本发明涉及一种暗挖车站超长管棚拉管法，属于基坑开挖及地基处理的工程技术领域，具体是涉及一种适用于地铁结构超前支护的超长管棚拉管法。
背景技术：
管棚工法在地铁、隧道等工程中应用广泛，普通法管棚施工一次性打设长度较短且精度难以控制，本发明所述的拉管法地面活动影响小，采用非开挖一次穿越62m，超长管棚一次成型长度长,结构受力合理，安全性高,施工时通过导向、定向钻进对穿越的道路不需要进行交通管制或交通转换，不影响地面等活动。超长管棚拉管法一次成型管棚的长度大，而且管棚位置精确，钢管上按梅花形钻孔，在钢管中注水泥浆液，达到先支后挖的超前支护目的。管内注浆从而有效地降低杆体的变形，防止围岩的崩塌和松弛，确保隧道掌子面及其周边的稳定，并且能控制地表沉降。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明旨在提出一种暗挖车站超长管棚拉管法，以解决普通法管棚施工一次性打设长度较短且精度难以控制的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种暗挖车站超长管棚拉管法，包括如下步骤：
步骤a、钻机就位；
步骤b、配置钻液；
步骤c、导向钻进：
步骤c1：造斜段钻进：钻机的钻杆前端安装导向钻头，控制钻杆的入射角度和导向钻头斜面的方向，缓慢给进导向钻头但不旋转，使导向钻头按设计的造斜段钻进；
步骤c2：水平段钻进：旋转导向钻头，并提供给进力，导向钻头沿水平直线钻进；
步骤c3：导向钻头到达出口工作坑，钻进任务完成；
步骤d、回拉扩孔：
卸下钻杆上的导向钻头，换上回扩头，在已经钻好的孔洞中进行反向回拉扩孔，一次扩孔到管径的1.5倍；
步骤e、回拉敷设管道：
步骤e1：钢管表面均布钻孔；
步骤e2：在入口工作坑处将钢管管段连接成需要长度；
步骤e3：将钢管两端封闭，钻机的钻杆前端到达入口工作坑处，卸下钻杆上的回扩头后，换上反向牵引钻头，通过反向牵引钻头上的牵引勾连接钢管，启动钻机，将钢管拉入已成形的孔洞中，将钢管回拉到出口工作坑后，卸下反向牵引钻头、取下剩余钻杆；
步骤f、压水试验：
对钢管进行压水检查，检查管路是否连接正常，是否耐压，有无漏水现场，测定注浆压力损失情况，确定注浆终压；
步骤g、注浆：
用注浆泵对钢管内进行注浆,注浆压力逐步升高至设计终压,并继续注浆5～10min结束注浆,注浆结束时的进浆量小于5l/min。
进一步的，所述的暗挖车站超长管棚拉管法，所述步骤b中：
钻液配置采用：膨胀土：37.2％～48％，烧碱：0.5％～0.8％，水：51.2％～62％，在整个钻进过程中，根据地质情况的变化及时调整钻液的配比。
进一步的，所述的暗挖车站超长管棚拉管法，所述步骤c1和步骤c2中：
采用导向雷达控制钻进标高，导向标高控制在管中心线位置，在导向钻头的位置安装探测仪器，使钻进按照流水线标高路线进行。
进一步的，所述的暗挖车站超长管棚拉管法，所述步骤步骤c1和步骤c2中：
钻进时，通过手提式地表导航仪确定导向钻头在地底的位置，监测导向钻头是否偏离设计轨迹，在造斜段，导向钻头每次钻进10cm，测一次导向钻头的位置，在水平段每隔20cm,测一次导向钻头的位置，如果偏离轨道，通过调整导向钻头斜面的方向，进行纠偏。
进一步的，所述的暗挖车站超长管棚拉管法，所述步骤c2中：
钻进速度应根据土层类别来确定，在松砂层不超过3m/min,在硬土层中，钻进速度以钻机不发生跳动为宜。
进一步的，所述的暗挖车站超长管棚拉管法，所述步骤e1中：
钢管上按梅花形钻孔,间隔5-10cm均布排列；
进一步的，所述的暗挖车站超长管棚拉管法，所述步骤e2中：
连接钢管时，当场地有限，钢管无法一次连接到所需长度时，需分段连接拉入，每段长度以现场可提供的最大长度为宜，两段钢管之间通过连接管套固定连接，拉完一段，及时连接下一段，然后继续进行拉管。
进一步的，所述的暗挖车站超长管棚拉管法，所述步骤g中：
注浆前，先用水灰比0.70的浆液试注，当注浆正常后采用1:1水灰比浆液注浆，注浆时要随时观察泵压及注浆数量，分析注浆是否正常，如单孔注浆量过大，仍达不到终压的要求，可暂停该孔注浆，过4～6h用钻机清孔后再继续注浆。
进一步的，所述的暗挖车站超长管棚拉管法，所述步骤g中：
注浆时，可将钢管后端密封，从钢管前端进行注浆，或者将钢管前端密封，从钢管后端进行注浆或者从钢管两端同时进行注浆。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)本发明所述的超长管棚拉管法一次成型管棚的长度大，而且管棚位置精确，达到先支后挖的超前支护目的，且施工方便，应用于穿越地面建筑物及交通要塞施工，可缩短工期，并节省地下结构层临时支护费用；
(2)本发明中，配置钻液时，加入了适量的化学处理剂烧碱(或纯碱)，可改善泥浆的性能，可增粘、增静切力、调节泥浆的ph值，保证了在导向钻进的过程中有一定的返浆，可冷却钻头、润滑钻具、更重要的是可以悬浮和携带钻屑，使混合的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外；
(3)本发明中，在钻进过程中根据地质情况的变化及时调整钻液的配比，可以产生的不同泥浆，保证了在整个钻进过程中有返浆，残留在孔中的泥浆可以起到护壁的作用，为回拉管线提供了足够的环形空间，同时，可降低钻感及管线与孔壁间的摩擦力，可减少回拉管线的重量和阻力；
(3)本发明中，钢管上按梅花形均布钻孔,可以使得注浆后浆液更加均匀地流出，形成更加坚固的防护层；
(4)本发明中，在导向钻进过程中，导向钻头安装探测仪器并随机配有一台手提式地表导航仪，可以准确实时检测钻孔过程，精准定位导向钻头在地底的位置，监测导向钻头是否偏离设计轨迹，使得钻孔更加精准；
(5)本发明中，拉管过程中采用反向牵引导向钻头回拉牵引管道，此方法机械结构简单，连接更加稳固，可有效防止拉管过程中钢管脱离，同时通过导向钻头反向旋转回拉，可有效降低拉管过程中的前进阻力，导向钻头旋转过程中对孔洞做了进一步扩孔整理，便于管段更好的拉进；
(6)本发明中，注浆方式更加灵活，可以根据现场施工以及注浆压力分布情况灵活选择注浆口位置，使得注浆效果更好，注浆后浆液分布更加均匀，支护管棚更加坚固。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合实施例来详细说明本发明。
一种暗挖车站超长管棚拉管法，包括如下步骤：
步骤a、钻机就位:
钻机运到现场必须先锚固稳定，钻机如果锚固不稳，将会发生功率损失或者功率作用在机器身上，造成机器和人的伤害。钻机依靠地锚座和后支撑与地基固定，安放钻机前应先平整场地，根据预先设计的钻机倾斜角度进行调整，依靠钻机动力将锚杆打入土中，使后支撑和前底座锚与地层固结稳定。
步骤b、配置钻液:
钻液配置采用：膨胀土：40％,烧碱：0.6％,水：59.4％，在整个钻进过程中，根据地质情况的变化及时调整钻液的配比。
步骤c、导向钻进:
为了保证导向头能严格按照操作人员发出的指令前进，需要在管道线路初步布点后加密加细，间隔2m设中线、高程控制点，用木桩或钉子做出明显标志，并在桩点周围用混凝土砌出护墩加以保护，控制人员严格按照点位，操纵仪器；
钻机就位后，调整钻机导向杆到设计管位中心高程的位置，以使钻机水平钻入土中，采用导向雷达控制钻进标高，导向标高控制在管中心线位置，在导向钻头的位置安装探测仪器，使钻进按照流水线标高路线进行；
步骤c1：造斜段钻进:
钻机的钻杆前端安装导向钻头，控制钻杆的入射角度和导向钻头斜面的方向，缓慢给进导向钻头但不旋转，使导向钻头按设计的造斜段钻进；
步骤c2：水平段钻进:
旋转导向钻头，并提供给进力，导向钻头沿水平直线钻进；
钻进速度应根据土层类别来确定，在松砂层不超过3m/min,在硬土层中，钻进速度以钻机不发生跳动为宜；
钻进时，通过手提式地表导航仪确定钻头在地底的位置，监测导向钻头是否偏离设计轨迹。在导向钻头安装有探测仪器，通过地面接收器，测出导向钻头的深度，鸭板嘴的面向角，导向钻头顶角，导向钻头温度和电池状况等参数，将测出的参数与钻孔轨迹进行对比，以便及时纠正，地表导航仪具有显示与发射功能，将接收到的空底信息无限传送至钻机的接收器并显示，操作手根据信号反馈操纵导向钻头按正确的轨迹钻进，在导向钻孔过程中技术人员根据探测器所发回的信号，判断导向位置与钻进路线图的偏差，随时调整，并把调整数值进行记录。在造斜段，导向钻头每次钻进10cm，测一次导向钻头的位置，在水平段每隔20cm,测一次导向钻头的位置，如果偏离轨道，通过调整导向钻头斜面的方向，进行纠偏，纠偏应该在几根钻杆内完成纠偏，不能在一根钻杆内完成纠偏，同时要注意不要纠偏过度。
步骤c3：导向钻头到达出口工作坑，钻进任务完成。
步骤d、回拉扩孔：
卸下钻杆上的导向钻头，换上回扩头，进行反向回拉扩孔，一次扩孔到管径的1.5倍。
步骤e、回拉敷设管道：
步骤e1：钢管上按梅花形钻孔,间隔5-10cm均布排列；
步骤e2：在入口工作坑处将钢管管段连接成需要长度；
连接钢管时，当场地有限，钢管无法一次连接到所需长度时，需分段连接拉入，每段长度以现场可提供的最大长度为宜，两段钢管之间通过连接管套固定连接，拉完一段，及时连接下一段，然后继续进行拉管，施工时，拉管机操作人员要根据设备数据均匀平稳的牵引管道，不可生拉硬拽；
步骤e3：将钢管两端封闭，钻机的钻杆前端到达入口工作坑处，卸下钻杆上的回扩头后，换上反向牵引钻头，通过反向牵引钻头上的牵引勾连接管道，启动钻机，将钢管拉入已成形的孔洞中，将钢管回拉到出口工作坑后，卸下牵引钻头、取下剩余钻杆，拉管过程中，操作手严格按照地面预布控制点的平面位置和高程控制钻头走向，每隔水平距离2米校核一次；
管道拉通后，应对管道内底高程进行复合测量，用钻机将装有探测器的钻头在管道内拉动，试验人员根据探测器发出的信号来确定钻头的深度，经过换算后即计算出管内底高程，得出的结果和原控制轨迹高程进行比较，就得到各桩位高程偏差数值。
步骤f、压水试验:
对钢管进行压水检查，检查管路是否连接正常，是否耐压，有无漏水现场，测定注浆压力损失情况，确定注浆终压。
g、注浆:
注浆前，先用水灰比0.70的浆液试注，当注浆正常后采用1:1水灰比浆液注浆，注浆时要随时观察泵压及注浆数量，分析注浆是否正常，如单孔注浆量过大，仍达不到终压的要求，可暂停该孔注浆，过4～6h用钻机清孔后再继续注浆；
根据压水试验情况土层空隙估算单孔注浆数量，然后开始用两台zyb70/80d注浆泵联合对钢管内进行注浆，注浆时，可以根据现场施工以及注浆压力分布情况灵活选择注浆口位置，可将钢管后端密封，从钢管前端进行注浆，也可将钢管前端密封，从钢管后端进行注浆，或者可从钢管两端同时进行注浆；
注浆压力逐步升高至设计终压,并继续注浆5～10min结束注浆,注浆结束时的进浆量小于5l/min；
隧道开挖前可根据预设检查孔的涌水情况，判定注浆效果，注浆效果好的地段，检查孔涌水量很小，经开挖后可观察到裂隙及空隙充填效果，几乎空隙都充填浆液，开挖后掌子面比较干燥，开挖时有渗水现象，堵水效果达不到要求时，采用局部径向注浆处理，使其达到堵水、凝固土层的目的。
为了充分发挥大管棚的梁体效应,拉管完成后，对洞口进行套拱加固，加固采用3榀格栅钢架并列接成一个整体,拱圈采用喷射c25混凝土,形成洞门套拱。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。