大管棚施工技术总结(成渝-张光建))

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大管棚施工方法及技术措施

大管棚施工方法及技术措施

大管棚施工方法及技术措施大管棚是一种用于储运和存储大型管道的结构设施,它在石油、天然气、化工等行业中起着关键的作用。

为了确保大管棚的安全性和施工质量,必须采取科学的施工方法和技术措施。

本文将介绍大管棚施工的基本方法和常用的技术措施。

第一节:大管棚施工方法1.工程前期准备在施工前,需要进行充分的前期准备工作。

首先,需制定详细的施工计划和方案,包括选址、设计、材料采购等内容。

同时,还需要进行必要的勘察和地质探测工作,以确保选址的合理性和地基的稳定性。

2.地基处理大管棚的地基处理是施工的关键环节之一。

地基的稳定性直接关系到大管棚的安全性和使用寿命。

在地基处理过程中,要进行必要的地质勘察和地基测试,以确定地基的承载力和稳定性。

根据测试结果,选择适当的地基处理方法,如加固、排水等。

3.钢结构安装大管棚的钢结构安装是施工的核心环节。

安装过程中,必须严格按照设计图纸和施工方案进行操作。

首先,搭建安全、稳定的脚手架和临时支撑结构,以保证安装人员的安全。

然后,进行钢结构零部件的组装和焊接,确保其连接牢固和稳定。

4.膜材覆盖大管棚的膜材覆盖是保护管道的重要环节。

膜材的选择和施工质量直接影响到管道的保温效果和使用寿命。

在膜材的选择上,应考虑其透明度、耐候性、耐腐蚀性等因素。

在施工过程中,要严格按照膜材厂家的要求进行操作,确保膜材的安装质量。

第二节:大管棚施工技术措施1.安全措施施工过程中,安全是首要考虑的因素。

必须严格按照相关的安全规范和操作规程进行操作,提供必要的安全防护设施,如安全帽、安全绳等。

同时,要对工地进行定期的安全检查和培训,加强施工人员的安全意识。

2.环境保护措施大管棚施工过程中会产生一定的噪音、粉尘和废弃物等。

为了减少对周围环境的影响,必须采取相应的环境保护措施。

例如,在施工现场周围设置围挡,采用降尘喷雾设备,定期清理施工垃圾等。

3.质量控制措施为了保证大管棚的施工质量,必须采取严格的质量控制措施。

首先,需制定详细的施工工艺和作业规范,明确施工过程中的质量要求和验收标准。

超前大管棚施工质量控制及经验总结

超前大管棚施工质量控制及经验总结

该工艺施 工大 管棚采用 内外丝 扣连接 ,管棚通 过管 靴 与 冲击器 连接 ,采 用冲击偏 心钻头 钻孔 ,边钻孔边 连接管 棚跟 进成孔 ,直到 钻孔及 跟管到设计 深度 ,然后反 向旋转
钻杆 ,推 出冲击器 及偏心钻 头 ,完 成下管并 采用全 孔一次
性注浆方式进行管棚 注浆。
2 . 2 常规 管 棚 施 工 工 艺
中洞室局 部坍塌 ,以确保 隧道安 全开挖 施工 。本 文 以云桂
m,宽度 1 1 . 4 6 m,标准开挖 断面开挖量 1 0 8 . 0 2 m2 。 1 . 2 地质特性 测 区属 于滇 池 盆地 边 缘 与云 贵 高原 丘 陵地 貌 交 接地
带 ,隧道 通过 地段地形起 伏不 大 ,坡 面松树 、杂 草丛生 , 山顶基 岩零星 出露 ,隧道 出口有第 三系 黏土分布 ,未见 明 显的断层 带 ,岩体较破 碎 ,风 化差 异大 ,层理变 化较大 ,
1 . 1 工 程 概 况
2 施工工艺
由于工程地 质的差异 性及复 杂性 ,为 了加快超 前大管 棚施工进 度 ,对 管棚施工 工艺及其 适应性 进行对 比 ,现选 用跟管 钻进管棚施 工 、常规丝扣 连接大 管棚施工 和 内置套 管焊接管棚施工 3种工艺进行 比较选择 ( 表1 )。
钻 L 、下管一次性施工 完成 ;在成孔不易 连接次数多 ,钻 L 、下管速度慢 ;丝扣易产生 断裂而造成重 复 围岩松散 、钻孔时易发 跟 管钻进施工工艺 的情况下 可以保证管棚施工到位 生塌孔等现象 的复杂地 施工甚至废孔现象 。 质环境
。 。
在松散的地层 中易塌孔而造成下管 困难 ;连接 次数多 ,下 管速 度慢 ;丝扣连接处多为管棚最为薄弱 的环节 ,易断裂而造成 下 管不到位或结构受力差等 ;管棚与钻杆丝扣连接 ,拆卸 困难 。。 钻 L 时成孔较好的地质 情况或经过注浆加 固改 内置套管焊接管棚 施工 速度快 ,连接 简单 ,管棚间套管连接 因需焊接连接 管棚孔 中出水须较少 ,管棚直径不能太 大 ,不 良后的地层 施 工工艺 结 构受力性好 ,管棚与钻杆通过推进器非 适宜塌孔严重地层施工 丝扣 连接 ,拆卸 简单。 。

综述隧道工程中大管棚的施工技术

综述隧道工程中大管棚的施工技术

综述隧道工程中大管棚的施工技术1大管棚使用的工艺流程和操作要点在隧道工程中,进行大管棚施工时,首先要做好施工前的准备工作,然后按照套拱施工、搭建平台、确定钻机的位置、钻机成孔、测量钻孔位、顶进管棚和压力注浆的施工顺序进行施工。

1.1进行套拱施工在大管棚施工中,混凝土套拱主要是用来作为长管棚的导向墙,施工位置为隧道中初轮廓线外的地方,在套拱中分别埋入了工字形钢,并将它们焊接成一个整体。

由于套拱的主要作用是管棚的导向管,所以套拱的倾角、位置和外插角的准确度对管棚的质量有非常大的影响。

一般在施工过程中,通过经纬仪使用坐标的方法在工字形的钢架上确定出套管的平面位置,同时配合使用水平尺和水准仪对套管的倾角进行设定,使用前后差距的方法对孔口管的外插角进行确定。

为了避免在进行混凝土浇筑的过程中出现移位的情况,套管必须牢固的焊接到工字钢上。

在混凝土套管浇筑结束后,要等到混凝土强度达到规定标准后,才可以进行长管棚施工。

一般硬度要到达90%以上。

1.2搭建平台①搭建钻机平台。

钻机平台可以使用钢管脚手架和枕木进行搭建,平台要一次性搭建完成,为了节省平台的搭建时间和钻机的移动时间,以及钻机定位的方便,要按照钻机高孔位向低孔位对称的方法进行钻机钻孔定位。

②为了保证混凝土垫层和平台连接的稳固度,避免在进行钻孔时出现不均匀的摆动、下沉和位移等方面的情况,影响钻孔的质量。

要开挖工作坑。

③平台搭建时要保证作业人员有足够的活动空间。

1.3大管棚的施工1.3.1大管棚的施工特点大管棚施工使用孔径为90mm,厚度为7mm的无缝管进行施工,套管的直径比较大,钻孔施工成孔非常的困难,管棚非常的长,深度最大的孔超过了21m,钻孔非常的密集,孔和孔之间的距离为65cm,外插角只有1°。

另外,因为是双层钻孔,在施工过程中,如果把控不严格,很容易出现钻孔相互串通的情况,管棚会进入到隧道开挖的轮廓线中,导致钢管桩报废。

针对以上情况,决定在施工过程中钻机钻入孔深完整基岩3米的深度后,使用潜孔锤和潜孔钻进行扩底作业,以此防止出现钻孔互相进入浇筑体的情况出现。

首件(超前大管棚)总结报告

首件(超前大管棚)总结报告

首件(超前大管棚)总结报告首件(超前大管棚)总结报告为了使隧道洞口工程超前大管棚施工能够达到设计和规范要求,我项目部进行了大山隧道左幅进口超前大管棚施工,并在施工中对各个工序进行了控制及检测,其结果符合设计及规范要求,现将大管棚施工过程总结如下:一、工程概况大山隧道进洞口位于丘陵坡麓,乔灌木比较茂盛,自然坡度7~17°。

表部覆盖较薄的含碎石粉质黏土,灰黄色,可塑。

下伏基岩为凝灰质粉砂岩。

隧道穿过坡洪积、残坡积、强风化-中风化岩体,青灰色、灰黄色,岩体呈碎块状镶嵌结构,裂隙较发育,岩质较硬,岩体较破碎。

隧道洞身围岩大部为中-微风化凝灰质粉砂岩,顶板最大埋深约170m。

节理裂隙不发育,岩体较完整,新鲜,岩芯面光滑新鲜,质坚硬,围岩总体工程地质条件较好。

但洞身局部节理裂隙较发育及受断层F5影响,岩体破碎-较破碎,围岩工程地质条件较差。

隧道区地下水主要为基岩裂隙水和构造裂隙水,赋存于裂隙内,水量贫乏,由大气降水补给,水文地质条件较简单,进洞口段隧道埋深浅,隧道开挖可能造成裂隙张开发展,浅部裂隙发育,连通性好,雨季期间隧道内可能会出现线状水流现象。

二、施工目标与首件目的1、质量目标:本工程首件质量目标是创优质工程,实测项目和外观鉴定综合评分达98分以上,中间交验一次通过;争创标杆工程;2、安全目标:无质量事故和安全事故发生。

3、环保目标:严格按照国家《环境保护法》和《水土保持法》及地方政府有关规定落实环保。

采取各种工程防护措施,控制水资源污染,水土流失,减少粉尘对空气的污染,降低噪音污染,减少工程建设对沿线生态环境的破坏和污染,确保沿线景观不受破坏,保持生态平衡,创造良好的环境。

4、首件目的:通过大管棚的施工,取得相关的技术参数,确定拟定的施工方案的可行性,为后续大管棚施工总结相关经验;通过首件工程施工,确定劳动力、机械设备等的最佳组合,以及各工序之间的衔接,并以此为依据指导剩余洞口大管棚的施工,确保工程质量,确定最优的施工工艺和施工组织。

大管棚施工工艺总结

大管棚施工工艺总结

总结:隧道浅埋岩堆体ø108大管棚超前支护施工工艺总结人:冯春明1.前言大安隧道全长5054m(DKK243+950~DK249+004),但出口处于Ⅴ级围岩,地表上覆第四系全新统人工弃土碎石土,人工填粉质黏土,坡洪积软土(软粉质黏土),松软土(软塑粉质黏土),粉质黏土,坡残积粉质黏土等,工程力学性质差,开挖后易坍塌,成洞困难。

为确保开挖稳定,进口DK248+987~DK248+962段25 m,隧道拱部140°范围采用ø108×6mm超前大管棚注浆支护辅助施工。

2.工程概况2.1概述大安隧道位于重庆市永川区大安镇,属丘陵地貌,丘槽相间,地形波状起伏,地面高层303~424m ,相对高差20~100米,自然横坡5°~30°,局部较陡,达45°。

丘坡上覆土层较薄,基岩部分裸露,地表多被垦为旱地;沟槽等低洼地带覆土较厚,多被辟为水田。

最大埋深约120m。

2.2大管棚超前支护方法2.2.1管棚构造管棚由钢管和20号工字钢拱架组成。

管棚是利用20号工字钢拱架,沿着开挖轮廓线,以较小的外插角,向开挖面前方打入钢管,形成对开挖面前方围岩的预支护。

见图洞口段长管棚横断面布置图超前管棚支护纵向布置图2.2.2管棚的性能特点及适用条件管棚是利用钢管作为纵向支撑、20号工字钢拱架作为横向环形支撑,构成纵、横向整体刚度较大,能阻止和限制围岩变形,并能提前承受早期围岩压力的一种超前支护形式。

管棚适用于特殊困难地段(如极破碎岩体、塌方体、岩堆地段、砂土质地层、强膨胀性地层、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩)的隧道施工中采用。

长管棚与短管棚相比,其一次超前量较大,可减少安装钢管次数,并减少与开挖作业之间的干扰,适用于大中型机械进行大断面开挖。

2.2.3管棚支护结构要点⑴大管棚钻孔孔口位置沿隧道拱部开挖轮廓线外30cm 布置,环向中心间距40cm,外插角约 1°,一共46根。

隧道洞口大管棚首件工程施工总结

隧道洞口大管棚首件工程施工总结

河北省张承高速承德段TJ5标三道泉子隧道大管棚施工首件总结邢台路桥建设总公司张承高速承德段TJ5合同2013年6月三道泉子隧道大管棚首件总结报告一、工程简介:本标段位于承德市丰宁县小坝子乡境内,起讫桩号K164+950-K168+050,全长3.1km。

采用高速公路建设标准,设上下双向四车道,设计速度为100km/h。

三道泉子隧道承德端位于丰宁县小坝子乡三道泉子村,三道泉子隧道张家口端位于丰宁县小坝子乡半沟组。

起讫桩号左洞为L3K165+584~L3K167+452,全长1868m,纵坡为-1.85%,右洞为K165+584~K167+474全长1890 m,纵坡为-1.85%。

为加强工程质量,立足于“预防为主,先试点,后总结施工”的原则,认真贯彻执行筹建处下达的“以工序保分项,以分项保分部、以分部保单位,以单位保总体”的质量目标实施首件工程,以三道泉子隧道L3K167+412~L3K167+442大管棚为首件工程,该首件工程主要包括Φ108钢管1050m, Φ127钢管70m,C25砼34.94m³,I18工字钢2079.4千克。

二、施工目标与首件目的1、质量目标:本工程首件质量目标是创优质工程,实测项目和外观鉴定综合评分达98分以上,中间交验一次通过;争创标杆工程;2、安全目标:无质量事故和安全事故发生。

3、环保目标:严格按照国家《环境保护法》和《水土保持法》及地方政府有关规定落实环保。

采取各种工程防护措施,控制水资源污染,水土流失,减少粉尘对空气的污染,降低噪音污染,减少工程建设对沿线生态环境的破坏和污染,确保沿线景观不受破坏,保持生态平衡,创造良好的环境。

4、首件目的:通过大管棚的施工,取得相关的技术参数,确定拟定的施工方案的可行性,为后续大管棚施工总结相关经验;通过首件工程施工,确定劳动力、机械设备等的最佳组合,以及各工序之间的衔接,并以此为依据指导剩余3个洞口大管棚的施工,确保工程质量,确定最优的施工工艺和施工组织。

大管棚施工方法及技术措施

大管棚施工方法及技术措施

大管棚施工方法及技术措施1.大管棚总体布设及施工方法⑴从竖井内向北在单渡线及标准断面上方施做大管棚,穿越0000胡同主路机动车道,对现况管线、检查井及道路结构进行支护。

⑵从竖井内向南在单渡线D断面上方施做大管棚。

测量人员根据设计图纸位置测放管棚孔位(见管棚孔位布置图)。

首先根据隧道施工情况及时测放管棚位置,在竖井北墙预留孔位,测放管棚轴线;其次进行管棚钻孔作业,最后向钻孔内顶入并往钢管内注入双浆液固结附近土层。

2.竖井大管棚施工工艺流程图大管棚施工工艺流程2.1 测量定位项目部测量人员按设计图随竖井施工在竖井北墙上测放出钻孔位置,孔口处采用十字线确定孔口中心,确保位置准确,孔位测放完成后,经项目部施工员、质量员及驻地监理验收合格后方可进行下步施工。

2.2 安放φ160定位导管孔位测放完成后,安放φ160定位导管,φ160导管长45㎝,外露出竖井壁10㎝,嵌入一衬结构35㎝,倾角为1.50,导管与竖井一衬格栅焊接牢固,导管安放完毕后,利用经纬仪、水准仪测量倾斜角度,确保后续管棚施工质量达到要求。

2.3 钻机进场及就位在竖井内管棚孔口以下1.2~1.5m位置,钻机下方土体不得超挖,并清理平整,铺垫两层15×15㎝方木,方木横竖交叉放置、稳固,再将钻机安放在顶层方木上。

2.4 管棚钢管加工由于竖井南北方向一衬净尺寸为6米,加之钻机机身长度占据一定空间,最终确定管棚采用按管顶入方法插入钻孔。

单节钢管长2.5米,管身用电钻机出φ8溢浆孔,孔间距为200㎜,呈梅花型布置。

钢管之间采用φ160(内侧套箍连接,套箍与管棚钢管焊接牢固)。

2.5 螺旋钻进施工(1)钻机安装完成后调试仪器仪表,连接第一根钻具,按设计要求使用φ150钻头钻进。

(2)钻进参数如下钻进压力 8KN转速 35转/分钟(3)导航仪器严格遵守使用技术规程,正确安装,细心调试,直到深度测量误差小于10公分为止。

(4)安装钻具,首先接第一根钻杆,而后在其前端装导向钻头。

大管棚施工方法及技术措施

大管棚施工方法及技术措施

大管棚施工方法及技术措施引言大管棚作为一种常见的临时建筑设施,广泛应用于工地、农田和临时仓储等场所。

它具有快速搭建、易于装拆和经济实用的特点,在工程施工和物资储存方面发挥着重要的作用。

本文将介绍大管棚的施工方法和必要的技术措施,以确保施工进展顺利和安全。

一、施工准备1. 环境清理:在搭建大管棚之前,首先需要对施工场地进行环境清理。

清理过程中,要将场地上的杂草、石块、垃圾等物品清除干净,以确保施工安全和施工过程的顺利进行。

2. 地基处理:选择合适的地基是大管棚施工的重要环节。

在选择施工地点时,要确保地面平整,并清除障碍物。

如果地面不平坦,需要进行必要的修整,以确保搭建的大管棚能够稳固地立在地面上。

二、搭建大管棚1. 安装管道支架:搭建大管棚之前,先要进行管道支架的安装。

根据实际需要,在场地上布置好管道支架的位置,并使用专用工具进行固定。

支架的安装要牢固可靠,能够承受大管棚的重量。

2. 搭建管道骨架:在管道支架的基础上,开始搭建管道骨架。

根据大管棚的尺寸和结构要求,使用合适的管道材料进行搭建。

在搭建过程中,要注意每一根管道的连接和固定,确保整个大管棚的稳定性。

3. 安装遮盖材料:大管棚的遮盖材料有多种选择,如塑料布、防晒网等。

根据实际需要选择合适的材料,并按照预先设计的布局进行安装。

在安装过程中,要确保遮盖材料的拉伸和固定,以防止受风或其他外力的影响。

三、技术措施1. 防火措施:大管棚施工中应注重防火安全。

在选用材料时,要选择阻燃性能好的材料,并注意材料之间的搭接是否紧密。

施工现场应配备灭火器材,并确保施工人员都具备基本的灭火知识。

2. 防水措施:为保证大管棚的抗水性能,需要对遮盖材料进行防水处理。

可以使用防水胶带或涂层进行处理,以确保大管棚在雨水天气中不会渗水。

3. 加强固定:大管棚的结构在搭建过程中需要加强固定,以防止因风力、地震等因素造成的影响。

可以使用钢丝绳、螺栓等方式加固,确保大管棚的稳定性。

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技术总结技术员:张光建中铁二局集团四公司成渝高铁项目经理部大管棚施工技术1 前言1.1概述现代隧道施工技术相对于传统的“矿山法”已有明显的提高。

在软弱围岩中采用暗挖法施工时保证掌子面前方围岩的稳定始终是最关键的施工技术之一。

从二十世纪九十年代中后期开始,超前预支护技术得到了极大发展。

这些方法包括:超前小导管、超前锚扞、管棚、预衬砌、水平高压旋喷压注、围岩注浆等。

大管棚施工技术在我国地下工程施工处理特殊及不良地质隧道时,得到了广泛应用,并取得了较好的效果。

1.2 工艺原理在隧道开挖前沿开挖轮廓线钻设与隧道轴线平行的钻孔,然后插入不同直径的钢管,并向管内注浆,固结管周围的围岩形成棚架支护体系。

主要作用是提高管周围岩体的抗剪强度,达到加固围岩并扩散围岩压力的作用;大管棚结构的抗弯、抗剪功能可有效承载局部松弛的地层荷载,适时提供隧道开挖后而支护尚未施作或发挥作用前所需的支撑力,使隧道开挖面得以安全稳定并同支护和结构形成空间支撑系统。

1.3 工艺特点⑴施工机具设备简单,施工简便;⑵特殊及不良地质隧道的开挖安全;1.4定义及适用范围1.4.1 定义大管棚超前支护就是为了保证隧道开挖的安全,利用隧道管棚机在隧道开挖工作面的拱部外周钻设水平孔,插入直径为φ70~180mm钢管,并进行注浆固结地层,使隧道拱顶形成一伞状保护环。

大管棚常采用直径为φ70~127mm钢管,特别地段也有采用直径φ300~500mm大钢管。

壁厚一般不小于6mm。

工程中多采用φ108mm×6mm厚热扎无缝钢管;钢管中心间距宜为管径的2~3倍;管棚长度根据地质、机械设备及施工条件确定,一般为10~40m。

如需设置的管棚段落过长可分组设置,纵向两组管棚的搭接长度应大于3.0m。

1.4.2适用范围⑴隧道洞口浅埋地段或软弱破碎围岩地段进洞施工;⑵富水软弱破碎地质、沙砾地层、岩溶地质等不良地质地段的隧道开挖辅助措施;⑶作为公路、铁路或地下结构物下方修建隧道的辅助工法;⑷隧道坍方的处理;2 施工工艺2.1 施工准备及工艺流程图2.1.1 管棚的加工制作管棚钢管直径宜为φ70~127mm,一般采用φ108mm,壁厚6mm的热轧无缝钢管。

管棚钢管单节长度通常为4~6m(就取4m和6m,这样能确保接头相间错开,切错开1m以上),接头采用15~20cm长丝扣连接(套管采用内丝扣,钢管端采用外丝扣),以保证连接强度和顺直;钢管接头位置应错开,避免设置在同一横断面上。

钢管壁加工注浆花孔,孔径一般为φ6~φ8mm,间距10~15cm,一周4排左右,呈梅花形排列,前端为尖形,尾端50cm范围内不钻孔作为止浆段。

图1:大管棚施工工艺流程图2.1.2 测量定位根据设计的大管棚和导向墙位置,分别用全站仪和精密水准仪进行管棚位置和导向墙位置的放样,特别要控制大管棚位置与隧道开挖线之间的距离,以免出现大管棚位置侵入隧道初期支护或衬砌混凝土的现象。

图2: 大管棚布置图2.2 开挖工作室施作导向墙2.2.1开挖工作室为设立管棚推进基地和钻孔施工空间,在地下工程洞内施作大管棚的开端应开挖工作室。

工作室的开挖尺寸应根据钻机和钢管推进机的规格确定,一般应超出隧道外轮廓线0.5~1.0m,并设钢支架。

2.2.2施作导向墙一般情况为便于施钻和提高钻孔精度,常在明挖和暗挖交界处(或隧道坍塌位置)施作混凝土导向墙。

(1)导向墙在隧道外廓线以外施作,内埋设3~4榀工字型钢支撑,钢支撑与管棚孔口管焊成整体。

孔口套管沿拱圈环向布设,孔径比管棚钢管大20~30mm 。

(2) 孔口套管间距、位置及方向应准确。

用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置;用激光导向仪设定孔口管的倾角;用前后差距法设定孔口管的外插角。

孔口管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。

2.3 钻机配置钻机选型由一次钻孔深度和孔径决定。

如采用直径φ70~127mm大管棚时,根据现场实际情况,可选用YG型全液压驱动动力头式钻机、KQL型钻机或者其他地质钻机。

这里介绍YG50型全液压驱动动力头式钻机。

2.3.1钻机主要技术参数为:钻孔深度:50m 钻孔直径φ90~168mm钻孔倾角0~90° 动力头行程1800mm桅杆滑移行程500mm 最大输出扭矩2000Nm动力头输出转速(正反)5~120转最大体升力30KN 最大给进力15 KN电动机型号Y180M-4 功率18.5KW液压系统额定压力20MPa主机外形尺寸3000×1000×1500m2.3.2 钻机主要特点:(1)钻机钻进能力强,适用范围广;钻进速度快,处理事故能力强,钻进效率高。

(2)钻机动力头输出轴设有伸缩机构,可以有效保护钻具。

动力头及孔口板调转方向可直接钻凿仰孔,大大增加钻孔倾角范围。

(3)钻机机架前部设有上下调节立柱,可调节桅杆高度,施工时对孔位快捷方便。

(4)钻机结构为分体式,管路连接采用快速接头,可拆性好,安装迅速;可远距离进行操纵。

(5)钻机全液压驱动,可实现无级调速,操纵简单,维修方便。

(6)钻机可适用多种钻进工艺方法,如合金回转钻进、螺旋钻进、潜孔锤钻进、跟管钻进等。

搭设钻孔平台架设钻机。

2.4 钻孔2.4.1钻机就位(1)钻机平台一般用钢管脚手架搭设。

平台搭设长度为钻机长度(单根管棚长度)加50cm。

搭设平台应一次性搭好,可同时采用多台钻机进行钻孔;钻孔时应避免钻机互相影响,便于钻机定位。

(2)平台支撑连接要牢固、稳定。

防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量的现象发生。

平台上可准备短方木若干,以备调准钻机高度时使用。

(3)钻机要求与已设定好的孔口管方向平行,必须精确核定钻机位置。

用经纬仪、挂线、激光导向仪导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻进时的倾角、仰角。

2.4.2导向控制导向技术人员随着导向孔的钻进,必须时刻观察探头角度变化情况,角度偏差大于0.3°时,应及时纠偏。

当纠偏无效、偏差大于0.6°时,应停止钻进,及时报告,研究对策后再施工。

现场须及时进行导向数据记录和钻具前端长度及每次加管长度详细记录。

根据不同的导向系统,进行导向孔水平偏差调整和导向孔高程偏差调整。

2.4.3钻进技巧⑴为了便于安装钢管,钻头直径采用比大管棚钢管直径大5~10mm的钻头。

钻孔前先检查钻机机械状况是否正常。

⑵根据预埋的钢套管作为导向管进行钻孔。

掌子面必须按要求先喷一层素混凝土作为止浆墙,以确保掌子面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌。

⑶钻机开钻时,可低速低压,待成孔达到一定深度后,可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。

钻孔时根据情况确定是否加泥浆或水泥浆钻进。

岩质较好可以一次成孔。

⑷钻进过程中确保动力器,扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

⑸钻孔速度应保持匀速,特别是钻头遇到夹泥夹沙层时,应控制钻进速度,避免发生夹钻现象。

当钻至砂层易塌孔时,应加泥浆护壁方可继续钻进;如不能成孔时,可加套筒或将钻头直接焊接在钢管前端钻进。

⑹为避免钻杆太长,钻头因自重下垂或遇到孤石钻进方向不易控制等现象,开钻上挑角度控制在1°~3°之间,并随时用测斜仪量测角度和钻进方向。

⑺在遇到松散的堆积层和破碎地质时,在钻进中可以考虑增加套管护壁,确保钻机顺利钻进和钢管顺利顶进。

在塌方体钻进时由于有大量钢格栅、锚杆、注浆小导管,一般钻头遇到这种情况无法继续钻进,所以在钻孔初期用专门设计的合金钻头进行切割。

这种合金钻可切割螺纹钢、小导管、钢板等。

一般当钻孔深度达到2m后,受倾角控制,钢格栅、锚杆、注浆小导管已基本不再出现,此时改用潜孔锤钻进,压缩空气清孔,潜孔锤后连接4m长扶正器,以便保证钻孔方向与孔的轴线吻合。

⑻认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。

作为开挖洞身的地质预探预报,亦作为指导洞身开挖的依据。

2.5 清孔验孔⑴通常用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔,清除浮渣至孔底,确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。

⑵用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

⑶用经纬仪、测斜仪等检测孔深,倾角,外插角。

2.6 安装管棚钢管⑴钻孔完成后及时安设管棚钢管,避免出现塌孔。

⑵棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔,然后可用10 t以上卷扬机配合滑轮组反压顶进,也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。

⑶钢管在专用的管床上加工好丝扣,棚管四周钻φ6~φ8mm出浆孔。

钢管逐节顶入,采用丝扣连接,丝扣长15~20cm。

⑷为保证管棚钢管的焊接相连处不集中在同一断面,相邻两孔的管棚钢管接头应前后错开,确保受力情况良好。

同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1 m。

对长大管棚为加强其刚度,可在钢管内加钢筋笼然后再注浆。

⑸及时将钢管与钻孔壁间缝隙填塞密实,在钢管外露端焊上法兰盘、止浆阀,并检查焊接强度和密实度。

2.7 管棚注浆2.7.1 浆液配置注浆材料及配合比:注浆材料和配比根据试验现场确定,一般情况下注浆浆液多采用水泥砂浆或水泥-水玻璃双液浆。

对于有空洞较多的坍方体,可采用先注水泥砂浆,等到注入压力达到预计压力时,注入水泥-水玻璃双液浆。

水泥可采用标号32.5(R)以上普通硅酸盐水泥。

水泥砂浆浆液水灰比宜为0.5:1~1:1;双液浆配合比为水泥浆:水玻璃(体积比)=1:1。

单根钢管理论注浆量:(不同的地层计算数值有所不同)Q=πR2Lηαβ式中:L为钢管总长度;R为浆液扩散半径;η为地层孔隙率;α为浆液有效充填率;β为浆液损耗系数。

2.7.2注浆管的设置注浆采用分段后退式注浆,利用自制的注浆套管与管棚用套丝连接,注浆套管上准备出气管与进浆管,由阀门来控制开关,如图3所示。

然后安装塑料管作为排气管,连接注浆管等各种管路,利用锚固剂封闭掌子面与管棚间的孔隙,防止漏浆。

关闭孔口阀门,开启注浆泵进行管路压水试验,如有泄漏及时检修,试验压力等于注浆终压。

见注浆管示意图。

图3 注浆管示意图2.7.3注浆控制⑴管棚施工完成后开始注浆,注浆前对所有孔眼安装止浆塞,同时对管口与孔口外侧进行密封处理。

⑵水泥砂浆浆液采用拌合机制浆,采用液压注浆机将浆液注入管棚钢管内,注浆前先检查管路和机械状况,确认正常后做压浆实验,确定合理的注浆参数,据以施工。

⑶注浆分两步完成,当第一次注浆的浆液充分收缩后,进行第二次注浆,以使管棚填充密实。

注浆采取注浆终压和注浆量双控措施,拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶。

初压0.5MPa~1.0 MPa 为宜,终压宜控制在2 MPa,持压3~5 min后停止注浆,注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍。

若注浆量超限,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,直至符合注浆质量标准,确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填,方可终止注浆。

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