4-预支护.ppt

工作室施工：隧道开挖至设计工作室里程后，将隧道标准断面扩大到管棚工作室断面。 预制导向架，安装导向管：架立导向架，并按设计角度将导向管焊接到导向架上，确认无误后，封堵导向管管口加以保护，再用喷射混凝土将导向架与工作室构成整体。 工作面处理：掌子面上挂网喷混凝土，封闭掌子面，并作为注浆的止浆墙，确保管棚施工中工作面安全。 (2)施工工艺 * 钻机就位：用仪器量测导向管，固定钻杆转轴，使之与钻杆共线。 钻孔：用低档开钻，钻到一定深时，接杆继续钻进，经常复核钻孔角度，确保钻孔方向，若发现偏斜，及时高速处理。 插入导管：插前应对每个钻孔的管子配管编号，保证同一断面上钢管接头数≤50%。 孔口密封处理：注浆前对管口与孔口间空隙密封，防止水泥浆外渗。 导管注浆：通过注浆，即可增强导管刚度，又可使浆液渗入周围地层，加固地层。 * 大管棚刚度大、结构强度高、所形成的拱棚承载能力强； 一次支护长度大，可以减少超前支护的次数，缩短施工时间； 由工程经验得知，大管棚预注浆支护效果可靠，劳动消耗量相对较少，虽然材料费用要高些，但安全系数也能相对提高，可望能有效地保持隧道周边围岩的稳定，提高施工安全。 (3)技术特点 * 6 管幕预支护技术 美国是最早采用管幕技术的国家，在1922~1947年间，美国采用管幕法累计完成铺管工程830项，铺管总长度16800m。20世纪50年代开始长距离管幕，20世纪70年代出现了小口径管幕，以1977~1984年下水道敷设看，短距离、手挖式的一次顶进方法占半数以上，长距离的管幕施工方法、半盾构方法则逐渐增加。美国1990年以前是液压管幕占主导，随着气动钢管顶打技术出现，迅速发展并取代液压，液压管幕已由1990年的80%迅速降为1994年的40%。 6.1 国外管幕技术的发展 * 日本自20世纪70~80年代下水道敷设中，直径1000~1850mm者大部分是管幕，直径大于2000mm的多用衬砌盾构施工法，顶进施工法其施工管道长度占下水道总长度的6.3%，另外盾构法占2.3%，而明挖施工法占36%。各种工法如铁鼠掘进机施工法、水平螺旋钻施工法、鼹鼠式掘进机施工法、土箭施工法应运而生。 * 微型机械施工法能使原先不可能的小口径管幕进行长距离转弯施工，且比较经济。施工机具主要分为压入式、水平螺旋钻机、水平钻孔、泥浆加压式施工，其中前两种使用较多且可修正方向。20世纪90年代日本super-mini施工法协会开发的适于大、中口径1600～3000mm的长距离管幕施工法，即覆膜管幕法又一次飞跃地提高了管幕一次顶进的最大距离。日本还自行研制开发了闭水性、耐酸性好的钢筋混凝土管、聚乙烯塑料管、铸铁管、增强塑料管等专用规范管材。 * 英国管幕技术发展也较快，1980年从日本引进泥水平衡式管幕机械与当时西德合作施工的一条内径为2489mm，长度为3.2km的管道已获成功，且曾达到不用中继间最大顶距178m的记录。 * 德国在大口径管顶进方面技术比较先进，一次顶进最长2.2km，最大直径4.4m，如VS864掘进系统，用感应式激光屏幕显示顶进位置，采用快速运行的液压千斤顶推顶，每天进尺达40~50m。1970年的德国汉堡下水道管幕工程是世界上首次一次顶进超千米的混凝土管幕工程，1987年完成的西柏林供热水钢筋混凝土管道，内径4.1m，一次顶进1088m，工程总长3607m。在小口径管幕方面：施密特克朗茨有限公司开发了一种新的PBA38型顶压钻进设备可有效控制敷设接户支管以及最大内径DN300mm的管道且目标精度高，管接口为双层密封。 * 6.2 国内管幕技术的发展 管幕施工法是中国最早使用的非开挖施工方法，1953年首次用于北京西郊行政区污水管工程，采用人工挖掘顶进直径900mm管径的铸铁管。随后，上海等城市也相继采用这一技术，但都是手掘式管幕，设备也较简陋。 20世纪70年代，为适应大口径管道穿越江河的需要，我国开始发展长距离顶进技术。1978年研制成功的三段双铰型工具管解决了百米管幕技术，同年，上海又成功开发适于软粘土和淤泥质粘土的挤压法管幕，比普通手掘式管幕效率提高一倍以上。 * 从20世纪80年代开始，管幕技术在中国有了很大发展。1981年在穿越甬江的管道工程中，第一次应用中继间获得成功，顶进长度达581m，成为当时继美国依里诺斯州一次顶进585m之后，世界一次顶进最长的管幕工程。 20世纪90年代我国的管幕技术已处于世界先进水平。1992年上海研制成功国内第一台加泥式φ1440mm土压平衡掘进机，在奉贤排污工程中，直径DN1600mm钢筋混凝土管一次顶进1511m，创单向一次顶进混凝土管的世界记录。 * 1996年底又设计成功可调换止水带的中继间在上海黄浦江上游引水工程中，将内径3500mm的钢管，单向一次顶进1743m