小曲线段浅埋暗挖通道大管棚空间布置方法与流程

1.本发明涉及管棚施工技术领域，尤其涉及小曲线段浅埋暗挖通道大管棚空间布置方法。


背景技术：

2.由于地面为城市主干道，交通流量大，施工场地限制，管线复杂，地铁风亭通道段不得不采用暗挖工法。该通道暗挖段为1/4圆环型，覆土4.5m左右，由于通道受曲线影响。因此以往的施工经验采用两侧对打大管棚的布置方法，而两侧对打大管棚布置方法，施工工序繁多、施工工效极低、投入成本较高、严重滞后工期等缺点，且通道对面为既有地铁运行线路，无法实施大管棚施工，导致暗挖存在较大安全风险。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供小曲线段浅埋暗挖通道大管棚空间布置方法，旨在解决现有的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了小曲线段浅埋暗挖通道大管棚空间布置方法，涉及一端操作空间受限的圆弧形通道，具体包括以下步骤，
5.s1：于远离操作空间受限的待开挖弧形通道一端施工导向架，于导向架上预埋等距分布的套管；
6.s2：对导向架及套管进行固定，并向导向架内注入混凝土；
7.s3：采用潜孔钻机伸入套管内并沿着每根套管的布置方向进行跟管施工作业；
8.s4：向跟管内安装入钢筋，套管端头安装注浆接头，采用单液浆注浆机，依次对套管进行注浆施工，完成大管棚施工。
9.进一步地，所述s1中，等距分布的所述套管由水平段及圆弧型段组成，水平段套管端部所处直线一端与圆弧型段套管端部所处弧线的上端连接，且水平段套管端部所处直线的长度大于圆弧形通道端面宽度的二分之一，水平段套管由插入端向延伸端呈发散型方向分布，且水平段套管内跟管位于圆弧形通道上方且与其上弧顶水平切线共线设置，圆弧形段套管沿圆弧形通道端面纵向分布，其中，水平段套管与圆弧型段套管的等距分布间距不同。
10.进一步地，所述s3中，每根套管中进行跟管施工的尽头端沿着圆弧形通道外弧面及操作空间受限的端面依次排布，所述圆弧形通道操作空间受限的端面上方至少设有三处呈发散型的跟管，相邻跟管之间的发散角度为2-3
°
。
11.进一步地，所述套管采用预上仰的角度设置，上仰角度为1
°
，前侧套管的后段设置于后侧套管的前段下方且保持局部重合。
12.进一步地，所述s4后，在导向架内侧沿圆弧形通道拱部轮廓线外侧设置超前小导管，超前小导管从提前架设的钢格栅腹部穿过，后端支撑在已架设好的钢格栅上，并焊接牢固，前端呈倾斜状嵌固在地层中，前后两排超前小导管的水平支撑搭接长度大于1m，并在搭
设过程中依次向同端面的超前小导管内注浆，注浆由下至上、间隔对称进行，相邻孔位错开交叉进行。
13.进一步地，设于圆弧形通道内同端面的每个超前小导管端部均朝向上层设置的跟管分布，位于圆弧形通道内靠近内弧面一侧设置的超前小导管与上层呈发散型设置的跟管间隔对应分布，且自上至下由内向外的由圆弧形通道内弧面呈发散型设置。
14.进一步地，所述s4中对套管进行注浆施工时采用跳孔方式，其中，圆弧形段套管内注浆施工的跳孔间隔为单孔间隔，水平段套管内注浆施工的跳孔间隔为双孔间隔。
15.进一步地，所述s4中，在后续圆弧形通道开挖过程中，每掘进一段，在进行通道内壁进行施工时，对朝向且呈发散型分布的水平段套管下方的地层进行预支护，在施工出局部通道内壁形状后，并在打入锚杆前，于内壁上提前预留锚栓孔并进行覆盖保护，随后向对应侧的圆弧形通道内壁喷射混凝土，且保持每个掘进面至少两次依次进行的混凝土预加固作业。
16.进一步地，所述s4中，于套管内留置的跟管采用焊接钢管或无缝钢管，并于其内灌注水泥砂浆或放置钢筋笼。
17.本发明的有益效果体现在：
18.本发明中，充分利用有限的场地条件，解决了以往曲线段暗挖大管棚采用两端头对打施工难度大、施工工序繁多、施工工效极低、投入成本较高、严重滞后工期等缺点，且通道对面为既有地铁运行线路，无法实施大管棚施工的难题；设计布置方式简单、易于实施、充分利用了有限空间，大管棚断面形式上采用水平 圆弧型设计理念，平面上采用发散型的布置方式，竖向采用预仰角的措施；该设计发明，保证了小曲线暗挖段大管棚全覆盖，减少了施工工序，极大的提高了施工功效、降低了成本投入、减少了施工工期、保证了浅埋暗挖施工安全。
附图说明
19.图1为现有曲线段暗挖大管棚施工示意图；
20.图2为本发明大管棚平面布置示意图；
21.图3为本发明大管棚布置断面图示意图；
22.图4为本发明大管棚纵断面示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
25.全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方
案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在。
26.请参阅图2-4，本发明小曲线段浅埋暗挖通道大管棚空间布置方法，涉及一端操作空间受限的圆弧形通道，具体包括以下步骤，
27.s1：于远离操作空间受限的待开挖弧形通道一端施工导向架，于导向架上预埋等距分布的套管；
28.s2：对导向架及套管进行固定，并向导向架内注入混凝土；
29.s3：采用潜孔钻机伸入套管内并沿着每根套管的布置方向进行跟管施工作业；
30.s4：向跟管内安装入钢筋，套管端头安装注浆接头，采用单液浆注浆机，依次对套管进行注浆施工，完成大管棚施工。
31.请参阅图1，充分利用有限的场地条件，解决了以往曲线段暗挖大管棚采用两端头对打施工难度大、施工工序繁多、施工工效极低、投入成本较高、严重滞后工期等缺点，且通道对面为既有地铁运行线路，无法实施大管棚施工的难题；设计布置方式简单、易于实施、充分利用了有限空间，竖向采用预仰角的措施；保证了小曲线暗挖段大管棚全覆盖，减少了施工工序，极大的提高了施工功效、降低了成本投入、减少了施工工期、保证了浅埋暗挖施工安全。
32.在一实施例中，所述s1中，等距分布的所述套管由水平段及圆弧型段组成，水平段套管端部所处直线一端与圆弧型段套管端部所处弧线的上端连接，且水平段套管端部所处直线的长度大于圆弧形通道端面宽度的二分之一，水平段套管由插入端向延伸端呈发散型方向分布，且水平段套管内跟管位于圆弧形通道上方且与其上弧顶水平切线共线设置，圆弧形段套管沿圆弧形通道端面纵向分布，其中，水平段套管与圆弧型段套管的等距分布间距不同。
33.这样设置，大管棚断面形式上采用水平 圆弧型设计理念，平面上采用发散型的布置方式，能够从圆弧形通道一端进行管棚的搭建，即从圆弧形通道一端通过一侧发散型的套管布置，能够覆盖整体圆弧通道，而不用从圆弧通道两端对打套管，充分利用有限的场地条件，解决了以往曲线段暗挖大管棚采用两端头对打施工难度大、施工工序繁多、施工工效极低、投入成本较高、严重滞后工期等缺点。
34.在一实施例中，所述s3中，每根套管中进行跟管施工的尽头端沿着圆弧形通道外弧面及操作空间受限的端面依次排布，所述圆弧形通道操作空间受限的端面上方至少设有三处呈发散型的跟管，相邻跟管之间的发散角度为2-3
°
。这样操作，能够保持圆弧形通道的非操作面上方得到有效的预先支护，使得发散型布置的套管能够完全覆盖整体圆弧形通道，在完成圆弧形通道的两端贯通时，确保圆弧形通道的非操作面不会出现塌陷的问题，保证了施工的安全性。
35.在一实施例中，所述套管采用预上仰的角度设置，上仰角度为1
°
，前侧套管的后段设置于后侧套管的前段下方且保持局部重合。这样设置，能够避免在施工过程中，套管会出现下沉而侵入圆弧形通道内部的问题，给套管提前预留出合理的下沉距离，保障后续施工的正常进行，进而提高了施工效率。
36.在一实施例中，所述s4后，在导向架内侧沿圆弧形通道拱部轮廓线外侧设置超前
小导管，超前小导管从提前架设的钢格栅腹部穿过，后端支撑在已架设好的钢格栅上，并焊接牢固，前端呈倾斜状嵌固在地层中，前后两排超前小导管的水平支撑搭接长度大于1m，并在搭设过程中依次向同端面的超前小导管内注浆，注浆由下至上、间隔对称进行，相邻孔位错开交叉进行。这样操作，便于对圆弧形通道的前段进行加固支护，避免前侧待施工的圆弧形通道所处的上侧地层由于套管的支撑点与通道内表面间距一段距离，而不是位于通道内弧面上，导致塌陷的问题，进一步提高大管棚的支护效果。
37.在一实施例中，设于圆弧形通道内同端面的每个超前小导管端部均朝向上层设置的跟管分布，位于圆弧形通道内靠近内弧面一侧设置的超前小导管与上层呈发散型设置的跟管间隔对应分布，且自上至下由内向外的由圆弧形通道内弧面呈发散型设置。这样操作，通过超前小导管的对应设置，能够对施工的圆弧形通道前端进行预支护，且与上层呈发散型设置的跟管间隔分布，对前侧待施工的圆弧形通道所处的上侧地层进行均匀的多点预支护，进一步提高后续施工的安全性，保障施工的质量。
38.在一实施例中，所述s4中对套管进行注浆施工时采用跳孔方式，其中，圆弧形段套管内注浆施工的跳孔间隔为单孔间隔，水平段套管内注浆施工的跳孔间隔为双孔间隔。采取分序跳孔注浆原则可以有效地逐步实现约束注浆，使浆液逐渐达到挤压密实，促进注浆帷幕的连续性，并且通过逐序提高注浆压力，有利于浆液的扩散和提高浆液结石体的密实性。同时，后序孔注浆也是对前序孔注浆效果的检查与评定。因此，原则上所有的注浆工程都应采取跳孔注浆原则。
39.在一实施例中，所述s4中，在后续圆弧形通道开挖过程中，每掘进一段，在进行通道内壁进行施工时，对朝向且呈发散型分布的水平段套管下方的地层进行预支护，在施工处局部通道内壁形状后，并在打入锚杆前，于内壁上提前预留锚栓孔并进行覆盖保护，随后向对应侧的圆弧形通道内壁喷射混凝土，且保持每个掘进面至少两次依次进行的混凝土预加固作业。这样设置，能够进一步提高套管呈发散型分布的水平段套管下方地层的支撑强度，避免因为该侧套管呈发散型分布，导致其下方与圆弧形通道之间的地层未能得到有效支护，若此处地层存在强度不高的问题，容易在圆弧形通道施工到此处时，地层出现局部塌陷的问题，影响施工进程。
40.在一实施例中，所述s4中，于套管内留置的跟管采用焊接钢管或无缝钢管，并于其内灌注水泥砂浆或放置钢筋笼。这样设置，便于提高套管整体的结构强度，进而提高大管棚整体的承重能力，提高安全性。
41.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。