巖石中管道環鉆整取法施工技術論述

摘要：頂管技術是一項用于市政施工的非開挖掘進式管道鋪設施工技術，優點在于不影響周圍環境或者影響較小，施工場地小，噪音小，而且能夠深入地下作業，這是開挖埋管無法比擬的優點，但是頂管技術也有缺點，頂管機遇到硬巖、孤石地層時，刀盤磨損嚴重，施工時間較長，工期難以估算，工程造價高等問題。基于此，本文針對巖石中管道環鉆整取法施工技術進行研究，通過水平鉆機進行環鉆整取，采用進尺提桿換芯作業方式、薄壁金剛石鉆頭配合高速切割技術、定制半徑式的鋼結構抽芯支架，實現鉆進效率高、開孔位準確。

關鍵詞：巖石管道;環鉆整取法;施工要點

一、工程特點

（一）本工法采用手持式水平鉆機固定在開挖掌子面上，實現環鉆整取目的，解決傳統頂管機在特殊地層中難以前進、卡殼現象的發生。

（二）本工法采用進尺50cm提桿換芯作業方式，實現每小時平面進尺0.5米，解決傳統頂管機在硬巖中小于0.5mm/min的頂進速度，改善了硬巖地層中頂管機刀具易損壞的狀況。

（三）本工法采用薄壁金剛石鉆頭配合高速切割技術，定制半徑式的鋼結構抽芯支架，實現鉆進效率高、開孔位準確、震動小的目的。

二、適用范圍

（一）巖石中管道環鉆整取法施工工法適用于頂管管道埋設于硬巖地層中硬巖至管頂高度大于頂管直徑1.5倍的工程。

（二）巖石中管道環鉆整取法施工工法最佳經濟適用于頂進隧洞或頂出隧洞的硬巖地層，長度為0.1-2.0m以內的采用人工抽芯開孔的施工。

（三）巖石中管道環鉆整取法施工工法在軟硬地層交界處，包括但不限于粘性土、砂類土、礫石、卵石、漂石、較軟巖石地層中，孔徑應控制在80-120㎜，深度應控制在10-30cm內。

三、工藝原理

（一）根據設計管道外徑大小設置十字型的可旋轉鋼支架體系，鋼支架豎向支撐垂直固定，頂端設置手拉葫蘆;鋼支架橫向桿設置可上下調節的活動關節，橫向支撐頂端裝配了一臺抽芯設備。

（二）施工時，沿12、3、6、9點位順序進行抽芯，抽芯孔位12cm，每次抽芯深度0.5-0.7m，采取套孔抽芯方式，兩孔直接重合區域長度控制在5-8cm，抽芯完成后運出抽芯塊，沿掌子面打入碎石釘，利用液壓鉗子撬松石塊，并用沖擊鉆打2入掛鉤;工作井外側布設卷揚機，鋼絲繩索一側固定于卷揚機，一側掛于石塊的掛鉤，撤離人員至安全。

四、施工要點

（一）施工準備

1.根據設計圖紙和工程地質報告所揭示的地質情況，應采用超前鉆打入深度不少于2米，對地質情況進行實際探測，2整平場地后，根據管道中心座標定出管道結構邊線、縱橫軸線控制樁及深度;2.施工放樣結束后，須經監理工程師復核準確無誤后方可開工;3.應根據現場實際情況，進行場地布置，合理規劃有限空間內的各種物資擺放位置。

（二）測量工作

1.平面的控制線測量精度不低于1/10000，其測角精度不低于20〃;2.標高測量偏差應小于等于±3mm，全高應小于±10mm;3.數據采集采用人工記錄方式，并需多人觀測記錄。

（三）抽芯設備安裝

1.安裝鉆機時要使轉軸、橫桿、固定鉆桿的卡孔三者應在一條豎線上，并經常檢查校正;2.主動鉆桿硬巖施工時，轉動時部擺動較大，必須在鉆架上增設導向架，應降低鉆進速度，液壓自動鉆進切換為手動頂進模式，使其沿導向架對中鉆進;3.鉆桿接頭應逐個檢查，及時調整，當主動鉆桿彎曲時，要用葫蘆輔助及時調直;4.供水管不要直接插入鉆孔內，應通過帶壓泵控制出水流速后射入鉆孔中。

（四）環鉆取芯

1.按規格制作十字鋼結構，抽芯機固定在橫向桿處應采用螺絲固定方式，便于取芯及設備更換;2.設備架設于洞口處時，可直接進行取芯工作，進尺0.5m后即可將裝置放置管道內;3.管道外邊緣抽芯工作完成后，應用扁平口的螺紋鋼進行外部的敲打，將外部卡縫石塊剔除，中部取塊應采取碎石分塊法平移吊出，取芯深度應控制在2m范圍內;4.整體人工取塊應設備3-5cm的硬巖于掌子面，方可撤離設備，頂管機硬巖頂進，硬巖破碎后應進行清理，再完成頂管機空推鋪管。

五、質量措施

第一，對各工序設置管理點，每道工序嚴格把關，保證施工質量;第二，環鉆的方向和坡度應以設計軸線為基礎，并及時復核檢查;第三，在鉆進期間應采用全站儀或其他經緯儀測量儀器及時復核測量監控，確保開挖線型和開挖凈空;第四，工程所用的管材、中間產品和主要原材料等產品進入施工現場時必須進行進場驗收并妥善保管;第五，頂管機和管節空推進入接收井后，應及時對頂管管道與洞口間的空隙進行填充止水處理。

六、結語

總之，本技術杜絕了采用硬巖頂管機施工，從而無須在掘進的過程中頻繁更換刀具，節省了人員和設備操作空間，進而可大幅度降低施工難度以及施工成本;且其分區分塊的取出石塊，可有效防止出現開挖面坍塌，地表沉降等問題。因此，在工程中取得了良好的應用成果。

參考文獻：

[1].市政排水管道工程施工及驗收規程[S].DBJ08-220-1996.

[2].給水排水管道工程施工及驗收規范[S].GB50268-2008.

作者簡介：陳敬明，海峽宏基建工集團有限公司。