3大管棚作业指导书.docx
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3大管棚作业指导书
施工作业指导书
编号:
ZNTJ21BS-3
大管棚
编制:
复核:
批准:
中铁十四局集团山西中南部铁路通道
ZNTJ-21标项目经理部
二O一O年十一月
大管棚作业指导书
1.编制依据
1.1.《铁路隧道工程施工质量验收标准》
1.2.《铁路隧道工程施工技术指南》
1.3.《铁路隧道施工规范》
1.4.《铁路隧道工程质量检验评定标准》
2.适用范围
隧道施工中,在洞口或其它不良地质段,尤其是遇到富水断层破碎带时,采用超前长大管棚支护,是解决问题的有效途径。
3.工艺原理
所谓管棚法,就是在预计开挖断面外周,以一定间距,一定的外插角度,用钻孔方法先行设置钢管,利用超前导管注浆,先行加固松散围岩体,边开挖,边利用格栅拱、喷锚等共同支护,对隧道开挖起到有效支护的方法。
管棚法开挖是在超前钢管形成连续的棚架之下进行的,对防止初期松弛,地压扩大,土体坍落等有着明显的效果。
因此,管棚法是在地质条件不好情况下能安全开挖,防止地层下沉、防护地中及地上结构物的有效的辅助方法。
管棚法主要适用于软弱、硬质、砂砾地层或软岩、岩堆、破碎地带层.管棚的布设,管间距及施工区间主要决定于地表及地质条件、施工精度等,此外,插入钢管通过注浆,使钢管及围岩密贴并强化钢管功能,形成注浆管棚。
4.洞口管棚设计参数及施工图
洞口管棚设计参数及施工图、施工说明组图1
5.洞身管棚设计参数及施工图
洞身管棚设计参数及施工图、施工说明组图2
6.施工工艺流程
大管棚施工工艺流程图图3
7.施工方法
7.1.钻深孔
7.1.1钻孔施工:
7.1.1.1施作深孔,必须经过二次接杆,钻进时,随着孔深的增长,需要对回转扭矩、冲击力及推力进行控制和协调,尤其是推力要严格控制,不能过大。
7.1.1.2为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性,钻杆联接套应与钻杆同材质,联接套最小壁厚≥10mm。
7.1.1.3为防止钻杆在推力和振动力双重作用下钻杆上下颤动,导致钻孔不直,钻孔时应把扶直器套在钻杆上,随钻杆钻进向前平移。
7.1.1.4钻机就位后,准确地画出需钻孔位置。
7.1.1.5施钻时,顶紧掌子面,提高施钻精度。
7.1.1.6钻机开孔时钻速宜低,钻深至20cm以后转入正常钻速。
图4钻深孔工艺流程图
7.1.1.7第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20~30cm时钻进停止,用两把管钳人工卡紧钻杆(不得卡丝扣),钻机低速反转,脱开钻杆。
钻机沿导轨退回原位,人工装入第二节钻杆,并在钻杆前端安装好联接套,钻机低速送至第一根钻孔尾部,方向对准后联接成一体。
7.1.1.8换钻杆时,要注意检查钻杆是否弯曲,有无损伤,中心水孔是否畅通等,不符合要求的应更换,以确保正常作业。
7.1.1.9引导孔直径应比管棚外径大15~20mm,孔深要大于管长0.5m以上。
7.2、顶管施工
先钻大于棚管直径的引导孔,然后利用钻机的冲击和推力,将安有工作管头的管棚沿引导孔钻进,接长棚管,直至孔底。
7.2.1顶管工艺流程图(图4)
7.2.2管棚采用Φ108mm壁厚6mm热轧无缝钢管,管节长度一般为6m或9m,施工时管棚必须接长钢管。
管棚接长时先将第一根钢管顶入钻好的孔内,再逐根联接。
事先需加工好管节联结套,要预先焊接在每节钢管两端,便于联接,第一根钢管前端要焊上合金钢片空心钻头,以防管头顶弯或劈裂.
7.2.3接长管件应满足管棚受力要求,相邻管的接头应前后错开,免接头在同一截面受力.
图5顶管施工工艺流程
7.2.4顶管时,当第一节钢管推进孔外剩余30~40cm时,人工装上第二钢管,钻机低速前进对准第一节钢管端部,严格控制角度,人工持钳进行钢管联接,使两节钢管在联接套处联成一体。
钻机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。
8.注意事项
8.1、钻孔前,按设计精度画出钻孔位置。
8.2、严格调整好钻孔角度,开钻时速度要慢,待钻杆进入岩体20cm后,常速钻进。
8.3、钻孔平面误差要求小于或等于15cm,钻孔角度误差控制在0.50以内。
8.4、控制钻孔速度,尤其接长钻杆后钻进方向(角度)应严格控制;成孔要壁圆、角度准、孔身直、深度够。
8.5、接管时,要检查管节两端联接丝扣,有脱扣和裂纹的管节不得使用。
8.6、管棚管壁四周钻φ12mm压浆孔(靠掌子面一端1.5m不钻眼),孔间距15cm,管内放置钢筋前,应掏孔清除管内残杂物。
8.7、注浆时应准确掌握浆液配合比,并使浆液在管内充填密实。
8.8、大管棚接头面要错开,严格避免同一截面,以利整体受力。
8.9、在施工中,精心组织,科学规划,严格按设计规范要求施工,确立自检、专检、互检三检制度。
确保工期,杜绝质量安全事故。
9.质量标准
9.1、主控项目
9.1.1管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合国家有关规定及设计要求.以同牌号、同炉批号、同规格、同交货状态的钢管,每60t为一批,不足60t按一批计.每批抽检一次.
9.1.2管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。
9,1.3管棚搭接长度应符合设计要求。
9.1.4注浆浆液的配合比应符合设计要求,
9.1.5注浆压力应符合设计要求,注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。
9.2.一般项目
管棚钻孔的允许偏差应符合下表规定。
序号
项目
允许偏差
1
方向角
10
2
空口距
±50mm
3
孔深
±50mm
允许偏差表
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