大管棚洛阳铲施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种大管棚洛阳铲施工方法。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的高速发展，地面交通环境的日趋紧张和人们对交通的日益增长的需求，促使地下工程的建设、浅埋暗挖隧道工程、市政水利管道、城市地下过街人行道等工程日益增加，这就给结构设计和施工安全提出了新的挑战。管棚超前支护技术正是一种有效手段解决这一问题。管棚施工施工技术的工作原理是在要施作结构的上方，横向间隔一定的距离进行钻孔，再顶入无缝钢管。无缝钢管按照一定的规律钻孔形成花管，借助注浆泵的压力，使浆液通过钢管渗透、扩散到地层孔隙或裂隙中，实现改善土体物理力学性能，浆液固结后形成承载能力很强的棚式超前支护，达到有效控制地面下沉，保证地下结构物的顺利施工。
[0003]现有技术中，往往采用钻机作为钻孔工具，并且顶进钢管和钻进成孔分开进行。顶进钢管往往是在钻进成孔全部完成之后，开始作业。
[0004]在实现本技术创新的过程中，技术创新人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]1、现有技术中采用MKD-5型钻机作为钻孔工具，为满足钻机的性能和操作人员的活动空间，需要较大的工作室。且最终这一工作室往往需要拆除。所以对人力和物力都是有着极大的需求，对施工进度造成极大的影响。
[0006]2、现有技术常常使用MKD-5型钻机，待钻孔作业全部完成再进行顶管作业后，由于不能及时对孔壁施加支护，孔壁产生收敛变形，以致产生塌孔现象。对于湿式成孔钻机尤为严重。
[0007]3、在开挖过程中需要进行实时灵活的纠偏作业以确保钻孔精度直至完成。传统的钻机成孔技术，纠偏的方法主要是采用加重或减轻钻具重量和减缓钻速。
【发明内容】
[0008]为了解决现有技术的问题，本发明的目的就在于提供了一种管棚洛阳铲施工方法，该方法可以实现隧道和地下工程超前支护技术中管棚施作的简单、经济、高效，保证隧道和地下工程施工的正常施工。
[0009]如上构思，本发明的技术方案是:一种大管棚洛阳铲施工方法，其特征在于:包括如下步骤:
[0010]①根据设计图纸测定管棚中线标高；
[0011]②根据测定标高开挖工作坑，建立适用于洛阳铲开挖所需的工作室；
[0012]③导向管施作并进行洛阳铲及管棚定位；按设计管棚位置焊制加固导向管，导向管的定位应根据工程地质条件、成孔长度、管径而定；导向管向上的倾斜，洛阳铲套入导向管内；
[0013]④将现有大管棚施作技术中的成孔作业和顶进管棚交叉实施，洛阳铲的挖掘面先于管棚2m — 6m，管棚跟进顶入，实现了跟管技术；
[0014]⑤在开挖过程中进行实时灵活的洛阳铲纠偏作业以确保钻孔精度直至完成，通过适时调节洛阳铲下铲角度实现纠偏。
[0015]上述洛阳纟产选用直径为90mm、刀头40—60cm、单杆长度为2m,最大可拼接长度达到8m。
[0016]上述洛阳铲的轴线与导向管的轴线一致。
[0017]上述导向管有一个向上的倾角，倾角为0.5°?3°。
[0018]本发明具有如下的优点和积极效果:
[0019]1、本发明采用洛阳铲作为成孔工具，单杆长度为2m，通过拼接方式增加杆身长度，从而大大降低了钻孔工具对工作室空间的要求。
[0020]2、本发明与现有技术中成孔作业与顶进管棚分步施作相比，其优势在于洛阳铲成孔为干式成孔，成孔后迅速顶进钢管，极大的减小了孔壁收敛变形，避免了塌孔现象的出现。
[0021]3、本发明中使用更为轻便灵活的洛阳铲成孔，通过适时调节洛阳铲下铲角度实现纠偏，使纠偏更加各易、灵敏、快捷。
【附图说明】
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[0022]图1是本发明的施工流程图。
【具体实施方式】
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[0023]为使本技术创新的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术创新实施方式作进一步地详细描述。
[0024]参见图1，一种大管棚洛阳铲施工方法，具体施工过程包括:
[0025]1、根据设计图纸测定管棚中线标高；
[0026]具体的，本实施例结合设计图纸测定管棚中线及标高。为确保成孔精度，开孔误差宜控制在±0.1°，对于长度小于50m的结构物，若出入口两端同时施工时，需要贯通测量闭合，测量精度符合现行《测量规程》。管棚为Φ108，壁厚6mm无缝钢管，环向间距300mm布置，共计31根。
[0027]2、根据测定标高开挖工作坑，建立适用于洛阳铲开挖所需的工作室；
[0028]本实施例洛阳纟产选用直径为90mm、刀头40—60cm、单杆长度为2m,最大可拼接长度达到8m。
[0029]管棚位置测定后，开挖工作坑施作混凝土垫层，搭设工作平台，平台要坚固稳定。与现有的钻机工作平台相比。为满足钻机的性能和操作人员的活动空间，需要较大的工作室。且最终这一工作室往往需要拆除。所以对人力和物力都是有着极大的需求，对施工进度造成极大的影响。
[0030]3、导向管施作并进行洛阳铲及管棚定位；
[0031]按设计管棚位置焊制加固导向管，导向管的定位应根据工程地质条件、成孔长度、管径而定。导向管需设一个向上的倾角，主要考虑施钻过程中钻杆和无缝钢管由于自重而下垂的因素。倾角一般为0.5°?3°。洛阳铲的直径应小于钢管直径，洛阳铲套如钢管之中。为消除钻具与导向管间的环状间隙可能造成的钻进误差，钻杆轴线应与导向管轴线一致。
[0032]4、本步骤将现有大管棚施作技术中的成孔作业和顶进管棚交叉实施，洛阳铲的挖掘面先于管棚2m — 6m。管棚跟进顶入，实现了跟管技术。现有技术常常使用MKD-5型钻机，待钻孔作业全部完成后，由于不能及时对孔壁施加支护，孔壁产生收敛变形，以致产生塌孔现象。对于湿式成孔钻机尤为严重。与现有技术中成孔作业与顶进管棚分步施作相比，其优势在于洛阳铲成孔为干式成孔，成孔后迅速顶进钢管，极大的减小了孔壁收敛变形，避免了塌孔现象的出现。
[0033]5、在开挖过程中进行实时灵活的洛阳铲纠偏作业以确保钻孔精度直至完成。在钻进过程中，需采用有效办法发现和控制钻孔的精度，当发现偏斜超标应及时纠偏，对于现有技术中的钻机成孔技术，纠偏的方法主要是采用加重或减轻钻具重量和减缓钻速。本技术创新中使用更为轻便灵活的洛阳铲成孔，通过适时调节洛阳铲下铲角度实现纠偏，使纠偏更加容易、灵敏、快捷。
[0034]本发明设计合理、工艺简单、易于施工，利用该技术可以实现隧道和地下工程超前支护技术中管棚施作的简单、经济和高效，从而可保证隧道和地下工程施工的正常施工。
【主权项】
1.一种大管棚洛阳铲施工方法，其特征在于:包括如下步骤: ①根据设计图纸测定管棚中线标高； ②根据测定标高开挖工作坑，建立适用于洛阳铲开挖所需的工作室； ③导向管施作并进行洛阳铲及管棚定位；按设计管棚位置焊制加固导向管，导向管的定位应根据工程地质条件、成孔长度、管径而定；导向管向上的倾斜，洛阳铲套入导向管内； ④将现有大管棚施作技术中的成孔作业和顶进管棚交叉实施，洛阳铲的挖掘面先于管棚2m — 6m，管棚跟进顶入，实现了跟管技术； ⑤在开挖过程中进行实时灵活的洛阳铲纠偏作业以确保钻孔精度直至完成，通过适时调节洛阳铲下铲角度实现纠偏。
2.根据权利要求1所述的大管棚洛阳铲施工方法，其特征在于:上述洛阳铲选用直径为90mm、刀头40—60cm、单杆长度为2m,最大可拼接长度达到8m。
3.根据权利要求1所述的大管棚洛阳铲施工方法，其特征在于:上述洛阳铲的轴线与导向管的轴线一致。
4.根据权利要求1所述的大管棚洛阳铲施工方法，其特征在于:上述导向管有一个向上的倾角，倾角为0.5°?3°。
【专利摘要】一种大管棚洛阳铲施工方法，包括如下步骤：①根据设计图纸测定管棚中线标高；②根据测定标高开挖工作坑，建立适用于洛阳铲开挖所需的工作室；③导向管施作并进行洛阳铲及管棚定位；按设计管棚位置焊制加固导向管，导向管的定位应根据工程地质条件、成孔长度、管径而定；导向管向上的倾斜，洛阳铲套入导向管内；④将现有大管棚施作技术中的成孔作业和顶进管棚交叉实施，洛阳铲的挖掘面先于管棚2m—6m，管棚跟进顶入，实现了跟管技术；⑤在开挖过程中通过适时调节洛阳铲下铲角度实现纠偏。本发明工艺简单，易于施工，利用该技术可以实现隧道和地下工程超前支护技术中管棚施作的简单、经济、高效，保证隧道和地下工程施工的正常施工。
【IPC分类】E21B19-00
【公开号】CN104695877
【申请号】CN201310661813
【发明人】宋战平, 袁驰宇, 曲建生, 王海良
【申请人】中铁十三局集团有限公司, 天津城建大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月6日