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工程與服務(wù)
管幕施工
1 .管幕工法簡介
管幕法是一種獨特的地下空間建設(shè)方法,它利用較大直徑的鋼管在地下密排并相互咬合預(yù)先形成鋼管帷幕，然后在此鋼管帷幕的保護下進行開挖，從而建造大斷面的地下空間。是一種安全可靠的地下暗挖技術(shù)。我公司先后開發(fā)出普通管幕工法，小口徑鎖扣管幕工法。其中，普通管幕不帶鎖扣，為剛性大管棚結(jié)果，小口徑鎖扣管幕工法以單根鋼管鋪設(shè)為基礎(chǔ)，多根鋼管平行咬合，密布在隧道周圍形成穩(wěn)定的支護結(jié)構(gòu)。該管幕結(jié)構(gòu)縱向成梁、橫向成拱，為開挖作業(yè)提供了可靠的保護。對于地質(zhì)情況復(fù)雜，地面沉降要求高、超淺覆蓋等地下空間的建設(shè)小口徑鎖扣管幕是優(yōu)先選擇的超前支護方案。2.小口徑鎖扣管幕施工方法
小口徑鎖扣管幕工法采用螺旋出土套管跟進工藝進行施工。管幕鋼管作為套管，內(nèi)部安裝帶有專門鉆頭的螺旋鉆桿。管幕機提供螺旋鉆桿的旋轉(zhuǎn)動力和套管的頂推力。管幕機頂進時，螺旋鉆桿向鉆頭傳遞鉆壓和扭矩切削土層，并將鉆渣由管內(nèi)螺旋排到孔口管外。邊頂進、邊切削、邊出渣，將管幕鋼管逐段向前頂進。每根鋼管的兩側(cè)均焊接有提供下一孔位鋼管滑行并卡位的軌道即鎖扣。后續(xù)孔位鋼管與相鄰鋼管的鎖扣咬合頂進，在鎖扣的作用下管與管橫向扣接，在開挖線外形成縱向成梁、橫向成拱的鋼管帷幕。為開挖作業(yè)提供了可靠的保護。另外，為了確保鋼管頂進精度，管幕施工的第一根孔作為標(biāo)準孔，標(biāo)準孔的精度決定了整個管幕的施工精度。因此，標(biāo)準孔頂進時要全程進行嚴格地光學(xué)測量偏差，如有偏差隨時進行糾偏。若標(biāo)準孔位置基本處于正常的設(shè)計位置，后續(xù)孔位鋼管的精度就有了保證。標(biāo)準孔完成后，采用“面向角導(dǎo)向方法”可高精度、高效地進行管幕的后續(xù)孔位鋼管的頂進。
3.小口徑鎖扣管幕施工流程
4. 小口徑鎖扣管幕施工特點
⑴螺旋出土套管跟進工藝避免了地層的變形
螺旋出土套管跟進工藝在一定程度上可以避免地層的變形。管幕施工時，管幕機提供螺旋鉆桿的旋轉(zhuǎn)動力和套管的頂推力。管幕機頂進時，螺旋鉆桿向鉆頭傳遞鉆壓和扭矩切削土層，并將鉆渣由管內(nèi)螺旋排到孔口管外。鋼管頂進過程中，調(diào)整頂進速度控制螺旋出土量，確保實際出土量≤計算出土量，適當(dāng)對地層進行擠密，減少對地層的擾動，保證鋼管頂進、土體切削、出渣的同步進行。
實際施工中，我們會根據(jù)實際地層情況及施工要求采用不同尺寸的鎖扣尺寸。鎖扣尺寸指的是公扣或母扣上邊緣與下邊緣的距離，當(dāng)鎖扣尺寸較大時，公扣及母扣的上下邊緣越接近鋼管的上下兩端，此時，相鄰鋼管之間的約束力越大，連接強度較高，在實際的施工實踐中常采用此方法增加管幕鋼管連接強度。
⑶面向角導(dǎo)向方法能大幅提高控制精度
精度控制是鎖扣管幕的施工難點之一。鋼管頂進過程中，施工鋼管與成孔鋼管鎖扣間存在一定的偏轉(zhuǎn)間隙。該偏轉(zhuǎn)間隙的存在可使得施工鋼管易發(fā)生偏轉(zhuǎn)，施工鋼管的位置與設(shè)計位置發(fā)生偏差，公母鎖扣之間發(fā)生相互作用力，若不及時糾正，可能會發(fā)生侵線、公母扣脫扣等現(xiàn)象。小口徑鎖扣管幕施工方法采用面向角導(dǎo)向方法及時進行角度糾偏，確保鋼管頂進精度。
所謂面向角導(dǎo)向是采用導(dǎo)向設(shè)備對鋼管頂進進行預(yù)導(dǎo)向或預(yù)控制，根據(jù)成孔鋼管的面向角及傾角變化情況，對施工鋼管的角度及方位變化進行判斷和定位。若需要施工鋼管逆時針偏轉(zhuǎn)，使則應(yīng)及時在鎖扣位置處加墊塊，以阻止其順時針偏轉(zhuǎn)。采用此方法，可提高整個施工的控制精度，保證相鄰鋼管間的鎖扣咬合及整個管幕鋼管的打設(shè)精度，避免侵線事故的發(fā)生。
⑷長短程結(jié)合的管幕機提高了施工效率
小口徑鎖扣管幕采用長短程結(jié)合的專利設(shè)備SE-GMJ-1200 螺旋出土跟管頂進管幕機施工（見圖7）。管幕鉆機設(shè)有短行程的頂推油缸及長行程的傳動馬達、傳動鏈條，可實現(xiàn)管幕鋼管的快速頂進及機頭的快速回拖，二者有效結(jié)合，提高了施工工效。
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