潜孔锤成孔送管管棚施工技术在隧道施工中应用

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1、潜孔锤成孔送管管棚施工技术在隧道施工中应用【摘要】本文以晋宁隧道下穿昆玉高速公路，管棚超前支护施工的技术控制为例，着重阐述了隧道下穿高速公路，潜孔锤成孔送管管棚施工技术在隧道管棚施工中的应用，希望能对今后同类工程施工有一定的参考价值。【关键词】隧道施工；潜孔锤成孔；管棚1.工程概况1.1工程设计晋宁隧道全长2025米，进口里程D2K42+930,位于晋宁县昆阳镇渠东里村，出口里程D2K44+955,位于晋宁县上蒜镇三多村。隧道所处位置属滇中高原丘陵-中低山区剥蚀、溶蚀地貌，地形略有起伏，丘槽相间。隧道于D2K43+295〜D2K43+355段下穿昆玉高速，该处隧

2、道埋深46m,采用双侧壁导坑法施工，设一环①159mm高精度定向大管棚（壁厚8mm）超前支护，钢管长度60m,钢管环向间距0.4m,共43根。该段采用全环I22bX字钢钢架加强支护，钢架纵向间距0.5m；隧道于D2K43+375〜D2K43+405段下穿S102省道，该处隧道埋深43m,设计采用双侧壁导坑法施工，设一环①159mm大管棚（壁厚8mm）超前支护，钢管长度40m,钢管环向间距0.4m,该段采用全环I22b工字钢钢架加强支护，钢架纵向间距0.5m。1.2X程地质该段岩层为，黄褐色、灰白色薄〜中层状泥质板岩夹炭质板岩，弱〜强风化，局部呈砂土状；节理裂隙发

3、育，岩体破碎、松散，层间结合差，层面节理面上有铁质侵染，掌子面稍湿，围岩完整性、稳定性差。岩层产状St=95°Z43°o1.3现场施工情况晋宁隧道进口掌子面里程D2K43+295,隧道进尺340m,仰供里程D2K43+276.5,进尺321.5m,二衬里程D2K43+254.5,进尺299.5m,仰供距掌子面距离18.5m,二衬距掌子面距离40.5mo现场已按设计完成管棚工作室及管棚工作室加强支护工作。1.施工方案根据现场地质条件，该管棚施工宜采用潜孔锤冲击成孔后再送管的施工方法，即利用风动力驱动潜孔锤冲击器震动冲击，利用水平钻机及特制钻杆先打设水平孔，水平孔形

4、成后，，再将管棚钢管送入孔内达设计长度，然后进行注浆加固围岩的施工方法。2.1潜孔冲击钻进方法简介用©73钻杆为钻具，前端装有潜孔冲击器和潜孔锤头,潜孔锤冲击器后紧跟3米长的©146钻杆（G146钻杆起扶正器的作用，防止水平孔往下坠），©146钻杆后面跟"73钻杆，©73钻杆与回转动力头联接，如下图所示，用空压机排出的压缩空气使潜孔锤头产生锤击振动，将钻杆依次打入，直至达到设计长度。2.2送管方法简介水平孔打设完成后，将4>73钻杆及潜孔锤头拔出，把4）159管棚钢管钻头做成20度斜口，管棚钢管之间采用丝扣连接，管棚钢管通过变径与回转动力头连接，如图所示，钻机将

5、管棚钢管依次送入水平孔中，将单根管棚所有钢管送入孔内后利用有线导向仪进行测斜，保证管棚钢管不侵入开挖线，若发现水平孔进入了开挖线，则已送入的管棚钢管拔出注浆后重打，且根据前面的打设数据调整水平孔的入孔角度。1.施工工艺流程三通一平一人员设备进场一铺设“H”钢轨道一设备组装调试〜空压机安装调试一调试钻机（方位、倾角）〜钻具组装进孔f钻进f回次加尺〜钻进f直至设计深度一回取钻具、锤头一送管棚钢管测量一回次加尺一送管棚钢管测量一直至设计深度一终孔管内及环状间隙注浆一移至下一孔位。1.管棚打设工法4.1施工现场准备根据现场情况，应将三个台阶分别平整，钻机安装在第二个台阶

6、，油泵、泥浆泵、搅浆桶等安装在第三个台阶，其他材料应堆放在第三个台阶。钻机安装平台长度不得低于5m,为保证钻机稳定，场地应硬化。因钻机距离掌子面较远,因此应在第一个台阶(最高台阶)处安装2-3个三角架，架设准备打设的管棚钢管。为确保施工安全，两个台阶之间的坡面应喷锚支护。4.2设备组装前的准备工作及钻机设备安装4.2.1设备组装前的准备工作(1)设备检查。检查是否有缺件及好坏程度；电机、空压机、钻机、泵等测试，运转是否正常，所有部件是否完好；空压系统是否通畅泄漏，密封完好度；(2)检查所有焊接部位是否有开焊、牢靠，有则补焊;(3)各种部件是否有变形，有则进行校正

7、。4.2.2钻机设备安装(1)钢垫板规格二长X宽=250X250mm；胀管螺栓直径=巾16mm；钢垫板与基础固定要牢，强度要高；(2)H型钢轨找平误差4.2.4钻具组装(1)锤头旋转直径4)^180mm；(2)钻具前部的潜孔冲击器，必须经检验，保证质量合格，性能可靠，安装齐全。4.2.5空压系统连接(1)空压机使用前要经过全面检修，通气管连接要可靠;(2)在通气管的端头另外安装一小气管，随时清理钻杆内孔；(3)连接一水管并配起雾装置用于降尘。4.2.6钻进(1)钻进前应对钻机定位情况、方位、倾角情况，孔口管对中情况，空压机情况进行全面复检，确认正常后进行试钻；(

8、2)钻进前须先开气，待压