人工取孔开挖技术在联络通道施工中的应用

人工取孔开挖技术在联络通道施工中的应用

魏建滨  

广州市城市建设工程监理有限公司   广东 广州 510000

摘要：随着城市轨道交通建设的不断发展，联络通道的开挖施工技术也得到了广泛的应用和研究。本文主要研究了人工取孔开挖技术在联络通道施工中的应用。首先，介绍了联络通道的基本概念和特点，并分析了传统开挖技术的不足之处。接着，详细阐述了人工取孔开挖技术的基本原理和操作方法。然后，通过实际案例的分析，验证了所提出的人工取孔开挖技术的有效性和可行性。最后，总结了该技术的优点和不足之处，并提出了进一步的改进方向和建议。通过对该技术的研究和应用，可以提高联络通道施工的效率和安全性，为地铁隧道建设提供有力的支持。

关键词：地铁隧道；联络通道；人工取孔；开挖；

一、前言

联络通道是地下工程中不可或缺的一部分，其在地铁、隧道、公路等建设中起着至关重要的作用。然而，随着城市化进程的加快，越来越多的城市需要进行地下工程建设，这就需要采用更加高效、快捷、安全的施工方法。传统的开挖技术虽然能够满足一定的施工需求，但是存在着诸多不足之处，如施工周期长、成本高、对环境影响大等问题。因此，如何寻找一种更加适合现代城市建设发展的联络通道施工方法就显得尤为重要。

二、人工取孔开挖技术基本原理及优缺点

2.1、人工取孔开挖技术的基本原理

人工取孔开挖技术是一种新型的地下工程开挖方法，其基本原理是通过人工钻孔的方式在地下形成一个或多个孔洞，然后通过人工或半机械化的方式进行土石方的清理，完成地下工程的开挖。该技术具有适应性强、灵活性高、环境污染小等优点，因此在现代城市建设中得到了广泛应用。

2.2、 人工取孔开挖技术的操作方法

人工取孔开挖技术的操作方法主要包括以下几个步骤：

1　确定孔位和孔径：根据地下工程的设计要求和实际情况，确定需要钻孔位置和孔径大小。

2　钻孔准备：对钻机进行检查和维护，保证其正常运转。同时，准备好相应的钻具和辅助设备，如水泵、泥浆泵等。

3　钻孔施工：按照设计要求和实际情况，开始进行钻孔施工。首先进行预处理工作，如清除杂物、调整钻机位置等。然后进行正式钻孔，控制好钻头的钻进速度和深度，确保钻孔要求。

4　清理出土：钻孔完成后，利用半机械化或机械化的方式进行土石方的清理，将孔内的土石方材料抽出，并通过输送带或装载等方式将其运出现场。

5　后续处理：土石方清理完成后，对开挖进尺满足设计要求后进行支护结构施工，以保护地下结构和地面设施的安全。同时，对钻机和其他设备进行清理和维护，为下个循环施工做好准备。

2.3、 人工取孔开挖技术的优点和不足之处

人工取孔开挖技术具有以下优点：

(1)适应性强：可以适用于各种类型的地下工程，包括隧道、地铁、公路等。

(2)灵活性高：根据实际需要，可以调整孔洞的大小和深度，以满足不同的施工要求。

(3)环境影响小：与传统的开挖方式相比，人工取孔开挖技术对周围环境的影响较小，但仍需注意环境保护问题。

但是，该技术也存在一些不足之处：

(1)施工周期长：与机械开挖相比，人工取孔开挖需要较长的施工周期。

(2)安全性差：由于需要在地下进行施工操作，因此存在一定的安全隐患，需要注意安全措施的落实。

(3)成本较高：由于采用人工操作，人工取孔开挖的成本相对较高。

三、人工取孔开挖技术在地铁区间隧道联络通道工程中的应用

3.1、人工取孔开挖技术在地铁区间隧道联络通道工程中的实践应用

本文以广州市轨道交通十二号线大学城北站至大学城南站区间联络通道工程为例，介绍了人工取孔开挖技术在该工程中的应用情况。该工程中的联络通道几何尺寸为6.6mX4.3mX5m（长X宽X高），埋深38m，开挖地层位于全断面微风化混合花岗岩，且区间隧道还在施工过程中。为保证施工质量和安全，采用了人工取孔开挖技术。水钻环绕开挖面钻孔，钻头尺寸150mmX750mm，钻身包括支撑立杆、电动机、进水口、电源开关、电缆线、升降装置等，具体施工过程如下：

(1)前期勘察：对工程区域地质进行了详细的勘察，联络通道洞身地层位于全断面微风化混合花岗岩，地面周边环境四周是公园树林，周围无地下管线，无房屋建筑。在开挖时采用地质超前探孔探水，地质雷达辅助。地段超前探测长度不小于10m，由于联络通道长6.6米，开挖前可对整个联络通道的地质钻芯探孔。

(2)施工准备：为避免联络通道施工时对已处于稳定状态的成型盾构区间隧道造成较大影响，确保联络通道位置管片开口上方土体稳定，在盾构通过后，联络通道施工前对联络通道中心线两侧各3环管片背后进行双液水泥浆加固，确保管片背后密实。开门洞切割前，为保证联络通道位置管片变形在允许范围内，对联络通道接口处的6环管片范围内每1.5m安装一榀钢支撑，防止管片变形和开裂。

(3)施工过程：联络通道土石方开挖采用短台阶开挖法。每次循环开挖不超过0.75m，上台阶长度宜控制在3~5m，在进行下台阶开挖，每次循环开挖不超过0.75m。采用水磨钻取孔方式，先利用水磨钻环绕开挖面内壁钻取一定高度的若干柱体岩芯，使柱体岩芯与整体岩层分离，形成一个临空面，然后通过配合人工电钻或风镐方式进行土石方的清理。如此循环施工，直至通道成型。

(4)后期处理：采用人工装渣，装袋后采用区间内电瓶车运行的渣斗将渣土运至盾构施工吊装口，吊到地面后运至渣坑。土石方清理完成后，对开挖进尺满足设计要求后进行支护结构施工，以保护地下结构和地面设施的安全。

3.2、人工取孔开挖技术在地铁工程中存在的问题及改进措施

尽管人工取孔开挖技术在地铁工程中具有许多优点，但也存在一些问题需要解决。例如，由于地铁车站和区间隧道等地下工程的施工环境复杂，因此需要采用更加精细的钻孔方案和技术手段进行施工；同时还需要加强安全措施和环保管理等方面的工作。针对这些问题，可以采取以下改进措施：

(1)优化钻孔方案：结合实际情况和地质勘探结果，优化钻孔方案和技术手段，提高施工效率和质量。

(2)加强安全措施：制定完善的安全管理制度和应急预案，加强现场安全管理和监督，确保施工安全。同时还要加强作业人员培训和管理，提高作业人员的安全意识和技能水平。

(3)强化环保管理：加强对施工过程中产生的噪音、振动、废水等污染物的监测和管理，采取有效的治理措施减少对环境的影响。同时还要加强环境保护宣传教育，提高公众环保意识。

四、结论与展望

随着城市化进程的不断加速和人口数量的增长，地铁工程的建设和发展已经成为了城市交通建设的重要组成部分。人工取孔开挖技术在地铁工程中的应用已经得到了广泛的认可和应用，但是仍然存在一些问题需要解决和完善。因此，未来的研究和发展应该从以下几个方面入手：

一、加强技术研究和创新。在现有技术的基础上，进一步开展相关技术研究和创新，提高人工取孔开挖技术的适应性和施工效率，降低施工成本，为地铁工程的建设和发展提供更加可靠和高效的技术支持。

二、优化钻孔方案和施工工艺。针对不同地质条件和工程需求，优化钻孔方案和施工工艺，提高施工质量和效率，减少对环境的影响。

三、强化安全措施和管理。加强对人工取孔开挖施工过程中的安全措施和管理，确保施工的安全性和环保性，避免发生事故和污染事件。

四、推动行业标准化和规范化。建立和完善相关的行业标准和规范，促进人工取孔开挖技术的应用和发展，提高整个行业的水平和竞争力。

总之，未来人工取孔开挖技术在地铁工程中的应用前景广阔，需要加强技术研究和创新、优化钻孔方案和施工工艺、强化安全措施和管理、推动行业标准化和规范化等方面的工作，以实现更加高效、安全、可靠的施工效果，为城市交通建设的发展做出更大的贡献。

参考文献

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