扒挪块隧道洞内管棚工作室施工技术

1、【内容提要】：本文对六沾铁路扒挪块隧道过长大土腔段采用大管棚施工时管棚工作室技术作了 详细叙述，并对潜孔钻机管棚钻孔安装作了简要介绍。【关键词】：隧道管棚工作室前言扒挪块隧道是改建铁路贵昆线六盘水至沾益段增建二线工程，位于贵州省乌蒙山区与云南省交 界外，系双线隧道，全长3428m。扒挪块隧道所处区域位于云贵高原中部，属构造剥蚀、溶蚀中低 山地貌。地势较险峻，地表基岩大面积初露，植被不发育。扒挪块隧道区域上覆第四系坡残积黏土、 粉质黏土，下覆二叠系上统宣威群砂岩、页岩夹煤层，峨眉山玄武组玄武岩，下统栖霞茅口组灰岩 夹白云质灰岩。隧道进口端根据围岩情况按台阶法施工，施工过程中上台阶掌子面遇全断面土

2、层，上导按二台阶 法预支护双层小导管，短进尺、强支护施工，此法进尺约8m。此时做了超前钻孔地质预报，钻孔长 度为40m，施钻两个孔，由于前方有水层，钻孔后形成通道，导致掌子面流水，土遇水产生塌方，即 使按双侧壁导坑法施工开挖极小断面也产生塌方或涌水突泥。有此情况后按预支护双层小导管，短 进尺、强支护也已无法形成进尺。针对上述无计可施情况，我部决定施工洞内大管棚，先在支护好钢架段施工管棚工作室，根据 管棚钻机需求，管棚工作室长度为7m，外扩0.6m。管棚工作室断面布置如图1：单位：mm图1管棚工作室断面布置图管棚工作室段注浆加固施工由于管棚工作室设于掌子面往回7m，需对做好初支进行破除及外扩，针

3、对拱顶为土体围岩且 含水，稳定性差，故对掌子面及支护好段初支外侧进行注浆。先喷混凝土封闭掌子面，喷射厚度为20cm；由掌子面设置42超前小导管注浆加强支护，掌子面拱部设置42超前小导管每根长6m,环距0.2m；掌子面打42超前小导管注浆稳定前方围岩， 每根长3.5m，间距1.5m*1.5m，梅花形布置。管棚工作室段拱部初支环向垂直打42超前小导管 注浆加强支护，每根长3.5m，间距1.5m*1.5m，梅花形布置。注浆为双液注浆。每方浆液掺入水泥量为0.76t，水玻璃掺入量为水泥量4%，水玻璃模数为2.6, 水玻璃浓度为40波美度，水泥、水玻璃浆体积比为1:11:0.3。初凝时间用不同配合比和加

4、入少 量磷酸氢二钠来控制。具体水玻璃掺入量根据凝结时间、现场试配确定。注浆压力控制在 0.5 0.8Mpa，注浆结束按注浆压力及注浆量双控。破除原有初支及工作室初支施工管棚工作室施工长度7m，其中后面5m按即有开挖断面外扩0.6m，靠近掌子面2m施作导向墙。 破除初支钢架从后向前施工。每次破除一棉钢架的一个单元，A单元分两次，B单元左右各一次。如果注浆效果好，围岩稳 定，可分左右侧两次开挖。每棉钢架开挖过程及时进行打设安装锚杆、挂钢筋网、初喷混凝土。支 护参数与原有此里程段支护参数相同，即为设置I20b工字钢架，间距60cm，钢架加工按外扩尺寸 绘图交底制作；钢架每侧拱脚设2根42锁脚锚管，每

5、根长4m；超前小导管采用3.5m/根的42mm 钢管，布置在隧道拱顶120。范围内，外插角35，环向间距40cm，纵向环距1.8m，系统锚 杆拱部采用3.5m/根的25型中空注浆锚杆，共18根；边墙锚杆采用22砂浆锚杆，纵向、环 向间距均为100cm，梅花型布置，共6根；22钢筋作为连接筋，环向间距为1m；挂单层8钢筋 网，网格尺寸为25cmX25cm，搭接一至两个网格；钢架底部垫通长25a槽钢；喷射C25混凝土厚 25cm。施工至导向墙最后一棉钢架时，打设一环超前小导管，并做好注浆工作，以保证开挖导向墙时 围岩稳定、安全。后期施工下导时，边墙钢架做适当收缩，接近原断面没有外扩的情况。管棚工作

6、室超挖部分在 二衬混凝土时一起浇筑起来。导向墙施工导向墙与工作室交界处作成上下两层双钢架，即外放0.6m与标准断面钢架在同一里程上。导 向墙施作：长度为2m，导向管为140钢管，壁厚4皿皿，中心间距35cm，仰角为35o布置于工 作室前端，布置位置、角度进行精确测量，施工时严格按测量及设计数据施工。导向墙一次性开挖支立三棉钢架，但分左右侧两次施工。在三棉钢架上安装导向管，导向管安 装完成后，进行喷射混凝土，喷射混凝土前对导向管管口进行保护，防止喷射混凝土时将管口堵塞， 导向墙施工完成。大管棚施工5.1设计参数大管棚长30m,共55根，采用108无缝钢管，壁厚6mm,纵向搭接5m,并压注1:1水

7、泥砂浆， 注浆压力为0.51.0MPa。大管棚间距为0.35m,外插角度为35，布置范围为拱部。5.2钻孔钻孔采用两台潜孔钻机，潜孔钻机安放于钻爆台车上，通过垫枕木调整高度及位置。因为先期 初支打设较多超前小导管及系统锚杆，钻孔时前6m采用合金钻头钻孔，再换上普通钻头。5.3安装管棚管棚安装采用挖掘机进行，用挖掘机斗安装一根长6m0 140钢管，前方焊接一段30cm长堵头 钢管，将需安装的管棚插于此管头内，挖掘机将管棚于导向管内推进。管棚与管棚连接处用长50cm 95钢管焊接连接。结论及想法按此论文方法施工管棚工作室，保证了管棚工作室快速、安全完成，保证管棚钻孔安装施工。遇到全断面土层且渗水量较大情况，按照“管超前、严注浆、短进尺、不（弱）爆破、强支护、 快封闭”的施