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。管棚法作为隧道施工的一种辅助方法。普洱管棚直销
如在极破碎岩体、断层破碎岩体、塌方体、岩锥地段、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、浅埋大偏压等围岩的隧道施工中。四、主要引用标准1、《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204)、《铁路隧道施工规范》(TB10204)、《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417)、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753)。2、相关设计图纸、合同文件。五、管棚施工方法管棚施工方法主要有:管棚引孔顶入法、管棚跟管钻进法。每循环管棚施工前,应开挖管棚工作室,工作室大小根据钻机要求确定。管棚施工前,在长管棚设计位置安放至少三榀用工字钢组拼的管棚导向架,导向拱架设置孔口管作为长管棚的导向墙,要求在钻机过程中导向拱架不变形、不移位。管棚节间采用焊接或丝扣连接,管棚单序孔节长6(9)m,双序孔节长3()m、,其余管节长度均为6(9)m,安装后,管口用麻丝和锚固剂封堵管棚管与孔壁间空隙,连接压浆管及三通接头;管棚注浆前,应向开挖工作面、拱圈及孔口管周围岩面喷射10cm厚的C25混凝土,以防管棚管注浆时岩面缝隙跑浆。南宁管棚批发市场超前小导管注浆适用于隧道拱部软弱围岩、松散无粘结土层、自稳能力差的砂层和卵砾石层的破碎岩层。
注浆管棚注浆是管棚施工的关键环节之一,注浆效果的优劣同样影响着整个管棚体系的施工质量。因此,注浆要根据地质情况选用合适的浆液、压力和合理的流量,在注浆过程中压力小则注不进,压力过大则会造成地面外鼓、崩裂,在城市浅埋地段对地面建筑物造成影响。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;当压力升至终压时,继续压注5min,再结束注浆。在设计给出浆液种类、预期注浆效果等条件下,为保证施工质量,在实际注浆施工前宜进行现场原位注入试验,确定优注浆参数等来指导注浆,以保证注浆效果。为防止出现塌孔或注浆窜孔,可在钻孔时隔孔位钻孔,加大孔与孔之间的距离,待注浆完成凝固后再钻相连孔位,这样可有效保证钻孔和注浆质量,管棚和注浆混凝土形成厚拱,实现管棚纵向成梁、横向成拱的承载作用。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;但由于塌体内有许多块石相互支架,致使塌体内空洞大而多,这些空洞有的直接与塌空区相连,注浆时浆液在压力作用下通过这些空洞泄流至塌空区,而不能在管棚附近均匀扩散,从而使注浆加固带无法形成,为此,根据经验采用间歇注浆法。
地下工程超前支护方法:超前支护技术是指在隧道开挖之前,通过向掌子面前方地层里注浆、冷冻、打入钢管、钢板、锚杆等技术措施在隧道横断面上形成一个拱形连续体,使其加固开挖面前方地层,同时利用其支撑力保持前方土体的稳定,减少地表沉降量的技术总称。研究表明,围岩注浆加固可提高其强度和变形模量,从根本上改善围岩的变形规律。前苏联的资料表明,砂岩在注浆后的强度可增加50%-70%,粉砂岩和泥质岩增加2-4倍,而岩石强度的增大可使支护荷载减少2/3-4/5。实践表明超前支护体系能够有效地限制地面沉降,并地保持自然地层在稳定状态下开挖隧道。研究表明地面的整个沉降量的30%-40%和地下地层的整个沉降量的40%-50%是在一般的支护开始发生作用之前发生的,超前支护对地面沉降有30-35%的效果,对隧道顶上地层(拱顶)沉降有40%的效果,所以,加固掌子面前方的地层对地面沉降有非常重要的作用。超前支护技术作为加固地层、稳定拱顶及掌子面、减少地表沉降的辅助施工工法,己经在地下工程施工中得到了地应用。根据采取的加固措施对周围地层特性和应力分布的影响,可将超前支护分为地层改良法和预支护法。地层改良法就是提高开挖面周围地层土的特性的方法。线内布置:在铁路、公路正下方或某些构筑物下方施工时使用。
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%。 管棚超前支护技术的发展趋势目前先进的支护方法主要有超前锚杆、超前小导管注浆和超前管棚。大理大管棚管
先行施设的管棚,以掌子面和后方支撑为支点,形成一个梁式结构。普洱管棚直销
管棚管施工要求:
(1)为保证成孔质量,防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌,钻孔间隔进行。先钻奇数孔,后钻偶数孔,成孔直径为φ140mm,以便顺利安装φ108×6mm钢花管。即采用大引导孔施工,很大程度上克服在顶管施工作业中送管难的情况发生。
(2)施作长管棚时(φ108×6mm),打孔角度洞口段为1°~3°,环向间距40cm,每根长40m(每节长9m,采用长89cm套管连接),施作时每段应交错搭接3m,管棚管上按间距15cm梅花形钻10mm的小孔。1节管棚管顶端做成锥型,以便顶进。φ108×6mm管棚管采用4.0m和6.0m两种规格,奇数孔首根4.0m,偶数孔首根6.0m,其余的均为6.0m,以避免管棚管接头在同一断面上。管棚管采用套管联接。
(3)为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性,钻杆连接套应与钻杆材质一致,两端加工内螺纹(配合钻杆端外螺扣),连接套的壁厚≥10mm。为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下,上下颤动,导致钻孔不直,钻孔时,应把扶直器套在钻杆上,随钻杆向前钻进向前平移。 普洱管棚直销
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