跟管钻进长大管棚施工工艺流程图
管棚施工总结PPT课件
大管棚施工方法总结
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大管棚施工的一般方法
大管棚施工的一般方法为：使用水平钻机在隧道开挖 前的拱部区域按设计孔数、间距和深度钻设水平孔，埋设 管壁预钻有孔眼的钢管，并通过管壁预钻孔眼注入水泥浆 以加固土体和提高钢管的刚度，使隧道拱部预先形成一伞 状钢管棚，此结构本身具抗剪性能, 可有效承载上覆局部松 软土体的荷载，且使被加固土体的抗剪强度有较大幅度的 提高，从而在隧道开挖而拱部支护未施工或未发挥作用时 ，提供上覆土体所需的支撑力，减小或消除因隧道开挖引 起的地面沉降和临近管线的变形，确保隧道开挖安全。
我们经过探索、试验并吸取经验教训，制定出一整套 较完善的大管棚施工方法：
导向跟管钻进法 拉管法（管幕法） 风循环钻进施工法 潜孔锤跟管钻进法 潜孔钻成孔下管法
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导向跟管钻进法原理
导向跟管钻进是借鉴水平定向钻进技术发展而来。水平定向 钻进是非开挖管线施工的一种方法，其要旨在：钻进过程中能准 确测定钻头在地下的位置和方向，据此确定钻进轨迹同设计轨迹 的差异，利用能进行方向调节的导向钻头（楔型钻头）改变钻进 方向。
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导向跟管钻进法的优点
（1）精度高 能有效控制棚管打设方向，精度 0.3-0.8%； （2）工效高 管棚施作距离较长，一次性施作可超过100米； （3）沉降小 将管棚钢管作钻杆直接打入，不扩孔，扰动小； （4）可在富水及承压水情况下作业； （5）孔底注浆，孔口返浆，封孔压浆,注浆质量可控； （6）能按特殊要求的轨迹钻进，在隧道内打设管棚可不设管棚
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管棚施作精度低
一般管棚都设计有导向墙，导向墙作用有二：其一是 取定孔位和定入孔角度的作用，其二是希望通过导向管使 得钻孔方向在一定的深度内能保持大致不变。
水平跟管钻进大管棚施工技术交底
出Байду номын сангаас口
注浆泵
注浆示意图 注浆要求如下： ①连续注浆，孔口出水泥浆后，封住孔口，然后再加压补注 1－3 次，浓浆流出为准，保证间 隙充填饱满。 ②注浆时，可根据孔内情况，为确保注浆质量，应做到一边注浆一边放气，以保证管外“环 状间隙”注浆饱满。 ③通过前期 1~3 根棚管注浆量取平均值，计算出后期每一根棚管的注浆量，注浆时不得小于 计算的注浆量。
承包单位：有限公司 监理单位：监理有限公司
合同号： 编 号：
技术交底记录
工程名称 交底部位 交底提要： 大管棚施工技术交底 交底内容： 一、管棚参数 1、导管规格：热轧无缝钢管，外径 108mm，壁厚 6mm。每节钢管两端均预加工成外丝扣， 以便连接接头钢管； 2、管距：环向间距 40cm，上下间距 20cm； 3、倾角：拱顶 60°范围倾角 3~5°，右侧倾角 1~3°，左侧倾角 2~4°。 4、注浆材料：水泥浆水灰比 1:1； 5、设置范围：拱部 130°范围，共 63 根； 6、长度：30m； 7、钢筋笼为 4 根Φ 18 主筋，固定环为Φ 42 钢管，宽 5cm，间距 150cm。 8、管棚施工工序多，工种杂、技术性强、要求技术工人具有各方面独立操作能力，又能处理 管棚施工中一般的故障，管棚施工的质量很大程度上取决于钻孔和注浆的质量。 二、工艺流程 水钻平行跟进管棚施工技术主要分三个大的工序：定位、钻进及注浆。 1、定位工艺流程，见定位工艺流程图 定位工艺流程图 施工准备 平整场地 铺设轨道 钻机塔架安装 钻机安装 2、钻机定位操作要点 （1）施工准备：临建、人员、机具、试验、测量等按时到位，达到开工条件； （2）平整场地：主要指垂直于构筑物轴线的工作面在机具进场前需进行场地平整，为下步工 序提供工作场地； （3）铺设轨道：在施工掌子面处，垂直于隧道轴线的工作地面上铺设两根轨道，用于钻机塔 架行走，给后期管棚钻机施工定位、行走创造了很好的条件； （4）钻机塔架安装：导轨铺设好后，在导轨上安装可以行走的架子，满足人员设备在平台上 进行施工。 隧道进口大管棚 工序名称 大管棚
隧道施工工艺全流程图
孔口测量定位 开孔
安放钻机
跟管钻进
动力头走完 最大行程
退钻、接杆、接管
继续跟管钻 进达设计孔 深否？
退钻、卸杆、卸钻具
结束或移孔
光面爆破施工工艺流程图
光爆设计
地质调查
放样布眼
原因分析
定位开眼
修改光爆设计
钻
眼
清
孔
装
药
联起爆网络
起
爆
通
风
否 光爆效果检查
是
喷射砼施工工艺流程框图
准备工作
配
料
砼配合比选定
拌
合
砼 运 输
风水供应
砼 喷 射
岩面清理
清
理
浅埋暗挖法施工程序框图
地质调查及环境调查
工程支护施工方案
地层预加固预支护
修 改 施 工
隧道土方开挖
初期支护钢拱锚喷砼施工
监控测量
方 案
稳定性安全判别
防水层施工
二次衬砌灌注混凝土
结
束
湿喷混凝土施工工艺流程图
砂 混凝土拌合机 水泥
水泥 碎石
混凝土输送车
混凝土湿喷机
衬砌施工工艺流程图
测量放样
安设软式透水盲沟
配合比选定
绑扎钢筋
砼拌合
衬砌台车就位
砼输送
模板加固与检查
衬 砌 砼 灌 注
砼捣固
砼拆模与养生
台Байду номын сангаас移位
分次投料及喷射工艺流程图
第 一 次 投 料
水泥 100Kg 砂（按干料计）S×100 粘 稠 剂 粉剂与水泥一起加 C×% 液剂加入拌合水中 水 W/C=0.22 投 料 搅 拌合时间（min） 拌 第一次 2 强 制 式 投料 搅拌机 第 二 次 1～2 投料
超前大管棚施工工艺及方法
超前大管棚施工工艺及方法隧道洞口段地质条件较差，采用Ф108 mm大管棚进洞，洞身地质条件较差地段，采用Ф89 mm大管棚施工。
⑴超前大管棚布置洞口段超前大管棚采用每节长4m或6m的热轧无缝钢花管（Ф108mm）,布置于隧道拱部。
管棚外插角为1°～3°。
洞口段管棚设置1m厚导向墙，采用C20混凝土，导向墙设2榀I18钢架。
⑵施工工艺超前大管棚施工工艺流程详见图。
超前大管棚施工工艺流程图①施工准备根据管棚施工的机械设备情况，在开挖至管棚施工段时，预留下台阶不开挖，作为管棚施工操作平台。
护拱施工：采用C20混凝土护拱作为管棚的导向墙、止浆墙，护拱在明洞的外轮廓线以外，紧贴洞口仰坡面。
护拱内设两榀Ⅰ20a工字钢制作的钢拱架为环向支撑，管棚的导向管焊接固定在钢拱架上。
管棚制作：管棚采用Ф108mm和Ф89mm钢管制作，管壁打孔, 布孔采用梅花型，孔径为10～16mm，孔间距为15cm，钢管尾留110cm不钻孔的止浆段，钢管加工成4m和6m长的两种规格。
编号为单号的采用钻孔的钢花管，施工时先打设钢花管并注浆，然后，在打设钢管的同时检查钢花管的注浆质量。
②钻孔作业平台采用方木按“井”字形搭设，顺序由下向上、由两边向中间，根据孔位依次搭好。
方木间以扒钉连接牢固，防止在钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量。
钻孔采用液压钻机钻孔。
选用的钻机首先应适合钻孔深度和孔径的要求，钻机要求平稳灵活，能在360度范围内钻孔。
为减少因钻具移位引起的钻孔偏差，钻机立轴方向应准确控制，钻进过程中经常采用测斜仪量测钻杆钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求时及时纠正。
钻孔直径：Ф127mm/100mm；钻孔平面误差：径向不大于20cm。
③顶管、清孔、放钢筋笼钻孔检测合格后，将钢管连续接长，用钻机旋转顶进将其装入孔内。
为使钢管接头错开，第一节管采用4m和6m交替布置，搭接长度为3m，编号为奇数的第一节管采用4m长钢管，编号为偶数的第一节采用6m长钢管，以后每节均采用6m长钢管。
隧道大管棚支护施工要点
4．采取跳位钻孔法钻孔，并钻一孔安设一孔，以防坍孔。
5．钻工及注浆工均需经正式培训合格并持证上岗。
6．管内注浆，一定要安设排气管，并使终压值达到1.0Mpa，并稳定5—10min。
人
2
4
电工
供电及照明
人
1
5
测试工
测量、试验
人
2
6
普工
辅助工作
人
10
7
工班长兼安全员
指挥调度、安全
人
1
8
技术员
技术值班
人
1
合计20人
四、质量及安全监控
1．钻孔开口要设导向管或导向架，导向管及导向架安设要严格测量，保证开口方向、方位的准确。
2．钻进过程中，严格按操作要点施钻，控制好转速及进度，同时随钻进注意钻机的平稳状态及钻杆的铅直到现在稳定状态。发生异样而停机检查，及时对产生的钻孔偏差予以纠正，防止废孔。
a.钢管自身封堵。在钢管最外端1.0米∽2.0米范围内不设置注浆孔，孔口用厚3∽5mm钢板焊接与注浆管等直径小导管来封堵如图3示：
b.钢管与孔壁之间空隙的封堵。利用自制工具将早强水泥砂浆塞和孔口封堵，封堵材料装入孔内长度不小于1.0米，以确保封堵质量和如图4示：
9高压注浆。利用注浆泵将配合比1:1浆液压入孔内，通过钢管壁注浆孔来加固地层。注浆压力据经验采用P=K×H。式中：H—注浆深度（m），K—压力系数。在注浆深度小于200m时，取K=0.023。注浆时插到孔底的塑料排气管冒出纯浆液后，用螺帽封堵排气口。注浆终压PMAX≤1.0Mpa,并维持注浆稳压5—10min
管棚钻机施工工艺
管棚钻机施工工艺
管棚施工的一般顺序为：钻孔并同步跟入无缝钢管→洗孔→在钢管内安放钢筋笼→压力注入水泥浆。
跟管钻进中遇到的问题及解决措施（只做参考）
1.排屑困难
由于所钻钻孔基本上为水平孔，松散层的土比较潮湿，排出的岩屑多为泥团，当钻孔较深时，排屑十分困难，当钻进至设计孔深提钻时，发现严重岩粉卡钻。
因此在钻进过程中，严格控制进尺，勤吹孔，必要时从钻具内和钻具与套管的环状间隙送水洗孔提钻。
2.偏心钻头脱落事故
在施钻过程中经常发生偏心钻头脱落事故，经分析主要原因是偏心横销材质较差，易断。
当事故发生时，先拔管，然后用筒状岩心管取心钻进取出。
需改变偏心横销的材质，选用轴承钢加工横销。
3.管靴脱落事故
在跟管过程中，主要是通过跟管钻具在给进破岩的同时利用管靴与钻头上的台阶拖着套管同步跟进。
因此套管靴是主要受冲击振动的部位。
当钻孔加深后，套管增长，摩擦力大或后部套管被岩粉卡死后，套管管靴很容易被打脱。
当管靴被打掉时，在拔出套管后，用公锥取出管靴，再继续跟管钻进。
防止管靴脱落的主要措施如下：①在动力头与套管之间增加一个同步给进装置；②管靴与套管实行铆焊、点焊联接。
4.跟管钻进蹩钻事故
在跟管钻进过程中，当钻遇地下隐埋物如钢筋、硬质石英砂岩或土石软硬不均时，会发生严重蹩钻，钻具无法正反转，遇到此种情况需拔出套管，取心钻进后再跟管钻进。
空气潜孔锤跟管钻进技术(赵建勤)
4 空气潜孔锤跟管钻进配套机具
4.1 空压机（风压和风量）
4.1.1 首先要满足潜孔冲击器所需的最小风 压和风量的需要---潜孔冲击器能正常工 作；
90型冲击器 110型冲击器
350型高风压冲击器 380型高风压冲击器
4.1.2 满足最低清孔、排渣的需要，即要 求上返风速≥10 m/ s。
在施工现场，由于受输气管线距离长短、 管线接头连接尺寸以及钻进中地层裂隙的 漏失等因素影响，在理论计算值的基础上 应留有余地。要以能满足正常钻进工艺循 环为原则，在条件允许的情况下应尽量选 用能力较大的空压机。
4.2 钻机
钻孔直径
钻孔深度 钻
机
参
工艺方法（地层复杂程度）
数
选
择 地形、地貌特征
依
据
工程工期
性能价格比
钻机扭矩起拔能力
钻机动力头行程
通孔能力
钻
机
动力头形式
能
力 钻机质量大小
钻机选型原则
低转速、大扭矩 钻机能力宜大不宜小。选用能力较大
的钻机对提高工程施工效率有积极作 用,尤其是在一些复杂地层、钻进过程 中容易出现坍孔、卡钻、埋钻等异常 事故的地区。
Φ168套管
钻进时，取芯跟管钻具实
现冲击回转钻进，岩芯随
传扭花键付
钻孔孔壁
钻进入岩芯管；套管同步
岩心
跟进。
钻进回次结束，中心钻具 直接被提到地表取岩芯， 套管则留在孔内。
高压通气孔 中心钻头
套管靴总成 传压凸台
套管钻头
3 空气潜空锤跟管钻进国内外现状
3.1 国内外用于空气潜孔锤跟管钻进的 钻机很多，根据不同钻机其工艺分 为：
立轴钻机行程0.4～0.6m，为了增加1.5m长的套管，必须搭 建平台，其高度与钻机行程之和必须大于1.5m。
隧道大管棚超前支护施工图解
隧道大管棚超前支护施工图解导读:隧道的地质一般较松软，有时候还会涌水、涌砂层，而管棚施工在这中间就起到了超前支护的作用,因此又称之为管棚超前支护，管棚刚度较大,施工时如再次发生塌方,塌渣也是落在管棚上部岩渣上,起到缓冲作用.即使管棚失稳,其破坏也较缓慢，为隧道开挖提供了坚实的基础。
一、施工步骤1、施作导向墙在洞口里程外起拱线以下路基土石方留一长约5m平台，然后在洞外洞口交界处架立钢架,间距按管棚施工图要求,用连接筋焊接成一整体。
在钢支撑上安设导向钢管，数量、环向间距和外插角与大管棚一致。
导向钢管的安装要测量定位,使钢管位置与方向准确无误，导向钢管与钢架焊为整体。
支立模板，然后灌注导向墙，导向墙完成后，喷射混凝土封闭周围仰坡面,以防止浆液从周围仰坡渗漏。
搭设钻孔平台脚手架、安装钻机.2、钻孔采用潜孔钻机，从导向管内隔孔钻孔。
开孔时，低压满转,待成孔1。
0m后，适当加压，钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔质量,保证终孔偏斜率在1/2000以内。
3、安装大管棚钢管管棚钢管安装顶进前先进行孔道扫空作业，目的是清除孔内岩碴，和顺通孔道。
管棚钢管由机械顶进,钢管节段间用丝扣连接,顶进时,采用6m或3m节长的管节交替使用,以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%，管壁上按照设计钻注浆孔。
管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密,以防注浆时冒浆.4、注浆注浆前先将孔内泥浆清干净（可用高压水冲洗），再进行注浆。
浆液采用水泥砂浆，注浆压力1.0~2.0Mpa，注浆参数根据现场试验予以调整.管棚施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。
以上就是管棚超前支护施工的图解工艺流程，管棚超前支护是在进洞口的地质条件非常差（如：沙土、破碎严重的岩石、黄土等）的情况下使用，一般长度就20-30米左右，管棚为壁厚3.5mm的钢管，直径一般为108mm。
隧道大管棚施工工艺演示文稿
•施工方法
通过连接板焊接并用螺栓连接牢靠，连接板应密贴，加工后进行 试拼检查,每榀钢架每端共需4套螺栓、螺母。钢架安装时应严格按 照设计中线及水平位置架设，安装尺寸允许偏差：横向和高程为 0~+5cm，垂直度±2°。钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高 度低于上部开挖底线以下15～20cm。拱脚开挖超深时，加设钢板 或混凝土垫块。在灌注混凝土时钢架应全部被混凝土覆盖，钢架保 护层厚度不得小于40mm。钢架在加工完毕以后应在水泥地上试拼， 钢架周边拼装允许偏差为±3cm，平面翘曲应小于2cm。3榀钢架 间纵向采用φ22钢筋按环向1米间距布置，并与钢架焊接牢固，钢 架落底需置于稳固的基岩上，拱脚开挖超深时，需加设钢板或混凝 土垫块。安装工字钢时，应保证工字钢底部至内模顶面的距离达到 25cm(即工字钢底部的混凝土保护层厚度)。
•施工方法
2、测量放线 首先复核线路中线、水平，根椐线路中心线控制桩及 高程控制点在仰坡面标识出隧道中心线及外拱顶标高， 并根据暗洞开挖轮廓线在仰坡面画出外拱弧，做为导向 墙立模的依据，根据导向墙的里程控制好导向墙内外模 的高度，并预留相应的沉降量。 3、施作导向墙、安设导向管 ⑴工字钢安装：为保证管棚施工刚度，于导向墙内设 3榀工字钢架，工字钢半径为5.93m，间距0.75米。每榀 钢架分为三个单元，钢架必须保证每节的弧度与尺寸均 符合设计要求，每节钢架两端均焊连接板，工字钢各单 元
⑸混凝土拆模及养护 混凝土浇注完毕后，需及时进行养护，养护龄期不得少于7天。 混凝土强度达到设计强度的70%后可拆除非承重模板（外模）及端
•施工方法
模板，强度达到设计强度的100%后可拆除内模及支架。 4、封闭开挖面
开挖面封闭采用湿喷混凝土方式，形成止浆墙，防止浆液回流影 响注浆效果。喷射砼的强度为C25。
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© 16（定位导管孔位测放完成后，安放© 16（定位导管,© 16导管长45 cm，外露出竖井壁10 cm , 嵌入一衬结构35 cm，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 cm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©8溢浆孔,孔间距为200伽，呈梅花型布置。
钢管之间采用© 160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© 15傍占头钻进。
(2钻进参数如下钻进压力8KN转速35转份钟(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。
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跟管钻进长大管棚施工工艺流程图
准备工作
选择钻机 钻具组合 架设工作平台
孔口测量定位 安放钻机
开孔
跟管钻进
动力头走完
最大行程
退钻、接杆、接管
继续跟管钻
进达设计孔
深否？
退钻、卸杆、卸钻具
结束或移孔
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