CN110159308B - 一种隧道长管棚定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种隧道长管棚定位方法，包括以下步骤：安装套拱工字钢；制作导向管；计算高差h；计算出需要制作的竖向钢筋条高度h1，并制作；焊接竖向钢筋条；焊接环向钢筋；定位导向管位置，并标记；焊接导向管，并用Ω形钢筋固定；复测导向管位置；浇注套拱砼；监控量测；钻孔、装管、安装钢筋笼；注浆，本发明有着操作简便，定位准确，大大提高长管棚安装精度，不受操作工人个人素质影响的特点，适用于长管棚支护的隧道，为后续的管棚施工创造有利的条件。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种隧道长管棚定位方法。
背景技术
隧道如何安全进洞一直是隧道施工的重点和难点。目前，山区松散的地层结构松散，胶结性弱，稳定性差，如在极度风化破碎已失岩性的松散体、漂卵石地层、砂夹砾石和含有少量粘土的土壤以及无胶结松散的干沙等地质条件下，隧道洞口及洞身需要设计为长管棚支护。长管棚深入岩石层，在山体滑动时，管棚可以分担一部分荷载，从而避免全部荷载都压在初期支护上，造成大的下沉和严重变形，对安全顺利进洞起到积极作用。
隧道洞口段套拱施工一直是隧道安全进洞重点工序，管棚角度定位不准确，导致现场安装时相邻管棚间互相干扰，导向管的方向控制着大管棚的支护方向，对洞身开挖起着关键作用。但现在我国套拱导向管安装技术落后，效率低下，准确率不高，导致大管棚实际安装长度与设计长度相比，严重不足，对洞身开挖及支护安全产生严重影响，洞口软弱围岩段极易坍塌。
目前，在施工中通常采用先固定一端，然后通过另一端来调整定位，再加固的方法，一根一根地调整非常麻烦。现场操作难度大，费时久，而且在焊接时可能出现一些收缩等情况，需在固定好后再测一次。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明实施例公开了一种隧道长管棚定位方法，解决现有长管棚定位存在的问题。
本发明实施例公开了一种隧道长管棚定位方法，包括以下步骤：
a、安装套拱工字钢；
b、制作导向管；
c、计算高差h；
d、计算出需要制作的竖向钢筋条高度h1，并制作；
e、焊接竖向钢筋条；
f、焊接环向钢筋；
g、定位导向管位置，并标记；
h、焊接导向管，并用Ω形钢筋固定；
i、复测导向管位置；
j、浇注套拱砼；
k、监控量测；
l、钻孔、装管、安装钢筋笼；
m、注浆。
在步骤a安装套拱工字钢时，用全站仪精准放出套拱工字钢的位置，并进行安装和加固；
在步骤b制作导向管时，用切割机按设计长度切割钢管。
在步骤c计算高差h时，按照设计角度计算出导向管与每榀工字钢的高差h；
设计角度为1°～3°；
在步骤d中，计算需要制作的竖向钢筋条的竖向高度h1，h1＝h-h2，h2为环向钢筋的直径。
在步骤e中，焊接竖向钢筋条时，在已经安装加固好的靠山体端的套拱工字钢上环向每隔40cm垂直焊接已经加工好的竖向钢筋条。
在步骤f中，在焊接好的竖向钢筋条的顶部环向安装一圈环向钢筋并焊接牢固；环向钢筋弧度与套拱工字钢弧度平行。
在步骤g中，先根据导向管仰角度数算出导向管高程，同时导向管左右两侧的还有外斜的数值，通过计算点位坐标，用全站仪精准放线，确定套拱上每根导向管的两端位置，并用红色油漆标注孔号和位置。
第一榀工字钢与导向管的固定方式如下：
将导向管放在套拱钢架上，再将Ω形钢筋放在导向管上，最后将Ω形钢筋平直段与第一榀工字钢焊接；
最后一榀钢架与导向管的固定方式如下：
将导向管放在环向钢筋上，再将Ω形钢筋放在导向管上，最后将Ω形钢筋平直段与环向钢筋焊接。
在步骤i中，当导向管安装完成后，用全站仪复测每根导向管两端的位置，验收合格后，将导向管管口封死，以防止混凝土进入管口内；
在步骤j中，待导向管定位好后，立即进行套拱支模浇注套拱砼。
在步骤i中，在步骤k中，长管棚施工过程中，操作平台需要及时防止土体受到扰动后失稳坍塌；掌子面要预留核心土，测量组按照监控量方案要求加强监控量测，及时反馈信息，及时对测量结果进行分析处理。
在步骤i中，在步骤l中，在钻孔时，每孔深度均应符合设计要求，钻孔顺序从上至下施工；长管棚每钻完一孔，将长管棚钢管第一节前端做成锥形，并将钢管从导向管内穿入，长管棚接头采用丝扣连接，丝扣长为15cm，为保证受力均匀性，钢管接头纵向错开不少于1米，然后用钻机顶进，逐节接长，依次顶进，直至到位为止；每安装完一节长管棚钢管后，安装钢筋笼，最后用钢板将管口焊接封堵，预留小孔便于安装注浆管；
在步骤m中，注浆时，待长管棚钻孔、装管完毕后进行，注浆初压为0.5～1.0MPa，终压2.0MPa，稳压时间1-5min。
本发明具有如下优点：
本发明与以往技术的对比，进行优化，并在施工现场运用，有着操作简便，定位准确，大大提高长管棚安装精度，不受操作工人个人素质影响的特点，适用于长管棚支护的隧道，为后续的管棚施工创造有利的条件。对施工进度、安全、经济等各方面都有积极作用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明一实施例导向管纵向示意图。
图2为本发明一实施例钢筋环安装细部图。
图3为本发明一实施例导向管固定大样图。
图4为本发明一实施例导向管固定大样图。
图中：1-Ω形钢筋，2—导向管，3-竖向钢筋，4-环向钢筋，5-套拱工字钢，5-1第一榀工字钢，5-n最后一榀工字钢，6-长管棚，7-初期支护，8-砼套拱，9-暗洞二次衬砌，10-明洞二次衬砌。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明中的结构作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
如图1～图4所示，本发明实施例公开了一种隧道长管棚定位方法，包括以下步骤：
a、安装套拱工字钢；
b、制作导向管；
c、计算高差h；
d、计算出需要制作的竖向钢筋条高度h1，并制作；
e、焊接竖向钢筋条；
f、焊接环向钢筋；
g、定位导向管位置，并标记；
h、焊接导向管，并用Ω形钢筋固定；
i、复测导向管位置；
j、浇注套拱砼；
k、监控量测；
l、钻孔、装管、安装钢筋笼；
m、注浆。
某工程1#隧道、2#隧道、3#隧道均采用上述方法施工，与之前施工效果对比，有着定位准确，外形美观等特点。经济上节省人力、缩短工期。现以3#隧道长管棚6定位为例，进一步说明。
工程概况：3#隧道套拱长2m，主要由4榀I18工字钢5(间距60cm，前后各留10cm保护层)、φ152*6mm导向管2(长2m)、C25砼8(厚度70cm)组成。长管棚6设计参数：
1.长管棚规格：φ108*6mm热轧无缝钢管，节长3m、6m；
2.钢管环向间距：40cm；
3.仰角：1～3°(不包含路线纵坡)；
4.施工误差：管棚6前端不超过20cm；
5.隧道纵向同断面内的接头数不大于50％，相邻钢管的接头至少错开1m。
具体实施步骤：
a、用全站仪精准放出套拱每榀钢架的位置，并安装、加固；
b、在施工现场的加工导向管2，用切割机按设计长度切割所需钢管。
c、计算高差h：按照设计角度(设计角度一般1°～3°)计算出计算出导向管2与每榀工字钢的高差h，h＝6.3cm；
d、计算出需要制作的竖向钢筋条3的竖向高度h1，h1＝h-h2＝6.3-2＝4.3cm，h2为环向钢筋4的直径20mm，并制作一定数量的等长竖向钢筋条3。
e、在已经安装加固好的靠山体端的套拱工字钢5-n上环向每隔40cm垂直焊接已经加工好的钢筋条3。
f、在焊接好的钢筋条3上顶部环向安装一圈环向钢筋4，环向钢筋(4)弧度与套拱工字钢5弧度平,，并焊接牢固。
g、先根据导向管2仰角度数算出导向管2高程，同时左右两侧的还应有外斜的一个数值。通过计算的点位坐标，用全站仪精准放线，确定套拱上每根导向管2的两端位置，并用红色油漆标注孔号和位置。
h、第一榀工字钢5-1与导向管2的固定：将导向管2放在套拱钢架上，再将Ω形钢筋1放在导向管2上，最后将Ω形钢筋1平直段与第一榀工字钢焊接。最后一榀钢架5-n与导向管2的固定：将导向管2放在环向钢筋4上，再将Ω形钢筋1放在导向管2上，最后将Ω形钢筋1平直段与环向钢筋4焊接。
i、导向管2安装完成后，用全站仪复测每根导向管2两端的位置。验收合格后，将导向管2的管口封死，以防止混凝土进入管口内。
j、导向管2定位好后，立即进行套拱支模浇注套拱砼8。
k、长管棚6施工过程中，操作平台需要及时防止土体受到扰动后失稳坍塌；掌子面一定要预留核心土，测量组一定要加强监控量测，严格按照监控量测方案执行。及时反馈信息，及时对测量结果进行分析处理，以便更好地指导施工。
l.准备工作完成，钻机就位后，开始钻孔，每孔深度均应符合设计要求，钻孔顺序从上至下施工。长管棚6每钻完一孔，立即进行该孔装管，以防孔内坍塌；在装管前，第一节必须做成锥形，以便于更好的装管，并将钢管从导向管2内穿入。
长管棚6接头采用丝扣连接，丝扣长为15cm，为保证受力均匀性，钢管接头应纵向错开，钢管接头应纵向错开不少于1米，然后用钻机顶进，逐节接长，依次顶进，直至到位为止。每安装完一节长管棚钢管后，立刻安装按照设计图预制的钢筋笼。以此类推，最后用钢板将管口焊接封堵，预留小孔便于安装注浆管。
m.注浆：注浆初压为0.5～1.0MPa，终压2.0MPa，稳压时间1-5min。注浆压力不宜过大，以防掌子面受到反作用力，造成土体裂缝或坍塌。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种隧道长管棚定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、安装套拱工字钢(5)；
b、制作导向管(2)；
c、计算高差h；
d、计算出需要制作的竖向钢筋条(3)高度h1，并制作；
e、焊接竖向钢筋条(3)；
f、焊接环向钢筋(4)；
g、定位导向管(2)位置，并标记；
h、焊接导向管(2)，并用Ω形钢筋(1)固定；
i、复测导向管(2)位置；
j、浇注套拱砼(8)；
k、监控量测；
l、钻孔、装管、安装钢筋笼；
m、注浆；
其中，在步骤f中，在焊接好的竖向钢筋条(3)的顶部环向安装一圈环向钢筋(4)并焊接牢固；环向钢筋(4)弧度与套拱工字钢(5)弧度平行；在步骤h中，第一榀工字钢(5-1)与导向管(2)的固定方式如下：
将导向管(2)放在套拱钢架上，再将Ω形钢筋(1)放在导向管(2)上，最后将Ω形钢筋(1)平直段与第一榀工字钢焊接；
最后一榀钢架(5-n)与导向管(2)的固定方式如下：
将导向管(2)放在环向钢筋(4)上，再将Ω形钢筋(1)放在导向管(2)上，最后将Ω形钢筋(1)平直段与环向钢筋(4)焊接。
2.如权利要求1所述的一种隧道长管棚定位方法，其特征在于，在步骤a安装套拱工字钢(5)时，用全站仪精准放出套拱工字钢(5)的位置，并进行安装和加固；
在步骤b制作导向管(2)时，用切割机按设计长度切割钢管。
3.如权利要求1所述的一种隧道长管棚定位方法，其特征在于，在步骤c计算高差h时，按照设计角度计算出导向管(2)与每榀工字钢的高差h；
设计角度为1°～3°；
在步骤d中，计算需要制作的竖向钢筋条(3)的竖向高度h1，h1＝h-h2，h2为环向钢筋(4)的直径。
4.如权利要求1所述的一种隧道长管棚定位方法，其特征在于，在步骤e中，焊接竖向钢筋条(3)时，在已经安装加固好的靠山体端的套拱工字钢(5-n)上环向每隔40cm垂直焊接已经加工好的竖向钢筋条(3)。
5.如权利要求1所述的一种隧道长管棚定位方法，其特征在于，在步骤g中，先根据导向管(2)仰角度数算出导向管(2)高程，同时导向管(2)左右两侧的还有外斜的数值，通过计算点位坐标，用全站仪精准放线，确定套拱上每根导向管(2)的两端位置，并用红色油漆标注孔号和位置。
6.如权利要求1所述的一种隧道长管棚定位方法，其特征在于，在步骤i中，当导向管(2)安装完成后，用全站仪复测每根导向管(2)两端的位置，验收合格后，将导向管(2)管口封死，以防止混凝土进入管口内；在步骤j中，待导向管(2)定位好后，立即进行套拱支模浇注套拱砼(8)。
7.如权利要求1所述的一种隧道长管棚定位方法，其特征在于，在步骤i中，在步骤k中，长管棚(6)施工过程中，操作平台需要及时防止土体受到扰动后失稳坍塌；掌子面要预留核心土，测量组按照监控量方案要求加强监控量测，及时反馈信息，及时对测量结果进行分析处理。
8.如权利要求1所述的一种隧道长管棚定位方法，其特征在于，在步骤i中，在步骤l中，在钻孔时，每孔深度均应符合设计要求，钻孔顺序从上至下施工；长管棚(6)每钻完一孔，将长管棚钢管第一节前端做成锥形，并将钢管从导向管内穿入，长管棚(6)接头采用丝扣连接，丝扣长为15cm，为保证受力均匀性，钢管接头纵向错开不少于1米，然后用钻机顶进，逐节接长，依次顶进，直至到位为止；每安装完一节长管棚钢管后，安装钢筋笼，最后用钢板将管口焊接封堵，预留小孔便于安装注浆管；
在步骤m中，注浆时，待长管棚(6)钻孔、装管完毕后进行，注浆初压为0.5～1.0MPa，终压2.0MPa，稳压时间1-5min。
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| Publication number | Publication date |
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