[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

本發明屬于地鐵施工技術領域，具體是一種地下水富集的砂層地段管棚施工方法。解決了普通的管棚施工工藝無法施做下穿地下水富集的砂層地段超前支護施工的問題，具體施工步驟如下：一.超前大管棚施工。二.降水井施工。三.WSS注漿加固。四.孤石、漂石處理。五.隧道開挖施工。本發明有效防止流水流砂的情況。

技術領域

本發明屬于地鐵施工技術領域，具體是一種地下水富集的砂層地段管棚施工方法。

背景技術

在下穿地段，拱部位于砂層帶，拱部以下多為全風化花崗巖，砂層上部為淤泥質土，地下水位較高，水壓較大，在砂層透鏡體地層中，地下水富集，容易形成水囊，在開挖時出現滲水、流水現象，在水流過程中，下部全風化花崗巖層受動水影響，全風化花崗巖層軟化崩解，掌子面自穩能力快速下降，在不做處理的情況下，極易造成崩解面積加大甚至流塌。在施工機械及人員反復擾動后，上臺階的臺階面上的全風化巖層軟化崩解速度加快，進而造成挖機陷車，人員通行困難的局面，影響出土和施工工效。

受地質情況影響，普通的管棚施工工藝無法施做下穿地下水富集的砂層地段超前支護施工，普通管棚施工首先采用鉆機引孔，然后推進管棚管，施工簡易，但是在管棚鉆進過程中，遇到地下水富集的砂層地段時，無法及時封堵前方地層中的地下水，導致地下水沿管棚孔位流出，更嚴重的是由于水流出過程中帶砂，在不斷的水和砂流失的情況下，會造成沈海高速路下方地層不密實，有形成空洞的可能，甚至造成地層下陷，既影響高速的通行安全，又會給初支施工留下隱患。

發明內容

本發明為了解決普通的管棚施工工藝無法施做下穿地下水富集的砂層地段超前支護施工的問題，提供一種地下水富集的砂層地段管棚施工方法。

本發明采取以下技術方案：一種地下水富集的砂層地段管棚施工方法，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，可直接用復合片鉆頭，如果超過10m，將復合片鉆頭更換為沖擊鉆，如果碰見孤石或者粗砂層等不易成孔地層，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可補打超前小導管。