管幕法施工工藝圖文詳解

來源:築龍論壇,版權歸原作者所有!


在隧道工程中,我們除了需要了解像盾構法這樣的常見施工方法外,我們更需要了解隧道都有些什麼輔助工法,因為它直接關係到了隧道的安全和經濟效益,一起來探討一下隧道的輔助工法中的“管幕法”吧!


隧道工程中的輔助工法

目的:形成超前的預支護體系;

作用:維持掌子面穩定、控制地層變形、預防坍塌冒頂事故;

意義:直接關係到隧道的安全和經濟效益;

種類:插板法、小導管超前注漿法、淺層地表錨杆注漿加固法、水平旋噴或攪拌法、冷凍法、管棚法、管幕法等。

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解


管幕工法概述

利用小口徑頂管設備建造大斷面地下空間;

原理與管棚工法近似,屬於大剛度管棚;

起源於日本,主要用於下穿工程。

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕工法的特點:無需進行道路改建;不影響地面的正常交通;無需進行管線改接;不抽取地下水;無需加固房屋地基和樁基;管幕鋼管鎖口注漿後可有效的防止滲漏水;鋼管鋪設精度要求高;工程投入大,單位延米造價高。

管幕工法的適用範圍:


管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解


管幕設計概要

設計內容:鋼管配置;管幕內支撐佈置;開挖順序;開挖面穩定性評價;地表沉降分析與控制;土體加固設計

控制指標:管幕的容許變形量[δ]=5mm

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解


管幕法施工

兩大部分:1、鋼管幕施工 2、管幕保護下地下結構施工

施工難點:1、管幕頂進精度控制 2、管幕施作時的地表變形控制

管幕工法步驟:

1.構築頂管工作井和接收井;

2.鋼管頂進,鋼管之間用鎖口搭接,鋼管鎖口處塗刷止水潤滑劑;

3.鋼管接頭處注入止水劑;

4.在鋼管內注漿或注入混凝土;

5.在管幕內開挖,邊開挖邊支撐;

6.逐段構築內部結構,並逐步拆除管幕內支撐,最終形成完整的地下通道。

管幕鋼管鋪設方法:定(導)向鑽進法 (Directional Drilling);水平螺旋鑽進法 (Horizontal Auger Boring);夯管施工法 (Impact Ramming);頂管法 (Pipe Jacking);微型頂管法 / 微型隧道施工法 (Micro Tunneling)


定(導)向鑽進法

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

鑽進液:

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解


頂管法概述

管幕法施工工藝圖文詳解


工作管或掘進機:手掘式頂管;擠壓式頂管;氣壓平衡式掘進機;泥水平衡式掘進機;土壓平衡式掘進機

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解


泥水平衡式頂管的特點:適用範圍廣;掘進引起的地面沉降小;適於長距離作業;作業環境好、速度快。成本較高(棄土、場地、設備);泥水處理量大;覆土很薄或滲透係數特別大時易受阻


管幕法施工工藝圖文詳解


土壓平衡式頂管的特點:適用土質範圍廣;地面變形小;覆土厚度可以很小;棄土處理方便;操作方便、安全,作業環境好;砂、礫石層中需進行渣土改良


管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解


頂管進出洞技術

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

頂進過程中的沉降控制措施:嚴格控制頂進的施工參數;選擇合適的建築空隙;嚴格控制糾偏量;確保漿液壓注質量;保證鋼管鎖口和洞口處的密封;必要的地面跟蹤注漿

微型隧道施工法:


管幕法施工工藝圖文詳解

先導式微型隧道施工法:


管幕法施工工藝圖文詳解

螺旋式微型隧道施工法:


管幕法施工工藝圖文詳解

泥水式微型隧道施工法:


管幕法施工工藝圖文詳解

鋼管幕頂進順序:

以橫斷面中軸線為基準對稱進行由下往上

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕頂進後的處理措施:置換觸變泥漿(或管外回填注漿);鋼管鎖口止水處理;鋼管混凝土填充;鋼管端部與工作井的連接


沉降監測

在管幕上方及周邊的道路、重要建築物及臨近隧道埋設監測點;

施工前進行初始數據採集;

對於頂管施工中已經穿越或即將穿越,以及沉降變化量大的點,應適當加密監測頻率;

注漿時應跟蹤監測;

當監測值超過報警值時應立即採取相應措施。

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕-箱涵施工方法:

推進方案(RBJ工法);牽引方案(FJ工法);推拉結合方案(ESA工法)


管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解


管幕工法實例

管幕法施工工藝圖文詳解

工程概況:

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕和箱涵位於③1灰色淤泥質粉質粘土和④灰色淤泥質粘土層,為飽和軟土。含水量大、承載力低、滲透係數小。

管幕頂部覆土層厚度:4.5m~5.0m。

南北二座工作井的尺寸:

L×B×H=24.6m×41m×17m,

工作井採用地下連續牆法施工牆厚B=0.8m,入土深度H=31m。

南北二座工作井的出洞段土體加固範圍:L×B×H=8m×38m×18m;加固強度:qu=0.8Mpa。

管幕法施工工藝圖文詳解

鋼管幕:80 根Φ970×10 帶鎖口的鋼管,形成口字形管幕。鎖口材料為角鋼100×80×10,管幕段長度126m。

箱涵:矩形雙孔鋼筋混凝土結構,為雙向八車道。結構外包尺寸:34.2m×7.85m,箱涵共分8節。

管幕施作方案:

管幕法施工工藝圖文詳解

箱涵推進方案:

由南北二座工作井同時向中間推進箱涵;在箱涵推進前,先完成100 m以上暗埋段結構施工,並以此作為箱涵推進的後靠結構;出洞段8m範圍先進行土體加固,以滿足破牆後的開挖面穩定;管幕內土體不加固,大網格內設小網格,以保持不同工況下的開挖面穩定;在每座工作井內設置80只2500kN千斤頂,採用液壓同步施工技術推進;通過設置可靠的密封止水裝置,在管幕與箱涵外壁之間壓注優質的觸變泥漿。


管幕法施工過程

在這裡以廈門為例介紹一下管幕法的施工過程:

廈門市高崎互通連接線同既有鷹廈鐵路杏林大橋成小角度斜交,互通連接線採用下穿隧道方式通過。隧道分左右兩線,其中左線78m,右線110m。隧道通過地段地表為第四系全新統人工填築土,結構鬆散、厚度4m左右,隧道拱頂距地表的最小深度僅為2.5m,而110m長的管幕施工在國內尚屬首次。


管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

管幕法施工工藝圖文詳解

△施工現場圖


分享到:


相關文章: