管棚主要用于对于围岩变形及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围岩隧道工程中,如软弱、沙砾地层和软岩、岩堆、破碎带地段。管棚形状图一、简介一般是沿地下工程断面的一部分或全部,以一定的间距环向布设,形成钢管棚护。管棚超前支护是为了在特殊条件下安全开挖,预先提供增强地层承载力的临时支护方法。二、主要作用及优点(1)梁拱效应:先行施工的管棚以掌子面前方围岩支撑和后方围岩支撑为支点,形成一个梁式结构,二者形成环绕隧洞轮廓的壳状结构,可有效围岩松动和垮塌。(2)加固效应:注浆浆液经管壁孔压入围岩裂隙中,使松散岩体胶结、固结,从而改善了软弱(破碎)围岩的物理力学性质,增强了围岩的自承受能力,达到了加固管棚周边围岩的目的。(3)环槽效应:掌子面爆产生的冲击波传播和爆生气体扩展遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收或绕射,降低了反向拉伸波所造成的围岩破坏程度和扰动范围。(4)确保施工安全:管棚支护刚度较大,施工时如再次发生塌方,塌渣也是落在管棚上部岩渣上,起到缓冲作用。即使管棚失稳,其破坏也较缓慢。三、分类管棚通常可分为长管棚和短管棚。短管棚:长度小于10m的小钢管,一次超前量小,基本上与开挖作业交替进行。预支护法就是在隧道开挖前,先超前对围岩进行加固,以增加围岩的自稳能力。青海小管棚管
注浆控制要点:
①为了保证管棚注浆施工作业顺利进行和保证管棚施工质量和安全,注浆前应做好止水止浆墙的施工:为防止注浆薄弱地段地下水涌出作业面及注浆时跑浆,注浆地段的起始处掌子面应喷射20CM厚混凝土(加单层钢筋网)。此后,每个注浆段终止处留出3米厚围岩作为止浆岩盘。
②注浆孔位要准确,定位偏差应小于5cm,孔底偏差不大于孔深的1%~2%。顶管施工作业过程中会使管内混入一些碎石和碎屑,在注浆施工前一定要用高压风水进行吹洗,如果管内仍有较大的碎石,应采用小于管棚管内径的钻头,利用凿眼台车钻进将其钻碎,吹洗干净。
③拌浆时严禁纸屑等杂物混入浆液,拌好的浆液要过滤,未经过滤的浆液严禁进入泵体,以防堵塞。注浆过程中,要时刻注意泵口及孔口的压力变化情况,发现问题及时处理。双液注浆时,要经常测定混合气候的浆液的凝结时间,防止由于泵及管路故障,造成浆液比例改变而发生事故。注浆过程中,如发现孔口及工作面漏浆,要采取封堵,缩短凝胶时间及采用间歇注浆方式。做好钻孔、注浆记录,为分析注浆效果提供依据。注浆结束后,要彻底的清洗泵体和管路,以保证下次注浆安全顺利进行。
④注浆施工过程中如发现掌子面漏浆,应及时用麻布进行封堵。 青海中管棚管为减少相邻管孔注浆间的相互影响,注浆顺序通常采用由下往上,左右对称进行;
达到设计深度后扫孔,安装注浆管,并在孔口,用水泥砂浆封闭孔口,防止浆液沿注浆管与钻孔壁的缝隙挤出。采用钻-注的顺序进行施工。
配浆及注浆用超细水泥配制注浆液,采用后退式分段注浆,关闭孔口阀门,开启注浆泵进行管路压水试验,试验压力等于注浆终压,如有漏水及时检修。注浆时采取低压力、中流量注入,注浆过程中压力逐步上升,流量逐步减小,当压力升至终压时,继续压注5min再结束注浆。注浆孔在注浆结束后及时管内浆液,并用30号水泥砂浆填充,以增强管棚的刚度和强度。
注浆结束标准每段注浆施工正常,注浆压力达到设计终压,注浆量达到设计注浆量的80%及以上,或虽未达到设计终压,但注浆量已达设计注浆量,即可结束单孔注浆,设计的所有注浆孔均达到结束标准,无漏注现象,注水试验地层吸水率,粘土固结强度大于。2.超前小导管施工超前小导管采用Φ42mm,壁厚。钢管上入岩部分梅花形布置Φ6mm注浆孔,注浆孔间距12cm。导管前端加工成尖锥形,尾部焊接Φ。注浆机选用液压注浆机。施工时,先用仪器测量放线,画出开挖外轮廓线,定出小导管中心线位置。导管采用钻孔施工时,孔眼深度应大于导管长度;采用锤击或钻机顶入时,其顶入长度不小于管长的90%。
钻机立轴方向必须准确控制,在浇注好的套拱上标出孔位和孔台车就位、台车固定、测量布孔、台车大臂娇正、钻孔及接长钻杆、钻杆接长准备、钻杆分节退出卸下、清孔号,孔号分为奇数孔和偶数孔,奇数孔采用无缝管棚管,偶数孔采用梅花管棚管。奇数孔成孔后及时安装钢花管或无孔管棚管,压注水泥浆。偶数孔成孔后也必须立即安装管棚管,防止塌孔,同时偶数孔的施工一方面可以检查奇数孔注浆质量,另一方面也可以进行补充注浆,提高注浆加固围岩的效果。施钻时,台车大臂必须顶紧在掌子面上,以防止过大颤动影响施钻精度。钻机开孔时的钻速宜采用低速,钻进20cm后转入正常钻速。钻杆钻入岩层,尾部剩余20~30cm时停止钻进,人工用两把管钳卡紧钻杆,钻机低速反转,脱开钻杆。钻机沿导轨复位,再装入第二根钻杆。引导孔的孔径较管棚管外径大15~20mm,孔深较管长长0.5米以上。掌子面爆破产生的冲击波传播和爆生气体扩展遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收或绕射。
由于钻头不变径跟管钻具的钻进是同口径进入,尤其是遇到漂石时,钻进将非常困难,即使钻孔成功,由于钻孔缩径,起拔套管也非常麻烦,甚至经常造成套管断裂等孔内事故。1、连接偏心钻头和钻头体的横销只起到悬挂钻头的作,不承担扭矩,避免了销子的变形、折断所造成孔内事故;2、目前国内采用的偏心跟管钻头需要转动175°左右才能实现钻头的张敛,而这种类型钻头的钻头体正转一个很小角度(8°左右)即可使钻头直径增大到设定的扩孔直径,钻头收回时,反转一个很小角度即可使钻头直径缩小到设定的直径,减少了钻头收回时被卡住的概率;3、单偏心跟管钻头—Ⅱ型的扭矩是通过在钻头体上设有一肾形的长圆孔和在偏心钻头上设有一肾形的长圆轴的配合来传递的;4、易于实现较大的变径要求。长螺旋跟管钻进管棚钻孔轨迹控制方法管棚钢管钻孔一旦出现孔斜或超出设计允许偏差,会妨碍邻近钢管的钻设,造成洞体形状参差不齐,支护效果不好等结果;若钢管下沉到一定程度,开挖时还需要切除,造成间隔增大,易坍塌。为此,钻进时可采取中压给进、中等转速、中等循环液量钻进;钻孔平面误差径向应控制在20cm内,角度误差小于1°以免因孔径过大而造成管棚钢管偏斜和向下弯曲。注浆时,排气孔出浆后应立即停止注浆。青海隧道管棚批发
注浆时,一般采用先低压、中流量注入,注浆过程压力逐渐升高,注浆流量逐渐减少;青海小管棚管
管棚管与超前小导管的区别有哪些?超前小导管为壁厚5mm的钢管,直径一般为42mm,处理范围一般也就6米左右。是通过超前小导管浆将掌子面前方的较为破碎的围岩进行固结的一种方法,使围岩形成一个整体后再进行下一步工序;而管棚管通常在洞口段使用,外插角在3度以内,长度根据岩土体状况和洞口段埋深情况而定,但蕞长不宜超过40米,环向间距20-40cm,管径90-100cm,不宜超过110cm。管棚管不一定只在洞口用的,在比较大的塌方中用得也很多,管棚管和超前小导管作用都是超前支护,只是作用范围和大小不一样。管棚管一般用在围岩条件较差或者塌方方量比较大无法用双层超前小导管穿过时用,但施工周期很长,如果条件允许,一般用超前小导管,施工周期短,施工简单。至于外插角,其实一般在3到7度。管子越长,角度一般用小的。管棚管与超前小导管的区别就为您讲到这里。无论是哪一种材料,在隧道施工的过程中都是离不开的,我们在使用的过程中可以根据地质情况来进行选择和使用。青海小管棚管
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