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施工技术:YG50钻机在大管棚施工中的应用
原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表:2007-06-29 人气:4
本文章共2871字，分2页，当前第1页，快速翻页：
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摘要：蛤蟆岭隧道偏压严重，围岩类别较差，开挖难度大。在施工过程中发生大面积的坍塌，在大管棚跨越塌方段的施工中，应用YG50型钻机结合合金钻、潜孔锤、三翼钻等多种施工工法，取得成功经验。
关键词：YG50型钻机大管棚工法
1隧道概况
蛤蟆岭隧道（DK24 975～DK25 775）位于铜陵县天门镇与青阳县新河镇的交界处，进口位于西垅村兆岭（移民新村）的南侧，属越岭隧道，进口傍山，出口位于方家村东北侧，全长800m。隧道进口位于R=2500m的曲线上，隧道内坡度为3‰的下坡。隧道最大埋深46m，最小埋深10.77m。本隧道为单线隧道，按照新奥法原理施工，采用复合式衬砌，进出口洞门采用翼墙式隧道门。
2隧道地质情况
蛤蟆岭隧道区属风化剥蚀丘陵地貌，坡度一般为10°～30°，植被茂密。隧道区地层较为简单，上覆第四系上更新统残坡积角砾土，下伏志留系下统粉沙岩。
隧道围岩为V级，在进口25m、出口75m设加强段。DK24 975～DK25 042为角砾土，DK25 042～DK25 670为断层泥，DK25 670～DK25 775为角砾土。其中断层泥为泥土和石夹层，节理发育，岩体较破碎，存有基岩裂隙水，稳定涌水量为107m3/d，破碎带局部水量集中。
隧道偏压严重，围岩类别较差，开挖难度大。
3隧道塌方情况
2006年4月3日下午13:10分，DK25 245、DK25 249处线路右侧拱腰出现裂缝，随即线路左侧大避车洞发现掉块现象,缝隙发展迅速，13:20分裂缝已达20mm，洞内工作人员迅速撤出洞外，13:30分DK25 240～DK25 245段出现大面积坍塌。2006年4月5日上午隧道上方地表形成长约8.5m、宽约7m、深约9m的椭圆形深坑。
4塌方段加固方案
(1)采用回填方式加固变形段初期支护防止事故扩大：回填高度为仰拱面以上5.5m,宽度8m,平台顶面长度10m，坡道为1:4。
(2)采用60cm、厚C20喷射混凝土封堵拱部掌子面。
(3)管棚施作前对掌子面处DK25 236～＋240.5段上导坑进行φ42小导管注浆加固，间距1.5×1.5m，梅花状布设，长度4.5m，管内注1:0.8的水泥—水玻璃双液浆。（小导管采用风动凿岩机钻孔顶进。注浆结束标准采用注浆量控制，扩散半径1m。单管注浆量为0.163m3。）
5管棚施工
在进行管棚作业前，先用水平钻机超前钻探，经钻探后得知，塌方体长度在18m以内，所以决定利用20m大管棚跨越塌方段。
5.1施工参数
根据钻探结果确定采用φ108mm、t5.0mm大管棚穿越塌方体，管棚长度定为20m，环向间距40cm，每环33根，外插角为5°35'，管棚内填充水泥砂浆。其中33根管棚从左至右编号为1～33号，一台钻机按1～16号顺序进行施工，另一台钻机按17～33号顺序施工。
5.2钻机选择
经过对多种可以进行管棚施工设备的综合能力的分析，确定超前大管棚采用两台YG50型钻机进行施工。YG50型钻机为全液压驱动动力头式钻机。适用于水电、铁路、公路边坡大吨位预应力锚固孔、排水孔、隧道口管棚孔的施工，以及预防滑坡、岩石坍塌等地质灾害的治理工程。
5.2.1钻机主要技术参数为：
钻孔深度50m钻孔直径φ90～168mm
钻孔倾角0～90°动力头行程1800mm
桅杆滑移行程500mm最大输出扭矩2000Nm
动力头输出转速（正反）5～120转
最大体升力30kN最大给进力15kN
电动机型号Y180M-4功率18.5kW
液压系统额定压力20MPa
主机外形尺寸3000×1000×1500m
5.2.2钻机主要特点：
(1)钻机钻进能力强，适用范围广；钻进速度快，处理事故能力强，钻进效率高。
(2)钻机动力头输出轴设有伸缩机构，可以有效保护钻具。动力头及孔口板调转方向可直接钻凿仰孔，大大增加钻孔倾角范围。
(3)钻机机架前部设有上下调节立柱，可调节桅杆高度，施工时对孔位快捷方便。
(4)钻机结构为分体式，管路连接采用快速接头，可拆性好，安装迅速；可远距离进行操纵。
(5)钻机全液压驱动，可实现无级调速，操纵简单，维修方便。
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