孔；

(2)回拖鋼管：從導向孔出口端卸下導向鉆頭、安裝回擴器和分動器，分動器后分節連接鋼管，將鋼管從導向孔出口端往鉆機方向回拖鋼管；在鋼管上按30cm間距梅花型鉆有φ10mm漿液擴散孔；

(3)管棚注漿：在管棚鋼管出口端焊接鋼板封堵嚴密并在頂部預留漿液觀察孔，入口端焊接鋼板和注漿閘閥，采用注漿泵進行注漿；從管棚低的一端往高的一端注漿，直至出口端漿液觀察孔內射流較濃的漿液為止；

E、重復步驟D，直至施工完成設定根數的管棚施工。

根據地層的不同情況，在回拖鋼管時，對于具有一定自穩性，且膨潤土泥漿滲透損失小的土層，可以采用一次性邊回擴孔邊回拖鋼管；對于地層自穩能力差，膨潤土泥漿滲透損失大，護壁效果差的土層，為確保回拖鋼管順利，減小邊回擴邊回拖時砂礫對鋼管的阻力，在回拖鋼管時，可以先回擴孔，直到回擴孔的直徑達到回拖鋼管的直徑要求時再回拖鋼管，或分級多次進行回擴，直到回擴孔的直徑達到回拖鋼管的直徑要求。

為防止鉆進過程中孔壁坍塌，在導向孔鉆進時，可采用膨潤土泥漿護壁。

與現有技術相比，本發明的積極效果是：采用非開挖水平導向鉆進技術，根據超前長管棚埋深、經過地層條件、地下干擾源、環向間距、管徑、操作空間，綜合分析并通過模擬工況試驗，選擇適宜的導向鉆進設備、導向系統、泥漿系統，從暗挖地鐵車站拱部一端水平導向鉆進形成導向孔，之后從車站另一端回拖鋼管，再進行注漿，在車站拱部形成超前支護體系，暗挖車站開挖后進行驗證；形成了一種較完善的從暗挖車站一端水平導向鉆進施工單根長146m長管棚的施工技術，有效地解決了現有的暗挖地鐵拱部單根管棚長度較短的問題，能一次性地施作較長的管棚，使暗挖地鐵拱部管棚的縱向效應變強，節約了分段實施管棚所需搭接工程量，減小了對暗挖地鐵開挖的施工干擾，且大大降低了暗挖地鐵施工風險。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

一種超長管棚施工方法，采用如下步驟：

A、在暗挖車站兩端開挖結合部，形成超前長管棚實施工作空間；其中一端應滿足鉆機安裝空間要求，其長度通常為5～8m，寬度根據管棚布置范圍確定；另一端滿足回拖鋼管工作空間要求，其長度通常為4～8m；