隧道洞口管棚施工.docVIP

第 PAGE 6页共5页 隧道洞口管棚施工 工程概况 隧道工程为米仓山隧道出口，左线4350米，右线4322米。本标段工程难点是隧道独头掘进距离过长，工期压力大。隧道独头掘进距离过长，通风难度大。泥岩、页岩段遇水易产生塑性变形。 长管棚施工 隧道洞口进洞设置管棚措施，左线管棚ZK60+242~ZK60+272（30m）,右线管棚K60+216~K60+246（30m）。西北地区第四系新黄土地区隧道掘进需要管棚支护,但常规的湿式钻进方法不适合黄土地层,因为水会使黄土变得松软、塌陷。因此必须考虑新的钻进方法以保证隧道周围土体不受影响。西北新黄土主要为风成黄土，土中胶黏物质较少，在含水量较少的情况下，容易碎裂松散，并容易被风带走。这样就为空气钻进带来了方便，钻孔碎屑可以用压缩空气吹出钻孔。 8.2.2.1施工方法 根据以上地质情况，宜采用“风动钻进”施工方法进行管棚施工，即将Φ89钢管加工成每节4.5米的钻杆，利用水平导向钻机将Φ89的钻杆分节钻入。钻入时利用空气压缩机产生的高压空气将钻渣吹出孔外，利用有线导向仪器和灯光测斜保证打设精度。此方法有以下优点： （1）采用无水作业可避免对地层造成较大扰动，保证施工安全； （2）利用有线导向仪器和灯光测斜保证打设、施工精度； （3）一次性长距离打设可避免中间搭接； （4）管内进气管外出气可保证长距离打设而不会卡钻。 8.2.2.2主要施工设备 管棚施工主要机械设备配备表 序号名称型号数量备注1水平钻机HTG-1002台功率为55KW2空压机4L-22/71台20m33挖掘机ZX200-3G1台4装载机ZLC50G1台功率为15KW5注浆机GZJB1台6电焊机BX1-5002台8.2.2.3施工工艺及操作要点 管棚施工工艺流程见下图。 前期准备(测量放线和场地平整) 管棚施工作业平台或操作间 套 拱 下管 综合检查 注浆封口 管棚加工 不合格 钻机就位、钻孔 补孔、下管 合格 注浆封口 混凝土生产 钢筋加工 长管棚施工工艺流程图 (1) 准备工作 ①为防止30米长管棚偏离轮廓线以外较远以及侵入开挖轮廓净空，必须设置导向管以控制成孔方向，导向管长度2.0m，采用￠127mm无缝钢管（壁厚4mm）加工，经精确计算测量后焊接在导向钢拱架上。 导向管计算其角度时根据起始孔与终孔在同一平面上的投影（由于考虑到钻孔时钻具下沉及为防止侵入下一管棚工作室开挖净空，本管棚施工时抬高高度为1.2m）计算出每一根管棚相对应的ΔX、ΔY，如下图所示。α外插=ΔX/L β仰=ΔY /L(α外插为相应的外插角、β仰为相应的仰角、L为管棚长度)，然后考虑到线路曲线、线路坡度及竖曲线的影响调整外插角及仰角。 ②管棚导管采用热扎无缝钢管，外径为89mm，壁厚6mm，分段安装，分段长度为4～6m。仰角1度左右（不包括路线纵坡），方向与路线中线平行，拱部环向间距40cm，共布设35根，每根长度30米。钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm，并且在钢管上加工Φ1cm大小、间距40×40cm梅花型布置的孔，以利于注浆。 下管时注意相邻管棚搭结接头相互错开，防止管棚在一个断面产生剪切破坏。 (2)施作套拱 按设计施做C25混凝土套拱，预埋导向管，套拱内设置4榀格栅钢架，并与导向管焊接牢固，混凝土浇注按规范进行，预埋管孔口预留一定的上抬量。工字钢架参照V级围岩钢架进行加工。钢架脚焊接30×30×1cm钢板，钢架间设置Φ22纵向连接筋，环向间距1.0m。其中布38个Φ147×4mm孔口管（中隔墙上部增加两根管棚），孔口管与钢架焊接为整体。Φ16固定钢筋与孔口管、钢拱采用双面焊接，焊缝长度不小于5d。 (3)搭设平台、安装钻机、测定孔位 ①钻机平台采用脚手架搭建，平台满铺木板。根据管棚孔的位置，分层加高钻机平台。钻机平台搭设好以后进行钻孔,钻孔顺序由高孔位向低孔位进行, 可缩短移动钻机与搭设平台时间,便于钻机定位、定向。 ② 安装钻机。进钻前，以坐标法在掌子面标定管棚孔位。钻机平台要稳固，钻机要安装牢固，防止施钻时钻机不均匀下沉、移动而影响钻孔质量。 ③钻机定位。钻孔方位要求根据线路中线与管棚工作室的位置确定，必须精确核定钻机位置。架立钻机时用经纬仪、罗盘、挂线相结合的方法，确保钻机轴线与管棚设计轴线相吻合。 (4)管棚孔钻进 ①管棚孔开孔：开孔前必须检查设备，保证设备状况良好，对组合好的钻具要检查丝扣联接是否紧密，用翼片式螺旋钻进法钻进。 ②管棚孔钻进 a.为了保证钻孔精度，开孔段钻进是关键。钻