大管棚施工方法

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3. 钻头是由合金钢片与φ108钢管组成,合金片直接焊在 钢管端部,遇土层可由高压水排除粉沫,遇岩石可钻 进或退出钻杆排渣或取岩芯;
大管棚施工技术要求:
4. 钻孔角度由导向拱上的导向套管控制,导向拱采用20b 号工字钢加工和组装,拱架间距0.6m,安装四榀,纵 向用钢筋联接加固,其刚度必须满足抗振动的要求。 导向套管直径133mm,其位置由测量仪器精确定位后, 焊接固定在导向拱上,导向套管的间距,角度与管棚 相同,角度为1~3°.
管棚具体做法图:
管棚示意图:
管棚示意图
导向墙内导管布置示意图:
大样
大管棚钻孔工艺流程:
安装导向拱(或做套拱)
测量布孔
搭设钻孔工作平台
钻机就位校正
钻头准备
钻孔及接长钻杆
钻杆分节退出卸下
提升工作平台
钻杆准备
顶管工艺流程:
钻管棚孔
顶第一节管棚管
孔口段人工下第一 节管棚管
接第二节管棚管
顶第二节管棚管
12. 按设计将管棚钢管顶进后,应先用钻头淘尽管内 残渣。再注入水泥浆,水泥浆的水灰比控制在 0.5:1.5~1.0:1.5之间,注浆初压力为0.5~ 1.0Mpa,终压力为2.0~2.5Mpa,使浆液通过管壁 小孔扩散到岩土层的缝隙内,达到预加固围岩的 目的。
光面爆破
Ⅲ、Ⅳ级围岩一般洞段开挖钻爆采用 光面爆破,其施工工艺流程见下图:
大管棚施工技术要求:
7. 换钻杆时,要注意检查钻杆是否弯曲,有无损伤, 中心喷水孔是否畅通等,不符合要求的应及时更 换,以确保正常作业;
8. 钻孔时应随时观测钻进速度,孔内排水颜色等, 并做好记录,以此判断前方是土层还是岩层,是 孤石还是基岩,进一步摸清钻孔前方的地质情况。
9. 管件制作:棚管采用φ108×6无缝钢管。管壁钻 有两排间距为15~20cm的梅花形布置的扩浆小孔, 孔径φ10~16 ㎜。
铺助眼 7 2.4 65 φ32 1.22 8.54 MS-5 全
铺助眼 14 2.2 60 φ32 1.03 14.82 MS-7 断
铺助眼 14 2.2 60 φ32 1.03 14.42 MS-9 面 铺助眼 17 2.2 60 φ32 1.03 17.51 MS-11 开 辅助眼 21 2.2 60 φ32 1.03 21.63 MS-13
2、炮眼装填2号岩石硝铵炸药,用非电毫秒雷管分段 起爆;
3、周边眼采用φ22光爆药卷,连续装药,非电雷管 起爆;
4、单位耗药量:q=0.64kgm3,每平方米炮眼数量为 1.66个;
5、上台阶与中台阶相距3.5~5.0m,中台阶与下台阶相距 20~30m。
(1)炮眼布置 ①掏槽眼,Ⅴ级、Ⅳ级围岩按楔形掏槽布置,Ⅲ级围
岩按无空眼直眼掏槽布置。 ②爆破眼,按圆弧等间距布置,间距0.8~1.0m,抵
抗线为0.7~1.1m,周边光爆眼间距为0.4~0.5m, 光爆层0.6~0.7m。 (2)循环进尺 ①Ⅴ级围岩钻眼深度1.1m,炮眼利用率按85%计,循 环进尺为1.0m。 ②Ⅳ级围岩钻眼深度1.7m,炮眼利用率按85%计,循 环进尺为1.6m。 ③Ⅲ级围岩钻眼深度2.4m,炮眼利用率按85%计,循 环进尺为2.1m。
(1)钻眼:爆破孔、锚杆孔采用风动YT-28风动凿岩 机,一字形合金钻头,孔径38~42mm;钻注浆小 导管导孔时使用Φ50柱齿钻头。
(2)爆破:洞身开挖爆破采用二号岩石硝铵炸药, 密度0.85~1,05g/cm3,药卷直径Φ22,线装药 密度0.37kg/m.起爆方式均采用非电毫雷管分段 起爆。
2、隧道开挖爆破设计 :
10. 顶管作业:先将棚管对准已钻好的引导孔,前几 节可用人工缓慢推进,当人工推进较困难时,再 将顶进联接套与棚管联接,用钻机低速推进棚管, 推进压力控制在2.0~4.0Mpa范围内。
大管棚施工技术要求:
11. 接管:当前一节棚管推进孔内,孔外剩余20~ 40cm时,开动钻机反转,使顶进联接套与棚管脱 离,钻机退回原位,人工装上后一节棚管,并焊 接将棚管联接到位,使其联接成一体,再用钻机 推进压力低速推进棚管。根据管棚设计长度,按 同样方法继续接长棚管。
接第n节管棚管
顶第n节管棚管
管内注浆
大管棚施工技术要求:
1. 使用地质钻机(油压xu-300型)施钻钻孔,钻杆长度 为2.0~2.45m,分多次接杆。钻孔时随着孔深的增长, 需要对回转扭矩、冲击力及推力进行控制和协调,尤 其是推进力要严格控制,不能过大;
2. 为了防止钻杆在自重、推力和旋转扭矩的作用下,产 生过大的摆动,导致钻孔不直,钻孔时钻头安装在由 一节φ108钢管联接成的长管上,钻头组合段长约3~ 9m,其刚度大于钻杆。由于孔口导向管和钻头组合段 的共同导向作用,可以保证钻孔方向偏差在允许范围 内.
大管棚施工方法
管棚施工:
管棚管孔是依据其导向管来控制其方向和外插 角在导向管内施钻,孔深12m(15 m),采用地质 钻机一次钻进。此管棚用于隧道进出口加强段:左 线出口F1K41+793.000~F1K41+781,管棚长12m。 右线出口2K41+796.000~2K41+784,管棚长12m。 左线进口F1K41+202~F1K41+237,管棚长15m。右 线进口2K41+243~2K41+258,管棚长15m。前管棚 材料采用外径φ108mm,壁厚6mm的热轧无缝钢管, 钢管前端加工成尖锥状,尾部焊接加劲箍,沿管壁 按梅花形布设2排φ10~16mm压浆孔,待该管加工 成型后,将此管用机械吊装,辅以人工插入已钻好 的成孔内,然后灌注M20水泥浆,灌浆压力0.6MPa。
地质情况调查
光面爆破设计 测量放线
台架就位
钻孔
装药计算
钻孔质量验收
爆破材料准备
装药与堵塞
网路检查
连接起爆网络
起爆
通风
危石处理
光爆效果与质量检查
光面爆破施工技术要求:
1. 周边眼的装药结构 周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件, 严格控制周边眼装药量,采用合理的装药结构, 尽量使炸药沿孔深均匀分布。施工时采用不偶合 装药结构,不偶合装药系数一般控制在1.4~2.0 范围内。
光面爆破施工技术要求:
4. 钻孔作业 钻眼前,钻工要熟悉炮眼布置图,严格按钻爆设 计实施。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及 数量,未经项目总工程师同意不得随意改动。定 人定位,周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司 钻。准确定位凿岩机钻杆,使钻孔位置误差不大 于5cm,保持钻孔方向平行,严禁相互交错。周边 眼眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。同类炮眼 钻孔深度要达到钻爆设计要求,眼底保持在一个 铅垂面上。
②雷管跳段使用,塑料导爆管(脚线)长5.0,网络 采用并簇联方式。
(5)炮眼装药量及单耗q
①每米炮眼装药长度以装填系数(%)表示,掏槽眼 装填系数为55~70%,辅助眼为45~55%,周边眼 为70%。
②炸药消耗量q(kg/m3),Ⅴ级围岩q=0.6~0.8 kg/ m3,Ⅳ级围岩q=0.7~1.0 kg/m3,Ⅲ级围岩 q=0.9~1.2 kg/m3;
(6)钻爆设计示意图(见下图)
Ⅲ级围岩开挖钻爆设计示意图
60 85 85
90 90
90
80
90
90
90
90
82
70
19 15 13 11 9
7 5
45
45
80
90
90
90
85
75
70
70
70
70
70
70
70
70
70
17
601
601
Ⅲ级围岩开挖钻爆设计示意图
250
593
说明: 1、本图尺寸以厘米
为单位;适合Ⅲ 级围岩,循环进 尺2.0m; 2、炮眼装填2号岩石 硝铵炸药,用非 电毫秒雷管分段 起爆; 3、周边眼采用φ22 光爆药卷,连续 装药,非电雷管 起爆; 4、单位耗药量: q=0.9kgm3 ,每 平方米炮眼数量 为1.87个。
5. 围岩爆破 根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药,有水地 段及周边眼选用乳化炸药,其余均用2号岩石硝铵 炸药。周边眼用φ25×200小药卷,不偶合装药, 其余炮眼用φ32×200药卷。采用非电毫秒塑料导 爆管起爆。
1、洞身开挖爆破方法:
隧道开挖作业根据不同围岩等级分别采取不 同的开挖方法。Ⅴ级围岩段主要采用机械辅以人 工开挖,Ⅴ级围岩需爆破段采用分部微药量爆破 开挖,Ⅲ、Ⅳ级围岩需爆破段采用分部光面爆破 开挖,开挖用的脚手架一律使用自制整体移动式 操作平台。
Ⅲ级围岩钻爆药量分配表
45
45 4
2
25
2
1
45 4
35
3
40 30
4
3
4
无空眼直眼掏槽布置
炮眼部位 炮孔 炮孔 装药 药卷 单孔 总装 雷管
数量 深度 系数 直径 药量 药量 名称 (个) (m) (%) (mm) (kg) (kg) 段别
掏槽眼 9 2.4 70 φ32 1.31 11.79 MS-1~4
挖 内圈眼 24 2.2 60 φ32 1.03 24.72 MS-15
周边眼 39 2.2 70 φ22 0.57 22.23 MS-19
底板眼 15 2.4 65 φ32 1.22 18.30 MS-17
合 计 160
153.56
45
610
60 81 80
80
1
60
60
50
70
80
80
65
13 11 9

MS-13
半源自文库
铺助眼 13
2.0 50
φ32 0.78 10.14 MS-5


铺助眼 16
2.0 50
φ32
12.48 MS-7
铺助眼 19 2.0 50 φ32
14.82 MS-9
内圈眼 22 2.0 50 φ32
17.16 MS-11
周边眼 33 2.0 70 φ22 0.52 17.16
小计
(3)炸药品种及药卷直径
①采用2号岩石硝铵炸药,爆破眼用Φ32药卷,线装 药密度0.78kg/m;光爆眼用Φ22药卷,线装药密 度为0.37kg/m;
②由渗漏水地段炮眼使用乳化炸药,药卷直径与2号 岩石硝铵炸药相同,线装药密度按炸药密度为 1.05~1.35g/cm3计算。
(4)雷管类型及使用
①选用非电毫秒雷管为起爆器材,段别为1~20段。
小计 64
51.24
合计 190
144.48
60
80
65
11
80
31
80
1
40
40
9 5
80
80
7
110
1
60 75
100 90 90 100
90 75
70
80
100
110
100
104
3
5
1 3 5 7
65
69
563.5
563.5
69
55
Ⅴ级围岩开挖钻爆设计示意图
说明;1、本图尺寸以厘米为单位;适合Ⅴ级围岩,循环进 尺1.5m;
Ⅳ级围岩钻爆药量分配表
炮眼部位 名称
炮孔 炮孔 装药 药卷 单孔 总装 数量 深度 系数 直径 药量 药量 (个) (m) (%) (mm) (kg) (kg)
雷管 段别
掏槽0眼.78 10 2.2 60 φ32 1.03 10.30 MS-1
0.78
铺助0眼.78 13 2.0 55 φ32 0.86 11.18 MS-3
7
5
81
60
80
81
80
80
70
3
100
9
80 67
100 90
65
85
100
1
9
3 5 7
66
547
547
66
1226
Ⅳ级围岩开挖钻爆设计示意图
350
导爆管
堵孔材料
φ22药卷 雷管
周边眼不耦合装药结构示意图
说明;1、本图尺寸以厘米为单位;适合Ⅳ级围岩,循环进 尺1.8m; 2、炮眼装填2号岩石硝铵炸药,用非电毫秒雷管分段 起爆; 3、周边眼采用φ22光爆药卷,连续装药,非电雷管 起爆; 4、单位耗药量:q=0.84kgm3 ,每平方米炮眼数量 为2.0个。
126
93.24
铺助眼 8
2.0 50 φ32 0.78 6.24 MS-1
铺助眼 13 2.0 50 φ32 0.78 10.14 MS-3 下

二台眼 19
2.0 50
φ32 0.78 14.82 MS-5
断 面
底板眼 18
2.2 55
φ32 0.94 16.92 MS-7
周边眼 6
2.0 70 φ22 0.52 3.12 MS-9
5. 钻机开钻时,转速宜低,钻深20cm后转入正常钻进;
6. 第一根钻杆入岩层尾部剩余20~30cm时钻进停 止,用两把管钳人工卡紧钻杆(注意不得卡丝 扣),钻机低速反转,脱开钻杆,钻机退回原 位,人工装入第二根钻杆,钻机低速送至第一 根钻杆尾部,对准后联接成一体,每次接长钻 杆,均可按上述方法进行操作;
2. 测量放线 钻孔前测量放样,准确绘出开挖轮廓线及周边眼、 掏槽眼和辅助眼的位置。每次测量放线的同时, 要对上次爆破断面进行检查。严格控制超欠挖, 杜绝欠挖。
3. 掏槽方式 根据隧道各部开挖方式、开挖断面大小及循环进 尺的要求,同时结合Ⅳ级围岩和钻孔设备配备情 况,采用减振效果较好的几种掏槽方式。
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