[發(fā)明專利]土質(zhì)下穿隧道超大直徑管幕施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910312357.2
• 申請(qǐng)日: 2009-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101737060A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅久旭;陳擁軍;陳登云;李遠(yuǎn)祿;謝方成;邵勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵二局股份有限公司;中鐵二局第一工程有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/10
• 分類號(hào): E21D9/10;E21B7/10;E21D11/10
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 彭立瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種土質(zhì)下穿隧道超大直徑管幕施工方法，尤其是一種鋼管直徑大于108mm以上的超大直徑管幕施工方法。

背景技術(shù)

隨著高速鐵路建設(shè)的飛速發(fā)展和工程設(shè)計(jì)、施工技術(shù)的進(jìn)步，鐵路等級(jí)的不斷提高，施工條件也越來(lái)越受到限制。在進(jìn)行土質(zhì)下穿隧道施工中，為了確保施工質(zhì)量，會(huì)采用隧道超前支護(hù)工程，目前隧道一般采用Φ108mm的管幕進(jìn)行超前支護(hù)，但施工中如果所處地段地質(zhì)情況復(fù)雜，采用現(xiàn)有的超前支護(hù)方法難以有效的對(duì)臨近的建筑、道路進(jìn)行保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種土質(zhì)下穿隧道的超大直徑管幕的施工方法，為下穿工程或地下結(jié)構(gòu)物的施工創(chuàng)造條件。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明包括如下步驟：

(1)準(zhǔn)備工作

(a)圍護(hù)樁施工

(b)洞口開(kāi)挖及錨索施工

(c)圍護(hù)樁截?cái)?/p>

(d)鉆機(jī)、鉆具準(zhǔn)備：鉆具包括鉆桿、安裝在鉆桿前端的鉆頭，所述鉆頭前部有一斜面，斜面與鉆桿交角≤20°，斜面上設(shè)置有向外延伸的導(dǎo)向板，導(dǎo)向板旋轉(zhuǎn)直徑小于下穿隧道鋼管的直徑，導(dǎo)向板上固連有耐磨合金；鉆頭內(nèi)設(shè)置有無(wú)線導(dǎo)向探頭，所述探頭與兩臺(tái)定向儀無(wú)線連接，一臺(tái)定向儀與鉆機(jī)的顯示屏連接，一臺(tái)定向儀可手持移動(dòng)；

(2)測(cè)量定位：確定鉆機(jī)的鉆入孔的位置，確保鉆頭與鉆入孔的理論中心位置對(duì)中；

(3)導(dǎo)向孔鉆進(jìn)

啟動(dòng)鉆機(jī)，將連接鉆頭的鉆桿從土層一側(cè)的掌子面鉆入，通過(guò)顯示屏監(jiān)測(cè)鉆頭的傾角和導(dǎo)向板的方向，手持移動(dòng)定向儀隨鉆頭移動(dòng)，監(jiān)測(cè)鉆頭的高度和偏位情況；根據(jù)監(jiān)測(cè)情況，進(jìn)行過(guò)程糾偏，調(diào)整鉆進(jìn)的方向，使其到達(dá)土層另一側(cè)的掌子面預(yù)定位置，在土層兩側(cè)的掌子面之間形成一個(gè)導(dǎo)向孔；

(4)鋼管準(zhǔn)備，根據(jù)導(dǎo)向孔的長(zhǎng)度連接相應(yīng)長(zhǎng)度的鋼管；

(5)擴(kuò)孔及拉管

(a)將穿過(guò)土層另一側(cè)掌子面的鉆桿上的鉆頭取下，通過(guò)萬(wàn)向節(jié)、擴(kuò)孔器把連接好的鋼管與鉆桿固連，擴(kuò)孔器的外徑與鋼管直徑相適配；對(duì)鋼管管頭進(jìn)行支撐確保與隧道路線平行；

(b)開(kāi)啟鉆機(jī)，利用鉆機(jī)的后拖力將鋼管拉入導(dǎo)向孔中，在拉管的過(guò)程中，鋼管前端的擴(kuò)孔器將導(dǎo)向孔擴(kuò)大到鋼管孔徑，確保鋼管順利進(jìn)入，并就位土層一側(cè)的掌子面預(yù)定位置；

(c)擴(kuò)孔過(guò)程中要隨時(shí)記錄拉力及扭力的變化，如有特殊情況，須加以標(biāo)注；拉管到位后，要準(zhǔn)確記錄出口位置偏移情況，并分析總結(jié)，為后續(xù)施工提供參考。

(6)清孔，清除鋼管內(nèi)的浮渣及泥漿；

(7)重復(fù)上述步驟(2)-(6)，在土層隧道外圍形成一圈鋼管?chē)傻墓苣唬?/p>

(8)管內(nèi)注漿

上述步驟(3)中，過(guò)程糾偏采用如下方法：

角度偏下，把鉆頭上的導(dǎo)向板調(diào)到其圓形運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)，再啟動(dòng)鉆機(jī)繼續(xù)頂進(jìn)，此時(shí)由于導(dǎo)向板與鉆桿呈一個(gè)斜面，土層對(duì)導(dǎo)向板的阻力形成一個(gè)向上的分力，促使鉆頭朝上運(yùn)動(dòng)；

角度偏上，把鉆頭上的導(dǎo)向板調(diào)到其圓形運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)，再啟動(dòng)鉆機(jī)繼續(xù)頂進(jìn)，此時(shí)土層對(duì)導(dǎo)向板的阻力形成一個(gè)向下的分力，促使鉆頭朝下運(yùn)動(dòng)；

同理，角度偏左，把鉆頭上的導(dǎo)向板調(diào)到其圓形運(yùn)動(dòng)軌跡的最左邊，角度偏右，把鉆頭上的導(dǎo)向板調(diào)到其圓形運(yùn)動(dòng)軌跡的最右邊。

上述步驟(7)中，所圍成的管幕其相鄰的鋼管接頭錯(cuò)開(kāi)布置，相鄰鋼管的接頭位置距離不得小于2米；且每根鋼管壁上均勻布置若干漿液擴(kuò)散孔，且相鄰的漿液擴(kuò)散孔錯(cuò)位布置

采用本發(fā)明工藝，先鉆導(dǎo)向孔，再采用邊擴(kuò)孔邊拉管的方式把超大直徑的鋼管拉入導(dǎo)向孔內(nèi)，可以有效的避免施工中對(duì)土層的擾動(dòng)，采用帶導(dǎo)向板的楔型鉆頭對(duì)導(dǎo)向孔施工進(jìn)行過(guò)程糾偏，有力的保證鉆孔精度和成孔質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明工藝流程示意圖。

圖2是洞口端面示意圖。

圖3是維護(hù)樁截?cái)嗍疽鈭D。

圖4是鉆具結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是擴(kuò)孔及拉管施工示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更進(jìn)一步的說(shuō)明本發(fā)明，通過(guò)下述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的各步驟進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于下述實(shí)施例的說(shuō)明。