一种管幕快速施工方法与流程

1.本发明涉及隧道施工技术领域，更具体的，涉及一种管幕快速施工方法。


背景技术：

2.随着国内基础交通设施的快速发展，隧道工程的建设也越来越多。管幕法是近些年的新兴工法，对于埋深浅、断面大、地质条件复杂的地下工程，管幕法有其它施工方法无可比拟的优点，可以大大降低施工对地面活动及其他地下设施与管道的影响，尤其对开挖面无法自立的地层可提供临时挡土及止水设施。
3.目前管幕法的应用仍有诸多局限，由于受到施工器械等限制，管幕的管径普遍在970mm以上，短距离小管幕的管径也达到600mm以上，而施工过程中经常有工程由于环境因素限制需要使用更小管径的管幕，现有的施工器械无法满足施工要求。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于现有的施工器械无法施工微型管幕。为了克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种管幕快速施工方法，利用定向钻机沿管幕轮廓钻孔，每次钻进均可产生一个长条形槽孔，同时由定向钻机回拖将第一钢管组合或第二钢管组合拉入长条形槽孔内，大幅提高了管幕施工的精度和效率，缩短施工周期。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.本发明提供了一种管幕快速施工方法，包括以下步骤：
7.s1、根据隧道长度构筑始发井和接收井；
8.s2、根据设计的管幕形状和尺寸，在始发井和接收井内壁进行精确的测量放线，并标记钢管打入的位置，形成管幕轮廓；
9.s3、将定向钻头沿着管幕轮廓由始发井朝向接收井横向钻进，准确贯穿围岩体并得到长条形槽孔；
10.s4、制作第一钢管组合，在接收井内将第一钢管组合的一端与定向钻头固定，利用定向钻头回拖带动第一钢管组合插入长条形槽孔内；
11.s5、间隔一组管位，重复s3、s4步骤，直至管幕轮廓内的第一钢管组合全部施工完毕；
12.s6、制作第二钢管组合，并以相同的方式在相邻的两个第一钢管组合之间插打第二钢管组合，完成整个管幕墙施工；
13.s7、管幕墙施工完毕后，封堵钢管两端头，从管中段向两端后退式加压注浆。
14.在本发明较佳的技术方案中，在步骤s2中，待管幕轮廓成形后，沿着管幕轮廓的内外边界打入限位钢板或管幕门框。
15.在本发明较佳的技术方案中，所述第一钢管组合和所述第二钢管组合均由顶管和连接件组成，且第一钢管组合为连接件-顶管-连接件型结构，第二钢管组合为顶管-连接件-顶管型结构。
16.在本发明较佳的技术方案中，所述连接件包括腹板和弧形板，腹板两端对称设置有两个弧形板，且腹板端部与弧形板内侧壁固定连接。
17.在本发明较佳的技术方案中，所述顶管两侧分别对称固设有两个限位翼板，且限位翼板与所述弧形板卡接。
18.在本发明较佳的技术方案中，所述顶管、所述腹板和所述弧形板上均沿长度方向开设有两个以上的注浆孔，且注浆孔呈梅花形布置。
19.本发明的有益效果为：
20.1.本发明提出的一种管幕快速施工方法，利用定向钻机沿管幕轮廓钻孔，每次钻进均可产生一个长条形槽孔，同时由定向钻机回拖将第一钢管组合或第二钢管组合拉入长条形槽孔内，大幅提高了管幕施工的精度和效率，缩短施工周期；
21.2.管件上带有的注浆孔能够对周围土体注浆加固，保证在超浅覆土的长距离小管径微型管幕施工的安全性；
22.3.通过设置连接件，大幅增强了管幕墙的整体强度和刚度，保证了施工过程的安全性。
附图说明
23.图1是本发明具体实施方式提供的一种管幕快速施工方法的施工效果图；
24.图2是管幕墙的侧视图；
25.图3是第一钢管组合的结构示意图；
26.图4是第二钢管组合的结构示意图；
27.图5是第一钢管组合的立体结构图。
28.图中：
29.1、始发井；2、接收井；3、定向钻头；4、第一钢管组合；41、顶管；42、连接件；421、腹板；422、弧形板；43、限位翼板；44、注浆孔；5、第二钢管组合；6、限位钢板。
具体实施方式
30.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
31.如图1-5所示，实施例中提供了一种管幕快速施工方法，包括以下步骤：
32.s1、根据隧道长度构筑始发井1和接收井2，在始发井1一侧架设好定向钻机，且定向钻头3固设于定向钻机的动力输出端；
33.s2、根据设计的管幕形状和尺寸，在始发井1和接收井2内壁进行精确的测量放线，并标记钢管打入的位置，形成管幕轮廓；
34.s3、将定向钻头3沿着管幕轮廓由始发井1朝向接收井2横向钻进，准确贯穿围岩体并得到长条形槽孔，其中定向钻头3的角度可进行高精度调节，钻进过程中要时刻保持检测，确保钻孔过程中定向钻头3始终保持水平状态，进而使得长条形槽孔开孔位置精确，确保施工质量；
35.s4、制作第一钢管组合4，在接收井2内将第一钢管组合4的一端与定向钻头3固定，利用定向钻头3回拖带动第一钢管组合4插入长条形槽孔内，其中，第一钢管组合4与定向钻头3采用可拆卸连接方式；
36.s5、间隔一组管位，重复s3、s4步骤，直至管幕轮廓内的第一钢管组合4全部施工完毕；
37.s6、制作第二钢管组合5，并以相同的方式在相邻的两个第一钢管组合4之间插打第二钢管组合5，完成整个管幕墙施工，其中，第一钢管组合4与第二钢管组合5插接配合，两组以上的第一钢管组合4和第二钢管组合5首尾连接组成完整的管幕墙；
38.s7、管幕墙施工完毕后，封堵钢管两端头，从管中段向两端后退式加压注浆。
39.具体的，在步骤s2中，待管幕轮廓成形后，沿着管幕轮廓的内外边界打入限位钢板6或管幕门框。本实施例中，限位钢板6的宽度为1m。限位钢板6设置于管幕轮廓的内外边界，能够对定向钻头3起到辅助定位的作用，进而提高了定向钻头3的定位速度，保证了钻孔的精度，同时限位钢板6或管幕门框还能够起到保护围岩体的作用，防止围岩体在定向钻头3钻孔过程中塌孔，保证了成孔的质量。
40.具体的，第一钢管组合4和第二钢管组合5均由顶管41和连接件42组成，且第一钢管组合4为连接件-顶管-连接件型结构，第二钢管组合5为顶管-连接件-顶管型结构。本实施例中，顶管41与连接件42为可拆卸连接结构，施工前可方便的预先在地面进行组装，从而能够节省施工耗时，缩短施工周期。管幕墙的横截面为长方形，由于第一钢管组合4两端的连接件42与第二钢管组合5两端的顶管41可通过插接方式固定连接，故两组以上的第一钢管组合4和第二钢管组合5首尾连接能够组成完整的管幕墙。此外，顶管41与连接件42连接紧密，使得管幕墙结构具有较强的整体刚度和强度，同时还具有良好密封性能。
41.具体的，连接件42包括腹板421和弧形板422，腹板421两端对称设置有两个弧形板422，且腹板421端部与弧形板422内侧壁固定连接。本实施例中，弧形板422的宽度为10mm，且弧形板422与腹板421采用一体成型，保证其结构强度。腹板421的端部连接于弧形板422内侧壁的中心位置。组装时，由工作人员确保弧形板422与顶管41外壁紧密贴合。
42.具体的，顶管41两侧分别对称固设有两个限位翼板43，且限位翼板43与弧形板422卡接。本实施例中，顶管41两侧各设置有两个限位翼板43，且4个限位翼板43沿着顶管41的中心轴对称布置。限位翼板43为长条形，限位翼板43沿长度方向固定于顶管41外壁，且限位翼板43的长度与顶管41的长度相等。组装第一钢管组合4或第二钢管组合5时，将限位翼板43插入连接件42的两个弧形板422之间，并保证限位翼板43与弧形板422端面紧密贴合，此时由于限位翼板43倾斜设置，安装完成后顶管41不能左右移动，从而达到将顶管41与连接件42固定连接的目的，整个组装过程简单快速，且限位翼板43与弧形板422相互配合，使得连接部位的密封性好，具有优秀的防水止水性能。
43.具体的，顶管41、腹板421和弧形板422上均沿长度方向开设有两个以上的注浆孔44，且注浆孔44呈梅花形布置。本实施例中，相邻的两个注浆孔44之间间隔为300mm。通过设置注浆孔44，方便在管幕墙施工完后，由注浆孔44进行加压注浆，从而能够对周围土体进行加固，使得该管幕墙结构尤其适用于在超浅覆土的长距离小管径微型管幕的施工。
44.本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本技术的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。