下穿铁路超浅埋暗挖隧道超前预支护管幕施工工法.doc

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1、下穿铁路超浅埋暗挖隧道超前预支护管幕施工工法工法编号：RJGF(闽)—14—2010完成单位：中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司主要完成人：何方颜振聪1前言1.0.1管幕法起源于日本，后在日本、新加坡、台湾获得推广应用。我国首个管幕工程是上海市中环线虹许路－北虹路下立交工程。随着国民经济和社会的不断发展，城市交通日趋发达，当前城市浅埋暗挖隧道以及地下通道日趋增多，与浅埋暗挖隧道相关的超前预支护管幕施工作业也必须相应的得到创新和发展。1.0.2隧道施工当中常见的其它主要预支护方法有超前小导管、水平旋喷、以及管幕法。管幕法属于大刚度

2、管棚，是管棚中的特例，管幕不是单一的超前钢管，而是与施工方法相关的联动体系。1.0.3管幕施工时不必降低地下水位和大范围开挖，不影响城市道路、铁路正常运行;适用于回填土、砂土、粘土、软土和岩层等多种地层;可以有效控制地面沉降以及对周围环境的影响。这些特点和优点比较适合我国城市建设的国情。其中管幕精确定位是管幕施工工艺的关键过程，中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司2007年在厦门杏林大桥主体工程C标段工程的施工中，针对浅埋暗挖隧道超前预支护管幕施工关键工序进行研究，形成了下穿铁路超浅埋暗挖隧道超前预支护管幕施工工法，并总结形成本工

3、法。1.0.4本工法由中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司2007年在厦门杏林大桥主体工程C标段下穿铁路隧道内首次应用。2特点2.0.1本工法施工时不必降低地下水位和大范围开挖，不影响城市道路、铁路正常运行;2.0.2适用于回填土、砂土、粘土、软土和岩层等多种地层;2.0.3可以有效控制地面沉降以及对周围环境的影响；2.0.4作为管幕的钢管埋入土体后不能回收，成本较高3适用范围本工法适用于浅埋暗挖隧道超前预支护施工。4工艺原理4.0.1水平钻进无线导向前拉后夯：水平钻机设有轨道，能平移、升降钻机平台。全液压水平钻机回拖力50t，扭

4、矩28000N·m，打设最大导向孔φ300mm，一次性最大扩孔直径在此类地层中可达400mm，打设时采用泥浆护壁，一次性成孔，前面用拉管机通过钻杆拉动扩孔头扩孔，并由万向节同φ299钢管连接保证方向，并拉动钢管，将钢管拉入，如遇障碍物不能拉动时，后面用夯管锤锤击。4.0.2定向钻进方法原理：在钻进过程中能准确测定钻头在地下的位置和方向。根据钻头在钻进过程中的位置和方向同设计轨迹的差异，利用能调节方向的钻头（楔形钻头）改变钻头的钻进方向，从而完成铺设工作。钻头内装有特制的传感器，传感器发射信号在导向仪显示屏显示。显示屏显示钻头的倾角

5、和面向角（导向板的方向：导向板朝上即为12点，如同钟面）。打设角度如偏下，可以把钻头调到12点，即导向板朝上，直接顶进，此时由于导向板底板斜面面积大，受到一个向上的力，钻头轨迹就会朝上运动。同理在6点纠偏可以使钻头轨迹朝下，9点、3点分别是为左、右纠偏方向。如果角度合适，钻机会匀速旋转钻进，此时钻杆轨迹一般是平直的，所以导向钻头是上下纠偏的关键。导向钻进中，导向管是随钻打入的，导向管就是护壁管，起到套管护壁作用。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程管幕施工工艺流程见图5.1-1图5.1-1管幕施工工艺流程导向孔施工工艺流程见

6、图5.1-2施工准备设备安装、就位仪器调试导向钻进泥浆制作、钻进监测钻至接收预留孔回拖钢丝绳下一工序图5.1-2导向孔施工工艺流程气动夯锤施工工艺流程见图5.1-3导向孔施工完毕夯管锤设备进场机械安装钢管准备夯管钢管准备是否接管清土是否图5.1-3气动夯锤施工工艺流程5.2操作要点根据编制单位要求该节不公开，如需要请与编制单位商取。表5.3劳动力组织一览表序号工程项目人数1准备工作（调整钻头、打出导向轨迹线、固定钻机）5人2导向钻进5人3焊管4人4架管8人5扩孔回拖13人6结束工作（卸钻头、钻机移位）5人6材料与设备6.0.1本工

7、法所需材料如表6.0.1。表6.0.1材料表序号材料名称类型单位数量1无缝钢管φ299*12mm根按设计2水泥普通硅酸盐T按设计6.0.2本工法所需用机具设备如表6.0.2。表6.0.2机具设备一览表名称型号数量备注水平钻机HTG-300，ITG-5002台功率为110KW拉管机SYUG-3002台拉力80吨夯管机H2602台空压机TWES-11台20立方吊车1台定向钻进导向仪SE-1型水平导向仪4套泥浆泵（含注浆）BW-2502台功率为15KW搅拌箱立式离心泵循环搅拌2个电焊机BX1-5004台7质量控制7.1质量控制标准7.1

8、.1单孔开孔间距为400mm。开孔孔位偏差≤±30mm，若须移位，应调整开孔角度进行回归；7.1.2开孔孔位不允许向下偏斜。设计向上偏角为0.1°；7.1.3钻管的偏斜应控制在3‰以内，终端最大控制间距为150mm；7.1.4终孔后，注浆压力要控制