定向钻进技术在矩形通道顶拉施工中的应用

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1、定向钻进技术在矩形通道顶拉施工中的应用　　【摘要】本文结合工程实例，介绍了在矩形通道顶拉结合施工过程中，定向钻进技术铺设钢拉索的技术要求，精度要求，及施工过程控制点，为该技术的进一步推广应用提供了经验。　　【关键词】定向钻进技术；矩形顶管；顶拉施工；钢拉索　　Applicationofdirectionaldrillingtechnologyinprocessofrectangularchannelpushingandpulling　　ChenXi-shuan1，ZhangZhi-yong2　　（1.JiangsuYangtzeRivermechanizationfoundationengi

2、neeringcompanyChangzhouJiangsu213003；　　2.ShanghaiGuanglianConstructionDevelopmentCo.，LtdShanghai200438）　　【Abstract】Thispapersintroducetechnicalrequirements，precisionrequirementsandcontrolpointsoflayingofsteelcablesduringdirectionaldrillingconstructionwithanactualproject，andprovideexperienceforfurth

3、erapplicationofthistechnology.　　【Keywords】Directionaldrillingtechnology；Rectangularchannel；Pushingandpullingconstruction；Steelcables　　1.前言　　（1）定向钻技术的基本原理[17]是采用定向钻机，在预先挖好的发射坑和接受坑之间进行；也可在安装钻孔机的地面，以小角度直接从地表钻进，从另一端地表钻出。安装在钻头上导向仪发射器发出的导航信号，被地面的接受器接受识别。由钻机操作人员控制、监测钻孔的方位、深度和其他参数。钻头的直径较小，定向钻孔完成后，可根据铺管直径扩孔

4、，最后将管道回拖至钻机一端。　　（2）目前，在天然气、自来水、电力和电信部门定向钻技术已是一种普通的施工工艺，由于定向钻技术的工艺特点，其不仅在以上领域中应用，而且更多地应用于其他领域中，如管道修复[2]，箱涵牵引钢拉索铺设[3]等领域。本文介绍定向钻进技术在矩形通道顶拉结合施工工艺中的应用，共同行共飨。　　2.工程概况　　（1）上海轨道交通2号线东延伸段工程张江高科站一号出入口地下通道内部净空尺寸3.00m（高）×5.00m（宽），长约23.00m，顶部覆土深度约7.20m。自北向南通道分别穿越22万伏电力管廊、18孔电信排管、500上水管、300煤气管、2400雨水管等市政管线。始发井位

5、于一号出入口北侧，围护型式为SMW工法，紧靠中国科学院上海药物研究所危险品仓库及篮球场，受既有建筑物及22万伏电力管廊相关保护要求的限制，始发井沿地下过街通道轴线方向净空尺寸仅6.0m，与轴线垂直方向净空尺寸为9.5m。接收井位于一号出入口南侧，围护型式为钻孔灌注桩，沿地下过街通道轴线方向净空尺寸仅2.0m，与轴线垂直方向净空尺寸为7.4m。一号出入口平面位置见图1。7　　（2）考虑到工作井尺寸及上覆市政管线变形要求，经业主、设计、总包方研究决定采用"矩形通道顶拉结合施工技术"施工。　　图1张江高科站一号出入口平面位置图　　（3）"矩形通道顶拉结合施工技术"是针对复杂环境下开发的一种新工艺方

6、法。是近年来开发的一种新的施工技术，具有可在工作面积狭小的环境条件下施工、施工对环境影响较小、导向精度高等优点，其工艺是现代顶管施工技术的一种创新和补充，是非开挖地下箱涵施工的一种新的技术手段。所用的装置主要包括出发井、千斤顶组、刀头土压平衡拉管掘进机头、提供反力的锚固装置、标准管涵管节以及与千斤顶组相对应的钢棒组及钢棒自锁装置，其中钢棒组贯通连接于锚固装置与穿心千斤顶组之间，穿心千斤顶组连接在机头上，机头后连接标准管涵管节，钢棒组中的每根钢棒上有一端采用穿心千斤顶及所附带钢索自锁装置以提供动力及限位。如图2所示。　　图2矩形通道顶拉结合施工技术示意图　　（4）通道结构采用预制矩形钢筋混凝土

7、管节，管节混凝土强度为C50，抗渗等级为S8，外形尺寸为6.0m×4.0m，管壁厚为0.5m，单节长度为1.5m，单节重约35t。　　3.工程地质条件　　（1）本工程施工场地平坦，属滨海平原地貌类型，场地地面标高3.74～4.03m，矩形通道顶标高-3.315，底标高-7.315。各土层主要物理力学指标见表1。　　（2）从地质资料来看，矩形通道主要穿越第③淤泥质粉质粘土层、第④7淤泥质粘土层。该两层土具流变触