國(guó)內(nèi)外管棚鉆機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

管棚鉆機(jī)是世界上最早推出管棚鉆機(jī)的是意大利RODIO公司的管棚鉆機(jī)。隨著一些著名的制造商也相繼推出了專用的管棚鉆機(jī)。如意大利的CASAGRANDE公司、SOILMEC公司、PUNTEL公司、美國(guó)INGERSOLL.RAND公司等。用于管棚施工的鉆機(jī)分為坑道鉆機(jī)、定(導(dǎo))向鉆機(jī)、水平鉆機(jī)、夯管錘及專用管棚鉆機(jī) 長(zhǎng)隧道最好選用專用管棚鉆機(jī)。短隧道如地下立交、地下過街道可考慮用其它類型的鉆機(jī)。世界上最長(zhǎng)的大口徑長(zhǎng)管棚是日本八戶市一段公路隧道施工采用的管棚，全長(zhǎng)180m，全部采用長(zhǎng)管棚施工， 從隧道兩端設(shè)立了管棚推進(jìn)基地各推進(jìn)90m，水平鉆機(jī)安設(shè)管棚 。

管棚施工的一般順序?yàn)椋恒@孔并同步跟入無縫鋼管→洗孔→在鋼管內(nèi)安放鋼筋籠→ 壓力注入水泥漿。跟管鉆進(jìn)中遇到的問題及解決措施。

管棚鉆機(jī)排屑困難

由于所鉆鉆孔基本上為水平孔，松散層的土比較潮濕，排出的巖屑多為泥團(tuán)，當(dāng)鉆孔較深時(shí)，排屑十分困難，當(dāng)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)孔深提鉆時(shí)，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重巖粉卡鉆。因此在鉆進(jìn)過程中，嚴(yán)格 控制進(jìn)尺，勤吹孔，必要時(shí)從鉆具內(nèi)和鉆具與套管的環(huán)狀間隙送水洗孔提鉆。

管棚鉆機(jī)偏心鉆頭事故

在施鉆過程中經(jīng)常發(fā)生偏心鉆頭脫落事故，經(jīng)分析主要原因是偏心橫銷材質(zhì)較差，易斷。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，先拔管，然后用筒狀巖心管取心鉆進(jìn)取出。需改變偏心橫銷的材質(zhì)，選用軸承鋼加工橫銷。

管棚鉆機(jī)管靴事故

在跟管過程中，主要是通過跟管鉆具在給進(jìn)破巖的同時(shí)利用管靴與鉆頭上的臺(tái)階 拖著套管同步跟進(jìn)。因此套管靴是主要受沖擊振動(dòng)的部位。當(dāng)鉆孔加深后，套管增長(zhǎng)，摩擦力 大或后部套管被巖粉卡死后，套管管靴很容易被打脫。當(dāng)管靴被打掉時(shí)，在拔出套管后，用公錐取出管靴，再繼續(xù)跟管鉆進(jìn)。防止管靴脫落的主要措施如下：①在動(dòng)力頭與套管之間增加一個(gè)同步給進(jìn)裝置；②管靴與套管實(shí)行鉚焊、點(diǎn)焊聯(lián)接。

管棚鉆機(jī)跟管鉆事故

在跟管鉆進(jìn)過程中，當(dāng)鉆遇地下隱埋物如鋼筋、硬質(zhì)石英砂巖或土石軟硬不均時(shí)，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重蹩鉆，鉆具無法正反轉(zhuǎn)，遇到此種情況需拔出套管，取心鉆進(jìn)后再跟管鉆進(jìn) 。

管棚超前支護(hù)法是近年發(fā)展起來的一種在軟弱圍巖中進(jìn)行隧道掘進(jìn)的新技術(shù)。管棚法最早是作為隧道施工的一種輔助方法，在軟巖隧道施工中穿越破碎帶、松散帶、軟弱地層，涌水、涌砂層發(fā)揮了重要作用。由于預(yù)埋超前管棚做頂板及側(cè)壁支撐．為后續(xù)的隧道開挖奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，且施工快、安全性高、工期短。被認(rèn)為是隧道施工中解決冒項(xiàng)的最有效最合理的施工方法。隨后管棚法被用于城市地下鐵道的暗挖施工，在建筑物密集、交通繁忙的城市中心地區(qū)，采用明挖法施工地下工程必須拆遷大量的地層管網(wǎng)和地面建筑物，隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的呼聲越來越高及政府對(duì)環(huán)保的日益重視，承包商們不得不放棄既影響交通又不利于環(huán)境保護(hù)的明挖法而改用暗挖施工法，管棚法作為一種重要的暗挖施工法在日本、美國(guó)及歐洲各國(guó)被廣泛采用。管棚鉆機(jī)是管棚法施工技術(shù)中最關(guān)鍵的設(shè)備，它的作用是沿著隧道斷面外輪廓超前鉆進(jìn)并安設(shè)管棚。最早的管棚法施工采用的是普通水平鉆機(jī)，隨著管棚法大量應(yīng)用，專用管棚鉆機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。

中國(guó)地質(zhì)裝備總公司1987年開始研制開發(fā)專用管棚鉆機(jī)，1989年北京西單地鐵車站的承建商鐵道部第十六工程局在采購管棚法施工設(shè)備時(shí)，中國(guó)地質(zhì)裝各總公司開發(fā)研制的土星鉆機(jī)以鉆孔精度高及價(jià)格低而中標(biāo)，并在舉世矚目的北京西單地鐵車站暗挖工程中獲得成功的應(yīng)用，鐵道部第十六工程局先后購買了8臺(tái)士星管柵鉆機(jī) 在工程實(shí)踐中，中國(guó)地質(zhì)裝備公司先后開發(fā)了5個(gè)品種的鉆機(jī)并形成系列產(chǎn)品。管棚鉆機(jī)廣泛適用于水電、冶金、公路、建材、國(guó)防等施工單位，適用于中硬及硬巖中的鑿巖工作，更適用于穿鑿預(yù)裂爆破及水平、階梯式爆破深孔，尤其對(duì)開邊坡預(yù)裂孔及預(yù)應(yīng)力錨索鉆機(jī)更有其獨(dú)到之處。履帶自行式管棚鉆機(jī)，自帶動(dòng)力，移動(dòng)非常方便。

管棚鉆機(jī)開孔

開孔前以孔口導(dǎo)管為準(zhǔn)調(diào)正鉆機(jī)，套管從導(dǎo)管中穿過，依導(dǎo)管的方位角 為準(zhǔn)，盡量調(diào)正接近施工設(shè)計(jì)所需的方位角。套管穿過導(dǎo)管后一頭放在需鉆進(jìn)的地表，用水平尺或連通管調(diào)平套 管，然后將套管調(diào)為上傾2°左右的角度，用鉆機(jī)將套管壓入土中10 cm左右，然后開風(fēng)，不 回轉(zhuǎn)鉆具將管子打入土層1 m后回轉(zhuǎn)鉆具跟管，在開孔時(shí)發(fā)現(xiàn)套管偏斜等情況時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整，保證以后的跟管精度。

管棚鉆機(jī)鉆進(jìn)

鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)以排屑順暢為準(zhǔn)。淺部時(shí)應(yīng)控制進(jìn)尺，以免巖屑太多，排除不及時(shí)產(chǎn)生 回轉(zhuǎn)困難的狀況。鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)阻力大或外套管跟著旋轉(zhuǎn)的情況時(shí)要輕提鉆具吹孔，若遇排渣時(shí)泥團(tuán)過多應(yīng)往孔內(nèi)注水，放噴排出泥團(tuán)。

反轉(zhuǎn)提鉆：在必要反轉(zhuǎn)提鉆時(shí)可邊沖擊邊反轉(zhuǎn)2圈左右，然后在不停風(fēng)的狀態(tài)下提鉆。

鉆具檢查：每打完一個(gè)鉆孔要檢查偏心鉆頭的收斂和張開狀況，注意偏角過大時(shí)要及時(shí)更換 橫銷或補(bǔ)焊偏心槽。

套管及鉆桿接頭的檢查：套管在連接時(shí)要上緊，當(dāng)有接頭露在外面時(shí)要防止接頭松脫。鉆桿 一定要上緊，防止在反轉(zhuǎn)鉆具時(shí)從鉆桿接頭處反脫 。

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