[发明专利]一种地铁旁通道水平冻结孔的气动夯管施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地铁旁通道水平冻结孔的气动夯管施工方法，属于地层冻结施工技术领域。

背景技术

进入21世纪以来，世界各国越来越多的城市大量地进行地铁工程建设，在地铁隧道施工过程中，当地铁隧道所处地层为松软含水等恶劣地层时或由于城市空间限制传统的地面施工方法难以进行时，水平冻结法以其技术安全可靠、不占地面等特殊优点以及不污染环境的优势，因此，在地铁旁通道建设方面得到广泛应用；水平冻结法施工的关键工序是冻结管的铺设施工，现有技术中，冻结管的铺设一般采用钻进法跟管钻进施工，即利用水平钻机加泥浆循环跟管钻进铺设冻结管，钻头为逆止钻头，钻杆即为冻结管，但由于泥浆循环需将地层中泥土置换出来一部分后冻结管才能进入，当地层为松软、含水量大且含承压水时，钻进法施工时出水涌砂过多，对地层扰动明显，隧道及地表沉降值大，工程安全性较差，易造成工程事故的发生。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种地铁旁通道水平冻结孔的气动夯管施工方法。

本发明的一种地铁旁通道水平冻结孔的气动夯管施工方法是通过以下技术方案实现的：

一种地铁旁通道水平冻结孔的气动夯管施工方法，包括如下步骤：

步骤1：安装孔口止水装置，以防夯管过程中冻结管与孔口管之间大量出泥、出水；

(1)利用钻头直径为φ120mm的开孔钻机在管片上进行第一次开孔；

(2)在第一次所开的孔中进行孔口管埋设；

(3)在孔口管上连接闸阀；

(4)利用钻头直径为φ95mm的开孔钻机在第一次所开的孔内进行第二次开孔；

步骤2：搭建夯管锤支架，安装导轨，按冻结孔设计方位要求，用罗盘调整导轨的方向和角度，将导轨与支架固定牢固，夯管锤导轨安装在专用升降架上；

步骤3：夯进准备：安装张紧器，在孔口管中插入前端密封的第一节冻结管，并用张紧器将夯管锤与冻结管拉紧，使夯管锤与冻结管成为一个整体，压紧孔口密封装置，打开孔口阀门，冻结管入孔前，需根据钻孔深度选择配管，每节冻结管长度为1.0～2.5m，冻结管为φ89×8mm无缝钢管；

在气动夯管施工前要将气动夯管锤的注油器中加满润滑机油。

步骤4：气动夯管施工；

(1)启动空压机，打开夯管锤主进气阀，慢速启动夯管锤，夯第一节冻结管；

(2)当第一节冻结管进入地层2m时调整钢管的水平、垂直位置，然后完全开启夯管锤进气阀，全速夯第一节冻结管，使第一节冻结管夯到预定位置；

(3)当第一节冻结管被夯到预定位置后，释放夯管锤内余气，撤去张紧器；

(4)在第一节冻结管尾部砸入内衬管箍，在导轨里放入第二节冻结管，将第二节冻结管在衬管处与第一节冻结管进行组对焊接及补口补伤；

(5)夯第二节冻结管，以此类推，可按此法对若干节冻结管夯进；

在前一节冻结管与后一节冻结管的焊接之前，两节冻结管的接头处均需打磨成45°坡口，用直角靠尺检查并保证冻结管的同心度，操作均应按设计要求和施工规范进行，焊接完毕后，用罗盘和吊线检查两节冻结管的垂直及水平偏斜情况，确保对接质量；夯管过程要求连续进行，不宜中途停止，尽量减少作业间歇时间，因为间歇时间过长，会造成土层和管外壁粘在一起，从而使夯进阻力增大；

步骤5：封孔注浆；

当若干节冻结管被夯至预定深度后，通过旁通阀进行注浆封孔。

所述步骤4中，当夯进过程中阻力过大时，打开旁通阀，使少量泥从阀门中挤出。

所述步骤5采用水与水泥的比例为1∶1及水泥浆与水玻璃比例为1∶0.5作为封孔液。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：

1、当在地铁旁通道施工，由于水平冻结孔所处地层为砂性土、淤泥质黏土、粉质黏土、粉土等松软、含水量大且承压大的土层时，利用本发明的方法能够保证施工冻结孔少出泥、施工对地层的扰动小以及施工安全、成本低。

2、本发明的一种地铁旁通道水平冻结孔的气动夯管施工方法，设备使用成本低，冻结管加工简单且连接强度高，不需钻头，安全可靠，节能环保。

附图说明

图1为本发明的一种地铁旁通道水平冻结孔的气动夯管施工方法流程图；

图2为本发明的一种地铁旁通道水平冻结孔的气动夯管施工方法的第一次开孔示意图；

图3为本发明的一种地铁旁通道水平冻结孔的气动夯管施工方法的第二次开孔示意图；

图4为本发明的一种地铁旁通道水平冻结孔的气动夯管施工方法的孔口止水装置安装放大示意图；