大管棚超前预支护技术作为加固地层、稳定拱顶及掌子面、减少地表沉降的辅助施工技术,已在隧道施工中得到广泛应用。其施工方法作为一种非开挖技术,施工时需要根据具体施工条件、地质情况、设计要求、周边环境选取合适的施工工艺。
有线仪器定向、一次性导向跟管钻进长管棚施工技术结合跟管钻进与导向钻进的优点,采用有线仪器定向、一次性导向跟管钻进技术,以管棚钢管为钻杆,采取钻进、铺管一次完成,可以成功敷设长达110m以上的钢管管棚。
广西跟管导向跟管法的钻孔方式主要有冲击回转跟管钻进和螺旋钻孔跟管钻进两种。冲击回转跟管钻进主要用在有砂砾石地层,特点是钻孔速度快,成孔精度高。采用套管护孔,中间风动潜孔锤冲击钻进,钻孔达到预定深度后,钻杆带出潜孔锤,钢套管留在孔内作为管棚管;螺旋钻孔跟管钻进主要用于粉、粘土层,钻进、铺管一次成活,省去钻孔后的推送管,成孔速度较快。
水平导向钻机有两根输入管路,一根接高压油泵,提供给进动力;一根接泥浆泵,提供钻进循环泥浆。跟管钻进时,高压液体通过钻杆、管棚钢管,从钻头前端射出,冲刷前方土体,同时钻杆旋转向前推进。
管棚施工循环泥浆的作用是:一方面冲刷、软化前方土体,另一方面起护壁作用以及降低钻头温度保护内部传感器。为保证泥浆的循环利用,现场设置泥浆池和沉淀池;孔口设置孔口管作为密封装置,起保压和卸流作用;钻头内设单向阀,防止泥浆回流。高压泥浆通过钻杆、管棚钢管,从钻头前端射出后,泥浆从钢管与土体间的间隙回流,之后通过孔口管汇入沉淀池。
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