[发明专利]地下水富集的砂层地段地铁管棚施工方法

说明书

本发明属于地铁施工技术领域，具体是一种地下水富集的砂层地段管棚施工方法。解决了普通的管棚施工工艺无法施做下穿地下水富集的砂层地段超前支护施工的问题，具体施工步骤如下：一.超前大管棚施工。二.降水井施工。三.WSS注浆加固。四.孤石、漂石处理。五.隧道开挖施工。本发明有效防止流水流砂的情况。

技术领域

本发明属于地铁施工技术领域，具体是一种地下水富集的砂层地段管棚施工方法。

背景技术

在下穿地段，拱部位于砂层带，拱部以下多为全风化花岗岩，砂层上部为淤泥质土，地下水位较高，水压较大，在砂层透镜体地层中，地下水富集，容易形成水囊，在开挖时出现渗水、流水现象，在水流过程中，下部全风化花岗岩层受动水影响，全风化花岗岩层软化崩解，掌子面自稳能力快速下降，在不做处理的情况下，极易造成崩解面积加大甚至流塌。在施工机械及人员反复扰动后，上台阶的台阶面上的全风化岩层软化崩解速度加快，进而造成挖机陷车，人员通行困难的局面，影响出土和施工工效。

受地质情况影响，普通的管棚施工工艺无法施做下穿地下水富集的砂层地段超前支护施工，普通管棚施工首先采用钻机引孔，然后推进管棚管，施工简易，但是在管棚钻进过程中，遇到地下水富集的砂层地段时，无法及时封堵前方地层中的地下水，导致地下水沿管棚孔位流出，更严重的是由于水流出过程中带砂，在不断的水和砂流失的情况下，会造成沈海高速路下方地层不密实，有形成空洞的可能，甚至造成地层下陷，既影响高速的通行安全，又会给初支施工留下隐患。

发明内容

本发明为了解决普通的管棚施工工艺无法施做下穿地下水富集的砂层地段超前支护施工的问题，提供一种地下水富集的砂层地段管棚施工方法。

本发明采取以下技术方案：一种地下水富集的砂层地段管棚施工方法，具体施工步骤如下：

一.超前大管棚施工。

1）预施做堵头墙，采用混凝土模筑，堵头墙做成环梁形式，环梁内采用钢筋与已经完成的初支结构连接，环梁的厚度为40~50cm，宽度为0.9~1m，浇筑时保证混凝土的密实性，在浇筑过程中间断性的敲击模板，增加混凝土的密实度。

2）在施做管棚前采用金刚钻机开孔，开孔要保证角度的精确性，线路坡度为θ°，管头下垂挠度为θ°+0.8°，金刚钻机开孔时，在钻孔上安装孔口密封装置。

3）根据在拱部放出的中线点来控制钻机与设计线路的平行，并用量角器控制管棚钻机的打设倾角，保证每一根管棚的角度在同一个轮廓面上，防止管棚角度不一造成的环切面不整齐，出现掉块现象。

4）在管棚施做断面之前，预施做正常断面的加大断面，本部管棚室断面较设计断面加大70cm，长度为6m，正常断面进加大断面需架立两榀缓冲拱架，拱架半径介于正常段和管棚室断面半径之间，保证断面的平稳过度和有效连接。

5）钻进开始时采用金刚钻头，如果在已经探知前方地层中有孤石或者不宜成孔的粗砂地层，提前将钻头更换为复合片钻头，保证成孔率，在探知前方孤石或者风化岩体距离孔口0-10m时，可直接用复合片钻头，如果超过10m，将复合片钻头更换为冲击钻，如果碰见孤石或者粗砂层等不易成孔地层，增加膨润土，形成泥浆护壁，保证钻机在研磨过程中钻孔用水回流时，带出大量前方地层中的砂，形成松散和空洞区。

二.降水井施工。

三.WSS注浆加固。

四.孤石、漂石处理。

1）孤石、漂石完全发育在开挖轮廓线外时，严格按设计控制超前管棚施工，保证管棚与开挖轮廓的位置关系，保证管棚贯穿孤石进而形成整体结构，在局部管棚间隙过大或孤石粒径较小的区域可补打超前小导管。