浅谈微型隧道拼管的施工工艺论文_张凡

浅谈微型隧道拼管的施工工艺论文_张凡

中国葛洲坝集团电力有限责任公司 430000

摘要:随着城市的发展,对城市用地面积的利用率越来越关注,地下各种建筑及管道等工程体现了人们对地下空间的利用。本文主要介绍了一种比较新型地下管道的微型隧道拼管的施工工艺。

关键词:微型隧道;工作井;拼管;设计;施工

1、引言

在电力行业,地下空间的利用主要体现在电力地下管道的发展,电力管道一般采用明挖沟槽、暗挖隧道和埋管三种方式敷设电力设施和管道。其中暗挖隧道施工方式可以减少作业面的占地面积,但花费巨大经济;明开沟槽花费较小,但需要较大的占地面积施工;埋管也是一种小明挖沟槽的方式,对于某些不具备明挖的区域也不适用。近年来一种较新型的微型隧道拼管的施工工艺,采用人工开挖、钢带增强管拼装、内敷设电力管的方式,较为经济合理。

2、微型隧道拼管的特点与适用范围

2.1 微型隧道拼管的特点

(1)隧道开挖的竖井工作面占地比较小,满足了减少施工中占用城市、生产车间等地的面积的目的,同时施工使用的工器具简单,易于掌握施工工艺流程。

(2)微型隧道开挖孔径较小,一般可为1米左右,拼管材料一般采用钢带增强管,利用螺栓安装,能分块拼装,易拼易拆,工程拆除时回收后可重复使用,降低成本,具有推广价值。

(3)微型隧道拼管完成后,拼管外与地面土间用水泥混合浆注密实,不影响地面的沉重;拼管内可敷设各类管道,实用性较广泛。

2.2 微型隧道拼管的适用范围

本工艺适用于土质较松散、地下水较深、隧道开挖面不存在滞水的环境,隧道所处地面缺少开挖工作面、不能利用大型机具的暗挖隧道施工(包括隧道工作竖井)。微型隧道拼管内敷设管道,现一般用于城市内地下电力电缆,在无明挖隧道、埋管的条件,且地下可利用空间不足不能采用暗挖大隧道时,可以采用微型隧道拼管,敷设电缆。

3、微型隧道拼管设计

微型隧道开挖后,内撑作用的拼管材料一般设计采用管径DN800的埋地排水排污用HDPE钢带增强管,壁厚50mm左右,环刚度≥10KN/m2。DN800的埋地排水排污用HDPE钢带增强管内空隙部分锚喷水泥混合浆回填。

4、微型隧道拼管施工

4.1 工作井施工方法

(1)竖井施工工艺流程

井圈锁口混凝土施工——井身开挖——架立格栅钢架、钢筋施工、喷混泥土支护——竖井封底。

(2) 锁口圈梁

工作井锁口圈梁宽约60cm,高约40cm。为了工作竖井下部格栅钢架能与锁口圈梁连接,锁口圈梁向下预留连接筋,纵向连接筋采用直径18钢筋,间距50cm呈梅花型布置。纵向连接筋采用焊接,焊接长度不小于10d。

(3)工作井开挖和支护

工作坑采用分台阶逐榀支护,随挖随支的方法,先挖其中的一面,锚喷混泥土完成后,再挖与其相对应的一面,每榀开挖步距为60cm。

井壁采用锚喷混凝土结构支护形式,即喷射混泥土+钢筋+纵向连接筋+钢格栅+钢筋网片+纵向连接筋+喷射混泥土的结构。钢格栅上下每隔60 cm设一榀,上榀与下榀钢格栅的接头应错开100cm,竖井用Φ18钢筋连接,纵向连接筋距离50cm。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢格栅主筋采用Φ18,支字筋采用Φ12螺纹钢筋,钢格栅箍筋为Φ8,钢格栅纵筋与八字筋焊接。格栅内外侧铺Φ6@100×100mm钢筋网片。

喷射混泥土强度等级为C25,水泥采用普通硅酸盐水泥。喷射用混泥土采用干拌发,水泥与砂、石的重量比控制早1:3.5~1:4.0之间,水灰比采用0.46,砂率控制在55%,速凝剂掺量为水泥重量的5%,防水剂掺量为水泥的8%。

作业面开挖完成后,立即喷射50cm厚的混凝土封闭开挖面,防止塌方。钢筋网在喷射封闭作业面混凝土后铺设,并保护层厚度2cm;钢筋和下层钢筋单面焊接,焊接长度为10d。

4.2 拼管施工方法

⑴ 主要材料

Ф1000埋地排水排污用HDPE钢带增强管。把Ф1000埋地排水排污用HDPE钢带增强管截成每段50cm,把每段50cm的埋地排水排污用HDPE钢带增强管沿直径部位用云石机锯成上下两个半圆。

夹板 120×80×8mm, 每个板上钻2个Ф16 mm孔,孔距80 mm。

螺栓,M12×60 mm

⑵ 安装方法

① 根据地下管线探测结果并结合管线的中心、高程和现状井室及施工场地确定隧道的中心和高程。可根据地下障碍的位置进行上下左右每米小于15cm升降和转弯穿越。

② 根据确定的中线、高程和土质状况,按管外径挖土,每次挖土长度不超过60cm,土方挖完后安HDPE管,先安底部半圆型管,后安上部半圆型管,用螺栓把夹板拧紧后。进行第二个循环操作,前后两节管水平位置上的接头要错开。

(3)土质特别差时,采用超前小导管注浆加固方法施工。

(4)每段管线贯通后,埋地排水排污用HDPE钢带增强管内敷设电力管,要另加2根Ф32PE注浆管,一根是管外壁注浆,一根是管内注浆,管内注浆管是花管(管壁间隔200mm钻Ф12mm孔),空隙部分用锚喷机喷沙回填并注浆。

(5)喷沙回填

喷射混凝土采用罐式干喷机干喷工艺,减少回弹及粉尘,创造良好隧道施工条件。喷射用混凝土采用现场拌合,喷射混凝土配合比由现场试验室根据现场实验选择,并经过试验验证。

5、结束语

微型隧道拼管作为地下管道敷设的通道,可尽可能的减少施工占地,拼管材料安装简单且强度高。与浅埋暗挖隧道和埋管相比,可避免大开挖、不过多占用地下空间,同时可以克服机械开挖振动扰动对周围环境的影响。微信隧道拼管施工安装过程中,工程量较少,经济价值高,与外界互相干扰小,便于施工管理,提高劳动生产率,缩短工期,是地下小型通道中值得推广的施工工艺。

参考文献:

[1]叶英,城市地下工程浅埋暗挖地层预加固理论与实践,中国建筑工业出版社,2013(86).

[2]马保松,顶管和微型隧道技术,人民交通出版社,2004(43).

[3]中华人民共和国标准. 埋地排水用钢带增强聚乙烯(PE) 螺旋波纹管(CJ/T 225-2011).国家质量监督检验检疫总局,2015.

[4]陈建勋,软弱地层隧道初期支护技术——钢架喷网锁脚锚杆组合结构,科学出版社,2011(62).

[5]刘应明,城市地下综合管廊工程规划与管理,中国建筑工业出版社,2016(31)

论文作者:张凡

论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/17

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