土质下穿隧道超大直径管幕施工方法

摘要

本发明公开了一种土质下穿隧道超大直径管幕施工方法。包括如下施工步骤：准备工作、测量定位、导向孔钻进、过程纠偏、扩孔及拉管、清孔、管幕注浆。通过先在土层内施工导向孔，再采用边扩孔边拉管的方式把超大直径的钢管拉入导向孔内，可以有效的避免施工中对土层的扰动，采用带导向板的楔型钻头对导向孔施工进行过程纠偏，有力的保证钻孔精度和成孔质量。施工中上部土体沉降满足既有线的安全要求。开挖后钢管基本达到平、直，没有发生平交、立交现象，为隧道防水和衬砌施工创造条件。

主权项

一种土质下穿隧道超大直径管幕施工方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）准备工作（a）围护桩施工（b）洞口开挖及锚索施工（c）围护桩截断（d）钻机、钻具准备：钻具包括钻杆、安装在钻杆前端的钻头，所述钻头前部有一斜面，斜面与钻杆交角≤20°，斜面上设置有向外延伸的导向板，导向板旋转直径小于下穿隧道钢管的直径，导向板上固连有耐磨合金；钻头内设置有无线导向探头，所述探头与两台定向仪无线连接，一台定向仪与钻机的显示屏连接，另一台定向仪可手持移动；（2）测量定位：确定钻机的钻入孔的位置，确保钻头对中；（3）导向孔钻进启动钻机，将连接钻头的钻杆从土层一侧的掌子面钻入，通过显示屏监测钻头的倾角和导向板的方向，手持移动定向仪随钻头移动，监测钻头的高度和偏位情况；根据监测情况，进行过程纠偏，调整钻进的方向，使钻杆轨迹保持平直，到达土层另一侧的掌子面预定位置，在土层两侧的掌子面之间形成一个导向孔；（4）超大直径钢管准备，根据导向孔的长度连接相应长度的超大直径钢管；（5）扩孔及拉管（a）将穿过土层另一侧掌子面的钻杆上的钻头取下，通过万向节、扩孔器把连接好的超大直径钢管与钻杆固连，扩孔器的外径与超大直径钢管直径相适配；对超大直径钢管管头进行支撑，使管头平行于隧道路线；（b）开启钻机，利用钻机的后拖力将超大直径钢管拉入导向孔中，在拉管的过程中，钢管前端的扩孔器将导向孔扩大到超大直径钢管孔径，确保超大直径钢管顺利进入，并就位于土层一侧的掌子面预定位置；（c）扩孔过程中要随时记录拉力及扭力的变化，如有特殊情况，须加以标注；拉管到位后，要准确记录出口位置偏移情况，并分析总结，为后续施工提供参考；（6）清孔，清除超大直径钢管内的浮渣及泥浆；（7）重复上述步骤（2）‑（6），在土层隧道外围形成一圈超大直径钢管围成的管幕；（8）管幕注浆填充。