[發明專利]地下水富集的砂層地段地鐵管棚施工方法

有效

• 申請號: 201710492942.X
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107339108B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 許金海;馬立忠;劉杰;安振超;姜隨景;楊亞輝;韓躍卜;李五紅;趙香萍;李曉
• 申請（專利權）人: 中鐵十二局集團有限公司;中鐵十二局集團第二工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21B12/00;E02D19/10;C04B28/26;C04B111/27
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 王瑞玲

1.一種地下水富集的砂層地段管棚施工方法，其特征在于：具體施工步驟如下：

一.超前大管棚施工；

1）預施做堵頭墻，采用混凝土模筑，堵頭墻做成環梁形式，環梁內采用鋼筋與已經完成的初支結構連接，環梁的厚度為40~50cm，寬度為0.9~1m，澆筑時保證混凝土的密實性，在澆筑過程中間斷性的敲擊模板，增加混凝土的密實度；

2）在施做管棚前采用金剛鉆機開孔，開孔要保證角度的精確性，線路坡度為θ°，管頭下垂撓度為θ°+0.8°，金剛鉆機開孔時，在鉆孔上安裝孔口密封裝置；

3）根據在拱部放出的中線點來控制鉆機與設計線路的平行，并用量角器控制管棚鉆機的打設傾角，保證每一根管棚的角度在同一個輪廓面上，防止管棚角度不一造成的環切面不整齊，出現掉塊現象；

4）在管棚施做斷面之前，預施做正常斷面的加大斷面，本部管棚室斷面較設計斷面加大70cm，長度為6m，正常斷面進加大斷面需架立兩榀緩沖拱架，拱架半徑介于正常段和管棚室斷面半徑之間，保證斷面的平穩過度和有效連接；

5）鉆進開始時采用金剛鉆頭，如果在已經探知前方地層中有孤石或者不宜成孔的粗砂地層，提前將鉆頭更換為復合片鉆頭，保證成孔率，在探知前方孤石或者風化巖體距離孔口0-10m時，直接用復合片鉆頭，如果超過10m，將復合片鉆頭更換為沖擊鉆，如果碰見不易成孔地層，增加膨潤土，形成泥漿護壁，保證鉆機在研磨過程中鉆孔用水回流時，帶出大量前方地層中的砂，形成松散和空洞區；

二.降水井施工；

三.WSS注漿加固；

四.孤石、漂石處理；

1）孤石、漂石完全發育在開挖輪廓線外時，嚴格按設計控制超前管棚施工，保證管棚與開挖輪廓的位置關系，保證管棚貫穿孤石進而形成整體結構，在局部管棚間隙過大或孤石粒徑較小的區域補打超前小導管；

2）孤石、漂石一部分發育在開挖輪廓線外，另一部在輪廓線內時，局部破除，現場依據短進尺、弱爆破的原則，從孤石臨空面下部往上，分多次爆破，每次布置4~6個炮孔，減振孔4個，每個炮孔內裝填100g炸藥，炮孔深度以孤石粒徑和循環進尺綜合考慮為0.8~1m；

3）孤石、漂石發育在開挖輪廓線內時，如果石頭粒徑不大于1m，先行開挖，避開孤石、漂石，待挖出后，將孤石運至已經閉合的初支段后續爆破的方式施工；如果石頭粒徑大于1m且不大于1.5m，開挖一榀，爆破一榀，爆破在臨空部分一次進行；如果石頭粒徑大于1.5m，依據短進尺、弱爆破的原則，從臨空面大的一側開始分多次爆破，每次布置4~6個炮孔，4個減振孔，每個炮孔內裝填100g炸藥，炮孔深度為0.8~1m；

五.隧道開挖施工；

臺階法施工采取人工開挖為主，局部孤石或硬質巖石部分采用小藥量預裂爆破，拱部開挖每循環進尺0.5~1m，隨即安裝格柵鋼架網噴砼初期支護；并在拱腳兩側設φ42鎖腳錨管，與格柵鋼架焊連，形成鎖腳，打設系統錨桿，防止拱部下沉，下部左右兩側交錯開挖，及時架設鋼拱架，并盡快封閉成環；

下穿段施工時，每循環開挖前，在上斷面施做超前探孔，采用風槍打設，每次7個孔，每個探孔深2m，均布于開挖輪廓線內，根據探孔出水及流砂，預判前方地下水及孤石情況；

1）如出水流砂，則注漿止水，注漿結束后，進行超前探孔，確認無水后方可再行開挖；

2）如流清水無砂帶出且開挖位置不在砂層，繼續開挖，在距離出水深度1.5m時，暫停開挖，注漿止水，注漿結束后，進行超前探孔，確認后方可再行開挖；

3）如流清水無砂帶出且出水位置位于砂層，則注漿止水，注漿結束后，進行超前探孔，確認后方可進行下步序施工；

4）針對拱架背后出現突水突泥的應急處理，第一進行錨噴，突泥突水的前兆是小范圍或間歇性的出水出泥，在這個階段對出水點進行鋪鋼筋網錨噴注漿加固堵水處理；如若延誤時機，小范圍變成大范圍，水壓增大現象時，應立即組織錨噴，并硬性塞填砂袋和棉被充填物，預留泄水孔，泄水孔根據流水流砂判斷預留，如不含砂直接用φ42小導管，如含砂選用φ100PVC鋼管。