專(zhuān)利名稱(chēng)：跟進(jìn)式管棚施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專(zhuān)利涉及隧道施工的技術(shù)領(lǐng)域，具體為隧道超前支護(hù)中的一種跟進(jìn)式管棚施工方法。
背景技術(shù)：
軟巖隧道施工中經(jīng)常穿越破碎帶、松散帶、軟弱地層，涌水、涌砂層或處理塌方等情況，為處理這些情況經(jīng)常會(huì)用到超前支護(hù)中的管棚施工技術(shù)?，F(xiàn)在常用的是普通的管棚施工，即先成孔后再頂進(jìn)鋼管的施工方法。但在處理上面提到的情況時(shí)普通的管棚施工方法往往并不適用，因?yàn)槠扑樗缮⒌膸r體在鉆孔后存在嚴(yán)重的塌孔現(xiàn)象，無(wú)法成孔，因此無(wú)法頂入鋼管。針對(duì)這種情況，研究一種快速便捷、安全可靠的跟進(jìn)式管棚施工的方法，對(duì)解決穿越破碎帶、松散帶、軟弱地層，涌水、涌砂層或塌方體等情況提供了較好的施工措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決隧道施工中普通管棚的施工在惡劣環(huán)境中存在嚴(yán)重塌孔的問(wèn)題，而提供了研究一種跟進(jìn)式管棚施工方法。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 跟進(jìn)式管棚施工方法，包括以下步驟
(1)前期準(zhǔn)備工作包括施作管棚工作室、搭設(shè)施工平臺(tái)、施作護(hù)拱、鉆機(jī)就位，其中鉆機(jī)就位時(shí)使得鉆機(jī)鉆桿軸線(xiàn)與孔口管軸線(xiàn)相吻合，然后將鉆機(jī)位置固定；
(2)起鉆開(kāi)孔開(kāi)孔前以孔口導(dǎo)管為準(zhǔn)調(diào)整鉆機(jī)，套管從導(dǎo)管中穿過(guò)，以導(dǎo)管的方位角為準(zhǔn)，調(diào)整接近施工設(shè)計(jì)所需的方位角，套管穿過(guò)導(dǎo)管后一頭放在需鉆進(jìn)的地表，用水平尺或連通管調(diào)平套管，然后將套管調(diào)為上傾2-3°的角度，用鉆機(jī)將套管壓入土中8-12 cm，然后開(kāi)風(fēng)，不回轉(zhuǎn)鉆具將管子打入土層1 m后回轉(zhuǎn)鉆具跟管；
(3)帶無(wú)縫鋼管鉆進(jìn)將開(kāi)孔鉆頭取下?lián)Q上偏心合金鉆頭及管靴，安裝第一節(jié)無(wú)縫鋼管，利用管靴將第一節(jié)無(wú)縫鋼管帶入孔中，直到無(wú)縫鋼管尾部剩余0. 4-0. 6m時(shí)停止，卸下鉆桿退出鉆機(jī)動(dòng)力頭，安裝第二節(jié)鉆桿和第二節(jié)無(wú)縫鋼管繼續(xù)鉆進(jìn)，重復(fù)以上步驟直至鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度；
(4)洗孔用鉆桿配合鉆頭進(jìn)行掃孔，清除浮渣，然后用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆渣， 使得管內(nèi)無(wú)鉆渣；
(5)安裝鋼筋籠與注漿按照現(xiàn)有方法按照鋼筋與注漿即可。所述的無(wú)縫鋼管為高剛度鋼管，長(zhǎng)度與一節(jié)鉆桿相同，壁厚為6-8mm，兩頭分別為內(nèi)螺紋和外螺紋，螺紋長(zhǎng)度不小于10cm。所述的無(wú)縫鋼管兩頭都為內(nèi)螺紋，使用時(shí)，用獨(dú)立的接頭連接。無(wú)縫鋼管在使用前打設(shè)注漿孔，漿液固結(jié)后形成承載能力很強(qiáng)的棚式超前支護(hù)， 能夠有效控制巖體下沉，保證下方掘進(jìn)的順利施工。工作時(shí)，管靴的作用是與偏心鉆頭同步引帶無(wú)縫鋼管進(jìn)入孔內(nèi)，偏心合金鉆頭利用風(fēng)壓使偏心鉆頭偏離軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，使孔徑大于無(wú)縫鋼管外徑，同時(shí)又能退回到原位，使其本身直徑小于無(wú)縫鋼管內(nèi)徑而能夠從鋼管內(nèi)部退出。本發(fā)明解決隧道施工中穿越破碎帶、松散帶、軟弱地層，涌水、涌砂層或塌方體前施作的超前支護(hù)，利用跟進(jìn)式管棚對(duì)前方塌方體能起到有效的支撐作用，給后續(xù)的掘進(jìn)施工提供了良好的安全保證，尤其是提供了一種新的施工方法，解決了普通管棚施工無(wú)法解決的因塌孔而無(wú)法送入鋼管的問(wèn)題。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
跟進(jìn)式管棚施工方法，包括以下步驟
(1)前期準(zhǔn)備工作包括施作管棚工作室、搭設(shè)施工平臺(tái)、施作護(hù)拱、鉆機(jī)就位，其中鉆機(jī)就位時(shí)使得鉆機(jī)鉆桿軸線(xiàn)與孔口管軸線(xiàn)相吻合，然后將鉆機(jī)位置固定；
(2)起鉆開(kāi)孔開(kāi)孔前以孔口導(dǎo)管為準(zhǔn)調(diào)整鉆機(jī)，套管從導(dǎo)管中穿過(guò)，以導(dǎo)管的方位角為準(zhǔn)，調(diào)整接近施工設(shè)計(jì)所需的方位角，套管穿過(guò)導(dǎo)管后一頭放在需鉆進(jìn)的地表，用水平尺或連通管調(diào)平套管，然后將套管調(diào)為上傾2°的角度，用鉆機(jī)將套管壓入土中8 cm，然后開(kāi)風(fēng)，不回轉(zhuǎn)鉆具將管子打入土層1 m后回轉(zhuǎn)鉆具跟管；
(3)帶無(wú)縫鋼管鉆進(jìn)將開(kāi)孔鉆頭取下?lián)Q上偏心合金鉆頭及管靴，安裝第一節(jié)無(wú)縫鋼管，利用管靴將第一節(jié)無(wú)縫鋼管帶入孔中，直到無(wú)縫鋼管尾部剩余0. 6m時(shí)停止，卸下鉆桿退出鉆機(jī)動(dòng)力頭，安裝第二節(jié)鉆桿和第二節(jié)無(wú)縫鋼管繼續(xù)鉆進(jìn)，重復(fù)以上步驟直至鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度；
其中無(wú)縫鋼管為高剛度鋼管，長(zhǎng)度與一節(jié)鉆桿相同，壁厚為6mm，兩頭分別為內(nèi)螺紋和外螺紋，螺紋長(zhǎng)度為IOcm
(4)洗孔用鉆桿配合鉆頭進(jìn)行掃孔，清除浮渣，然后用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆渣， 使得管內(nèi)無(wú)鉆渣；
(5)安裝鋼筋籠與注漿按照現(xiàn)有方法按照鋼筋與注漿即可。實(shí)施例2
跟進(jìn)式管棚施工方法，包括以下步驟
(1)前期準(zhǔn)備工作包括施作管棚工作室、搭設(shè)施工平臺(tái)、施作護(hù)拱、鉆機(jī)就位，其中鉆機(jī)就位時(shí)使得鉆機(jī)鉆桿軸線(xiàn)與孔口管軸線(xiàn)相吻合，然后將鉆機(jī)位置固定；
(2)起鉆開(kāi)孔開(kāi)孔前以孔口導(dǎo)管為準(zhǔn)調(diào)整鉆機(jī)，套管從導(dǎo)管中穿過(guò)，以導(dǎo)管的方位角為準(zhǔn)，調(diào)整接近施工設(shè)計(jì)所需的方位角，套管穿過(guò)導(dǎo)管后一頭放在需鉆進(jìn)的地表，用水平尺或連通管調(diào)平套管，然后將套管調(diào)為上傾3°的角度，用鉆機(jī)將套管壓入土中12 cm，然后開(kāi)風(fēng)，不回轉(zhuǎn)鉆具將管子打入土層1 m后回轉(zhuǎn)鉆具跟管；
(3)帶無(wú)縫鋼管鉆進(jìn)將開(kāi)孔鉆頭取下?lián)Q上偏心合金鉆頭及管靴，安裝第一節(jié)無(wú)縫鋼管，利用管靴將第一節(jié)無(wú)縫鋼管帶入孔中，直到無(wú)縫鋼管尾部剩余0. 4m時(shí)停止，卸下鉆桿退出鉆機(jī)動(dòng)力頭，安裝第二節(jié)鉆桿和第二節(jié)無(wú)縫鋼管繼續(xù)鉆進(jìn)，重復(fù)以上步驟直至鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度；
其中無(wú)縫鋼管為高剛度鋼管，長(zhǎng)度與一節(jié)鉆桿相同，壁厚為7mm，兩頭都為內(nèi)螺紋螺紋長(zhǎng)度為12cm，使用時(shí)，用獨(dú)立的接頭連接；
(4)洗孔用鉆桿配合鉆頭進(jìn)行掃孔，清除浮渣，然后用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆渣，使得管內(nèi)無(wú)鉆渣；
(5)安裝鋼筋籠與注漿按照現(xiàn)有方法按照鋼筋與注漿即可。
實(shí)施例3
跟進(jìn)式管棚施工方法，包括以下步驟
(1)前期準(zhǔn)備工作包括施作管棚工作室、搭設(shè)施工平臺(tái)、施作護(hù)拱、鉆機(jī)就位，其中鉆機(jī)就位時(shí)使得鉆機(jī)鉆桿軸線(xiàn)與孔口管軸線(xiàn)相吻合，然后將鉆機(jī)位置固定；
(2)起鉆開(kāi)孔開(kāi)孔前以孔口導(dǎo)管為準(zhǔn)調(diào)整鉆機(jī)，套管從導(dǎo)管中穿過(guò)，以導(dǎo)管的方位角為準(zhǔn)，調(diào)整接近施工設(shè)計(jì)所需的方位角，套管穿過(guò)導(dǎo)管后一頭放在需鉆進(jìn)的地表，用水平尺或連通管調(diào)平套管，然后將套管調(diào)為上傾2°的角度，用鉆機(jī)將套管壓入土中10 cm，然后開(kāi)風(fēng)，不回轉(zhuǎn)鉆具將管子打入土層1 m后回轉(zhuǎn)鉆具跟管；
(3)帶無(wú)縫鋼管鉆進(jìn)將開(kāi)孔鉆頭取下?lián)Q上偏心合金鉆頭及管靴，安裝第一節(jié)無(wú)縫鋼管，利用管靴將第一節(jié)無(wú)縫鋼管帶入孔中，直到無(wú)縫鋼管尾部剩余0. 5m時(shí)停止，卸下鉆桿退出鉆機(jī)動(dòng)力頭，安裝第二節(jié)鉆桿和第二節(jié)無(wú)縫鋼管繼續(xù)鉆進(jìn)，重復(fù)以上步驟直至鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度；
其中無(wú)縫鋼管為高剛度鋼管，長(zhǎng)度與一節(jié)鉆桿相同，壁厚為7mm，兩頭都為內(nèi)螺紋螺紋長(zhǎng)度為12cm，使用時(shí)，用獨(dú)立的接頭連接；
(4)洗孔用鉆桿配合鉆頭進(jìn)行掃孔，清除浮渣，然后用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆渣， 使得管內(nèi)無(wú)鉆渣；
(5)安裝鋼筋籠與注漿按照現(xiàn)有方法按照鋼筋與注漿即可。
權(quán)利要求
1.一種跟進(jìn)式管棚施工方法，其特征是包括以下步驟(1)前期準(zhǔn)備工作包括施作管棚工作室、搭設(shè)施工平臺(tái)、施作護(hù)拱、鉆機(jī)就位，其中鉆機(jī)就位時(shí)使得鉆機(jī)鉆桿軸線(xiàn)與孔口管軸線(xiàn)相吻合，然后將鉆機(jī)位置固定；(2)起鉆開(kāi)孔開(kāi)孔前以孔口導(dǎo)管為準(zhǔn)調(diào)整鉆機(jī)，套管從導(dǎo)管中穿過(guò)，以導(dǎo)管的方位角為準(zhǔn)，調(diào)整接近施工設(shè)計(jì)所需的方位角，套管穿過(guò)導(dǎo)管后一頭放在需鉆進(jìn)的地表，用水平尺或連通管調(diào)平套管，然后將套管調(diào)為上傾2-3°的角度，用鉆機(jī)將套管壓入土中8-12 cm，然后開(kāi)風(fēng)，不回轉(zhuǎn)鉆具將管子打入土層1 m后回轉(zhuǎn)鉆具跟管；(3)帶無(wú)縫鋼管鉆進(jìn)將開(kāi)孔鉆頭取下?lián)Q上偏心合金鉆頭及管靴，安裝第一節(jié)無(wú)縫鋼管，利用管靴將第一節(jié)無(wú)縫鋼管帶入孔中，直到無(wú)縫鋼管尾部剩余0. 4-0. 6m時(shí)停止，卸下鉆桿退出鉆機(jī)動(dòng)力頭，安裝第二節(jié)鉆桿和第二節(jié)無(wú)縫鋼管繼續(xù)鉆進(jìn)，重復(fù)以上步驟直至鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度；(4)洗孔用鉆桿配合鉆頭進(jìn)行掃孔，清除浮渣，然后用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆渣， 使得管內(nèi)無(wú)鉆渣；(5)安裝鋼筋籠與注漿按照現(xiàn)有方法按照鋼筋與注漿即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跟進(jìn)式管棚施工方法，其特征是所述的無(wú)縫鋼管為高剛度鋼管，長(zhǎng)度與一節(jié)鉆桿相同，壁厚為6-8mm，兩頭分別為內(nèi)螺紋和外螺紋，螺紋長(zhǎng)度不小于 10cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的跟進(jìn)式管棚施工方法，其特征是所述的無(wú)縫鋼管兩頭都為內(nèi)螺紋，使用時(shí)，用獨(dú)立的接頭連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的跟進(jìn)式管棚施工方法，其特征是所述的無(wú)縫鋼管在使用前打設(shè)注漿孔。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了跟進(jìn)式管棚施工方法，涉及隧道施工的技術(shù)領(lǐng)域，具體為隧道超前支護(hù)中的一種跟進(jìn)式管棚施工方法，解決隧道施工中普通管棚的施工在惡劣環(huán)境中存在嚴(yán)重塌孔的問(wèn)題。包括以下步驟前期準(zhǔn)備工作、鉆機(jī)就位、使用開(kāi)口鉆頭起鉆導(dǎo)孔、撤下開(kāi)口鉆頭換上偏心鉆頭與管靴帶特制無(wú)縫鋼管鉆進(jìn)、鉆進(jìn)1.5米時(shí)接長(zhǎng)鉆桿與特制無(wú)縫鋼管繼續(xù)鉆進(jìn)直至設(shè)計(jì)深度、退出鉆桿及鉆頭、洗孔、安裝鋼筋籠、注漿。本發(fā)明利用跟進(jìn)式管棚對(duì)前方塌方體能起到有效的支撐作用，給后續(xù)的掘進(jìn)施工提供了良好的安全保證，尤其是提供了一種新的施工方法，解決了普通管棚施工無(wú)法解決的因塌孔而無(wú)法送入鋼管的問(wèn)題。
文檔編號(hào)E21D11/10GK102174894SQ20111006117
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者姜軍 申請(qǐng)人:中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司