[发明专利]坚石段顶管非爆破水磨钻双向钻进施工方法

说明书

技术领域

本发明属于天然气长输管道施工领域，涉及一种坚石段顶管非爆破水磨钻双向钻进施工方法。

背景技术

随着我国交通基础设施的发展，在桥梁结构中，水磨钻孔灌注桩将被运用到公路桥梁及其他领域。水磨钻成孔方式为在孔内沿着护壁方向钻周边岩心，贯通后将中间岩层松动，坚石岩层地段的顶管穿越是长输管道施工中需面对的常见穿跨越地质形式，随着国内外对天然气等能源的依赖，天然气业务不断扩展，随之配套的输送能源的长输管道施工任务不断增多，对于长输管道穿越江河、湖泊、公路、铁路机会较多，水磨钻施工较频繁，水磨钻孔快速发展。在传统的非开挖技术中，静态爆破方式往往不被产权单位接受，且安全隐患大；泥水平衡法与土压平衡法限于自身工法特点与原理的局限，无法在山石地区施展，且设备投入大，地下不确定因素多。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种坚石段顶管非爆破水磨钻双向钻进施工方法，可有效解决坚石层地段安全高效完成洞体贯通，施工程序更简便、施工速度快、对地上道路无安全隐患、设备人员投入少。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

坚石段顶管非爆破水磨钻双向钻进施工方法，包括以下步骤：

(1)测量放线，放出中心线和边界线；

(2)在穿越段两端开挖、加固施工满足套管顶进所需强度的操作坑；

(3)利用水磨钻钻进形成环形穿越面与岩体分割；

(4)将石方劈裂后运出洞体。

进一步，步骤(2)中，操作坑的施工流程为，基坑开挖→垫层浇筑→内壁清理→钢筋绑扎→模板安装→坑体混凝土浇筑→底板钢筋绑扎→底板混凝土浇筑→砼养护。

进一步，模板安装过程中，模板使用木模或钢模，板间拼缝用双面胶带粘贴。

进一步，拼接的两块板高差不得超过1mm，板间拼缝不得大于2mm。

进一步，同一截面内的受拉钢筋，其焊接接头的截面积之和不得超过钢筋总截面的50％。

进一步，步骤(3)中，钻进采用双向钻进，分别从作业坑与目标坑向岩体中心钻进。

进一步，在每盘钻进完毕并取芯完成后重新确定凿岩面中心点。

进一步，步骤(4)后，进行套管顶进施工，对洞体内部进行局部修正。

进一步，套管顶进施工的流程为，下管→稳管及接口处理→顶进→测量、校正→顶进收尾。

进一步，顶进过程为安装顶铁→开油泵使千斤顶伸出活塞→注浆→千斤顶伸出活塞额定长度后开阀门回油→下管。

本发明的有益效果在于：

施工效率高：与传统顶管方法比较，无需修筑大体积混凝土后背墙，节省了时间和投资，与泥水平衡、土压平衡法比较，无需大设备吊装、拆卸，无需注浆减磨等措施。

安全稳定性高：坚石层硬度高，充分利用围岩自承能力高特点，无需岩体支护，不存在塌方危险，且水磨钻钻进后，对岩体无扰动，对上方道路无安全隐患。

设备投入少：水磨钻所需设备均为小体积工器具及小型耗材，无需大设备进场。

节能环保、占地少：施工机具均为小功率，对电力及油料需求少，同时无需建立泥浆池等辅助设施，对周边环境无不利影响，同时节约的占地，地貌恢复容易。

施工周期短：采用双向钻进工艺，施工周期较单侧钻进节约一倍，施工机具稳定性高，零配件充足，人员组织合理，显著缩短工期。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明的施工流程图；

图2为墙体模板安装图；

图3为顶管示意图；

图4为本实施例G50高速公路下穿道顶管施工贯通测量的平面图；

图5为本实施例G50高速公路下穿道顶管施工贯通测量的立面图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

1、穿越前准备

核实顶管段的穿越角度、操作坑间距、土质及水文地质情况及顶管段地上、地下构筑物的结构及其基础做法和高程，对顶管需要的顶力进行核算。根据穿越点的地形、地貌情况，确定地下水的排放点及排水方式。

2、测量放线

使用全站仪、经纬仪和水准仪等定出穿越起止点、中心桩和施工作业带边线桩，并用白灰撒出中心线和边界线。在穿越两侧放出管沟中心线，保证管沟中心线与套管中心线在一条直线上。

测量出套管管底标高及公路两侧的自然地平标高，以便确定管沟深度。测量作业坑、目标坑中心及开挖标高。