水鉆掘進法在污水管道頂管施工中的應(yīng)用

1、水鉆法介紹

所謂水鉆法，即采用鉆孔取芯機（水磨鉆機）在需要開挖的巖面上鉆孔取芯，通過鉆孔取芯機沿管徑外沿鉆若干個孔，孔孔相連，待所有鉆孔連成一個環(huán)后，巖芯便與巖壁分離，形成一圓外周臨空面，然后對剩余的巖芯部分進行打孔，孔內(nèi)打入鋼楔，捶擊鋼楔擠壓巖石，使巖石同時受到鉛錘面上的剪切力和水平面上的拉力作用，當擠壓力大于極限抗拉力和極限抗剪切力之和時，巖石沿水平面被拉裂并從底部發(fā)生剪切破裂，最后將破裂分離的巖塊利用機具運出。全部完成一輪工序后，即可進行下一輪鉆孔、取芯、破碎、外運，如此進行反復循環(huán)，直至滿足頂管空間需求。因鉆孔取芯機在操作過程中需要用冷卻水對鉆頭處進行水冷，保證打鉆過程中不淤鉆、不卡鉆，故稱之為“水鉆法”。

2、水鉆法在柳州市的應(yīng)用

柳東新區(qū)位于柳州市東面，屬于城市發(fā)展東擴區(qū)域，實行分流制排水體制。柳東新區(qū)官塘片區(qū)污水收集管網(wǎng)第二合同段管道全長11506m，管徑為d1200-1800，管道埋深為3-8m。管線需要穿越田地、道路、河溝等，施工條件復雜，沿線地質(zhì)情況為雜填土、塑性粘土、粉質(zhì)粘土、砂礫石、淤泥質(zhì)粘土、中風化巖和微風化巖等，局部地段有連續(xù)或不連續(xù)的中微風化巖，地下水位較高。根據(jù)管線地勘資料顯示，約有總長為200m的管道位于微風化白云巖層，巖體均勻，其中EW10#-EW11#段管道長約120m，GW4#-GW5#段長約80m，設(shè)計管道管徑為d1800mm。由于受地形、地質(zhì)、經(jīng)濟條件限制，只能采取人工掘進頂管施工的方式。如果采用傳統(tǒng)的人工風鎬掘進施工，將面臨施工空間較小、施工難度大、工期無法保證等困難，沿線居民也不允許采用炸藥爆破開槽工藝，考慮巖層的特性，因此必須采取針對性的特殊方式進行石方破除施工——水鉆掘進法。