呈梅花形布置(管棚施工设计图)。在预留的核心土上用10cm×10cm方木或钢管搭设成钻孔平台架,钻孔平台随孔位增加而增高,钻孔采用2台MK-5水平地质钻机(两侧各一台)同时施工,从导向管向内钻入。安装时第一节加工成尖锥形,钢管节段间用φ114钢管以丝扣方式连接,管节长4~6m,钢管接头要错开,保证隧道同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管的接头至少错开1米。 ③掌子面封闭及孔口止浆
管棚施工前先封闭明暗交接处掌子面,用 10㎝C20喷射混凝土做封面层,管棚钢管安装后,止浆环堵塞孔口段孔壁与钢管之间的空隙,再对因钻孔破坏的封面层进行混凝土补喷。
④管棚注浆
φ108钢管安装到位后,安装PVC注浆管和排气阀,钢管导向管间隙用速凝水泥或其他堵塞严密,以防注浆冒出。注浆液采用水泥浆液,水泥浆水灰比为1:1,注浆时可根据实际情况调整注浆参数。浆液采用HFV-5D注浆机灌注,注浆时当排气孔流出浆液后,关闭排气孔,继续注浆,直至达到设计注浆压力为止(初始压力0.5-1.0Mpa,终压2.0 Mpa),持续15分钟后停止注浆。注浆时,先施工奇数孔,再施工偶数孔,以免注浆时串浆,同时偶数孔也作为奇数孔的检查孔。
⑤管内水泥砂浆充填
为提高管棚钢管刚度,注浆结束后管内用砂浆泵压注M30水泥砂浆,注入方法以注浆管插入管底,边注边退方式使砂浆注满管内。
⑥大管棚施工工艺流程
大管棚施工工艺流程见 图2-1 大管棚施工工艺流程图 ⑦大管棚施工质量保证措施:
(1)管棚施工前的工作面封闭,不仅可稳定工作室,也是止浆
层,喷射混凝土厚度满足要求。
(2)孔内注浆施工难度较大,选择责任心强、经验丰富的专人负责施作。
(3)管棚施工精度要求极高,不仅应测量放样标注孔位,其允许误差小于1.0㎝;就位后的钻机应以钻杆前后端的坐标测定,前后端三维坐标点测定误差小于0.5㎝。
(4)孔内钻孔的精度因钻具自重及地层阻力,不可避免地产生钻孔下沉或偏斜。施工中除预留钻孔下沉高度外,钻孔中应根据地层变化情况进行钻进速度和旋转速度的调整,以减少钻孔误差,成孔后的钻孔应及时进行质量检查,不合格者应套钻清孔。
开挖周边放样布孔 管棚钻机就位
钻进+管棚体安装 一节管棚体安装结束 钻杆退回原位 继续钻进安装至设计长度 接长管棚 下一根管棚钻进 钻进结束 注 浆 隧 道 开 挖 图2-1 大管棚施工工艺流程图
结 束
五、效益分析 1、经济效益
①施工时采用先支护后开挖进洞更安全,洞口开挖范围小,洞口工程的防护工作量和生态恢复工作量最小,同时使工程投资大幅减少。
②洞口边仰坡开挖与原地貌过渡流畅,减少洞口大面积开挖而诱发的滑坡、仰坡塌方、堆积体复活等地质灾害,可有效避免工后的治理费用,大幅度降低建成后因地质原因引起运营安全事故的风险问题。
③此方法进洞周期短、工序转换快,可有效加快工期、节约施工成本、提高经济效益。
2、社会效益
随着国民经济和社会的发展,人民生活水平和环境意识的提高,环境保护成为瞩目关注的事情,而零仰坡开挖进洞施工方法恰恰是以保护生态环境为前提的,是将隧道洞口施工对自然环境的破坏减到最小。并尽力创造隧道洞口及其他构造物与环境的协调发展。因此,该方法有广阔的应用前景和极大的发展潜力。
3、生态效益
隧道洞口周围原生态植物被得到最大限度的保护,生态效益显著,尤其是在自然风景区和干旱的大西北,对减少植被破坏、保持水土流失更显得尤为重要。