一种管幕施工方法及施工用钢管技术

本发明专利技术提供了一种管幕施工方法及施工用钢管，包括如下步骤：1）在软土地层中推进定位钢管；2）在定位钢管两侧分别推进钢管组。在推进过程中，螺旋钻杆设置在钢管组中靠近定位钢管的钢管中。钢管包括定位钢管和钢管组，所述的定位钢管的两侧设置有母锁扣，钢管组包括首组钢管组和后续钢管组。每个钢管组包括两个钢管，钢管的一侧为公锁扣，钢管的另一侧为母锁扣，该方案中采用的单螺旋钻出土，实现相邻两根钢管顶进，提高施工进度，并且地面变形小，防止顶进轨迹偏差。

【技术实现步骤摘要】
一种管幕施工方法及施工用钢管
本专利技术涉及的是一种中小直径管幕施工方法及施工用钢管。
技术介绍
21世纪是地下空间大开发的世纪，城市发展空间由地面及上部空间向地下延伸，是城市发展的必然趋势。越来越多的地下空间开发项目开始走进了人们的生活，如：地下快速通道、地铁、综合管廊等，这些地下空间大部分采用非开挖技术。对于一些对地面沉降要求较高、断面较大而地质情况又特别复杂的地下工程，管幕支护是优先选择的超前支护方案之一。管幕是利用管幕机进行单管顶进，通过钢管之间的锁扣连接形成封闭或半封闭形式的管幕结构，通过管内注浆加固形成既防止土体坍塌又止水的超前支护结构，然后在管幕结构的保护下进行暗挖施工。它具有地层扰动小、止水性能好、支护能力强等诸多优点。目前在软土地层的管幕施工多采用单钻单管顶进，存在施工效率低、造价相对较高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种管幕施工方法及施工用钢管，该方案中采用的单螺旋钻出土，实现相邻两根钢管顶进，提高施工进度，并且地面变形小，防止顶进轨迹偏差。本方案是通过如下技术措施来实现的：一种管幕施工方法，包括如下步骤：1）在软土地层中推进定位钢管，是定位钢管满足设计轴线；2）在定位钢管两侧分别推进钢管组。然后依次推进钢管组，直至达到设计要求的钢管数。在推进过程中，螺旋钻杆设置在钢管组中靠近定位钢管的钢管中。定位钢管施工采用普通的单螺旋钻管幕机单螺旋钻出土单管顶进法。这样定位钢管就可以作为后续钢管的基准，使后续顶进的钢管满足设计轴线，将钢管组推进，每个钢管组可以包括多个钢管，这样一次顶进的钢管组，避免了一个一个钢管顶进，可以节省时间提高效率。推进钢管组的步骤包括紧靠定位钢管两侧的钢管组推进和在已经打设完成钢管组边沿的钢管组推进；紧靠定位钢管两侧的钢管组推进包括如下步骤：在钢管组顶进时，需要将钢管组中的钢管通过锁扣连接，实现顶进过程中钢管间的横向连接，顶进过程中，需要顶进钢管组的公锁扣与定位钢管的母锁扣扣和，定位钢管上的母锁扣作为需要顶进钢管组的滑道；钢管组顶进后，如果没有达到设计的深度，需要接长，接长时，将后续钢管组与已顶进的首组钢管组进行固定，然后将后续钢管中的螺旋钻杆与已顶进的钢管内的螺旋钻杆连接，继续进行顶进。在已经打设完成钢管组边沿的钢管组推进包括如下步骤：在钢管组顶进时，需要将钢管组中的钢管通过锁扣连接，实现顶进过程中钢管间的横向连接，顶进过程中，需要顶进钢管组的公锁扣与已经打设完成钢管组的母锁扣扣和，已经打设完成钢管组的母锁扣作为需要顶进钢管组的滑道；钢管组顶进后，如果没有达到设计的深度，需要接长，接长时，将后续钢管组与已顶进的首组钢管组进行固定，然后将后续钢管中的螺旋钻杆与已顶进的钢管内的螺旋钻杆连接，继续进行顶进。在顶进过程中，实时监测钢管的顶进轨迹，当顶进轨迹与己经打设完成的钢管轨迹发生偏差小于设定值时，按照单管顶进时采用楔形板进行纠偏，当发生偏差超过设定值甚至侵入结构限界时，说明锁扣已经撕裂，应将钢管拔出，重新进行顶进，确保管幕不侵入结构限界。用于上述管幕施工方法的施工用钢管，包括定位钢管和钢管组，所述的定位钢管的两侧设置有母锁扣，钢管组包括首组钢管组和后续钢管组。每个钢管组包括两个通过锁扣固定的钢管，钢管组的一侧为公锁扣，钢管组的另一侧为母锁扣，定位钢管两侧为母锁扣，则在推进过程中使两侧阻力对称，便于定位钢管轴线控制。首组钢管组包括长钢管和短钢管，长钢管和短钢管通过锁扣固定，长钢管内设置螺旋钻杆，长钢管远离短钢管的一侧设置公锁扣，此公锁扣可以与定位钢管母锁扣匹配，也可以与钢管组的母锁扣匹配；长钢管的公锁扣伸出长钢管，长钢管和短钢管的后端对齐，长钢管的前端长于短钢管，短钢管前端的前端为斜面，短钢管前端靠近长钢管的一侧高于短钢管远离长钢管的一侧，推进的过程中，长钢管的公锁扣与定位钢管的母锁扣扣和，以使钢管顶进时，可顺利实现钢管间的横向连接，同时在顶进过程中己经打设完成的钢管上的母锁扣作为滑道，保证顶进轨迹与设计轴线相符。长钢管公锁扣伸出长钢管这样便于首组钢管组的公锁扣与已经打入的钢管母锁扣扣接。短钢管的前端为斜面，则在顶进过程中，短钢管端部与土形成斜面，是短钢管收到向长钢管方向的力，使得两个钢管之间的锁扣不会被撕裂。长钢管的公锁扣伸出端外侧、内侧及端部焊接钢板进行加固，在短钢管远离长钢管一侧的母锁扣端部设置弧形钢板，首组钢管的长钢管母锁扣和短钢管的母锁扣均伸出首组钢管尾部。后续钢管组的两个钢管长度相同，后续钢管组的外侧公锁扣和母锁扣的前端缩进钢管前端部，后续钢管组的外侧公锁扣和母锁扣的尾端伸出钢管尾端。长钢管公锁扣伸出长钢管的距离为a，10cm≤a≤20cm，首组钢管的长钢管母锁扣和短钢管的母锁扣均伸出首组钢管尾部距离为b，10cm≤b≤20cm，后续钢管组的外侧公锁扣和母锁扣的前端缩进钢管前端部的距离为c，10cm≤c≤20cm，b≤c，后续钢管组的外侧公锁扣和母锁扣的尾端伸出钢管尾端的距离为d，c=d。首组钢管的后端两侧公锁扣和母锁扣伸出，这样便于与后续的钢管固定衔接，后续钢管组的前端公锁扣和母锁扣缩进，这样便于与前面的钢组连接固定，后续钢管组尾端两侧的公锁扣和母锁扣伸出钢管端部，这样便于与后面的后续钢管组连接固定。由此可见，本专利技术与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。附图说明图1为定位钢管的结构示意图。图2为钢管组的结构示意图。图3为首组钢管的结构示意图。图4为后续钢管组的结构示意图。图5为管幕结构示意图。图中，1为定位钢管，2为锁扣，21为母锁扣，22为公锁扣，3为螺旋钻杆，4为首组钢管组，41为短钢管，42为长钢管，43为公锁扣伸出端，44为斜面，45为弧形钢板，5为后续钢管组，6为钢管组。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。通过附图可以看出，本方案的管幕施工方法，首先进行精确测量放线，确定定位钢管1，即第一根钢管的位置。定位钢管1采用两侧均为母锁扣21的钢管3，其目的是两侧阻力对称，便于定位钢管1轴线控制。逐节顶进定位钢管1至设计长度，单根定位钢管1施工采用普通的单螺旋钻管幕机单螺旋钻出土单管顶进法。在推进钢管组时，需要制备钢管组6，将两根钢管通过锁扣2并列连接成首组钢管组4，其中靠近已打设完成定位管一侧的长钢管42（外侧为公锁扣的钢管）内穿入螺旋钻杆3。首组钢管组4中穿入螺旋钻杆3的长钢管42长度比短钢管41长，长钢管42和短钢管41前端错开，后端对齐。为便于首组钢管组4公锁扣22与已经打入的钢管母锁扣21扣接，并在钢管顶进过程中防止锁扣2撕裂，需将长的钢管42前端的公锁扣伸出端43伸出钢管10cm或15cm或20cm，在伸出的公锁扣43外侧、内侧及端部焊接钢板进行加固，并且使公锁扣43略微向外倾斜。短钢管41前端切割成向外侧的斜面44，同时焊接弧形钢板45保护母锁扣21端部，这样在顶进过程中短钢管41端部与土塞形成斜面，使短钢管41端头受到向内侧的力，保证锁扣2不会被撕裂。为便于接长，首组钢管组4的外侧公锁扣22和母锁扣21伸出钢管尾端10cm或15cm或20cm。后续钢管组5的两钢管长度相同，前端外侧公锁扣本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管幕施工方法，其特征是包括如下步骤：1）在软土地层中推进定位钢管；2）在定位钢管两侧分别推进钢管组。

【技术特征摘要】
1.一种管幕施工方法，其特征是包括如下步骤：1）在软土地层中推进定位钢管；2）在定位钢管两侧分别推进钢管组。2.根据权利要求1所述的管幕施工方法，其特征是：在推进过程中，螺旋钻杆设置在钢管组中靠近定位钢管的钢管中。3.根据权利要求2所述的管幕施工方法，其特征是：推进钢管组的步骤包括紧靠定位钢管两侧的钢管组推进和在已经打设完成钢管组边沿的钢管组推进；紧靠定位钢管两侧的钢管组推进包括如下步骤：在钢管组顶进时，需要将钢管组中的钢管通过锁扣连接，实现顶进过程中钢管间的横向连接，顶进过程中，需要顶进钢管组的公锁扣与定位钢管的母锁扣扣和，定位钢管上的母锁扣作为需要顶进钢管组的滑道；钢管组顶进后，如果没有达到设计的深度，需要接长，接长时，将后续钢管组与已顶进的首组钢管组进行固定，然后将后续钢管中的螺旋钻杆与已顶进的钢管内的螺旋钻杆连接，继续进行顶进。4.在已经打设完成钢管组边沿的钢管组推进包括如下步骤：在钢管组顶进时，需要将钢管组中的钢管通过锁扣连接，实现顶进过程中钢管间的横向连接，顶进过程中，需要顶进钢管组的公锁扣与已经打设完成钢管组的母锁扣扣和，已经打设完成钢管组的母锁扣作为需要顶进钢管组的滑道；钢管组顶进后，如果没有达到设计的深度，需要接长，接长时，将后续钢管组与已顶进的首组钢管组进行固定，然后将后续钢管中的螺旋钻杆与已顶进的钢管内的螺旋钻杆连接，继续进行顶进。5.根据权利要求3所述的管幕施工方法，其特征是：在顶进过程中，实时监测钢管的顶进轨迹，当顶进轨迹与己经打设完成的钢管轨迹发生偏差小于设定值时，按照单管顶进时采用楔形板进行纠偏，当发生偏差超过设定值甚至侵入结构限界时，说明锁扣已经撕裂，应将钢管拔出，重新进行顶进，确保管幕不侵入结构限界。6.一种用于权利要求1、2、3所述管幕施工方法的施工用钢管，其特征在于：包括定位钢管（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭勇，韩仲慧，王焕，王可用，李占先，杜建安，田立华，李腾，仲文强，韩立帅，姜广昭，
申请(专利权)人：中铁十四局集团有限公司，中铁十四局集团第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37