2K313035管棚施工技术管棚超前支护是浅埋暗挖施工隧道超前加固的辅助施工方法(简称管棚法)。本条简要介绍管棚法的施工技术。▼大管棚支护▼大管棚支护▼大管钻入一、结构组成与适用条件(一)结构组成(1)管棚法为防止隧道开挖引起的地表下沉和围岩松动,开挖掘进前沿开挖工作面上半断面周边按设计打入厚壁钢管,在地层中构筑的临时承载棚防护下,为安全幵挖预先提供增强地层承载力的临时支护方法,与小导管注浆法相对应,通常又称为大管棚超前支护法。▼大管棚支护▼管棚支护▼厚壁钢管(2)管棚一般是沿地下工程断面周边的一部分或全部,以一定的间距环向布设,形成钢管棚护,沿周边布设的长度及形状主要取决于地形、地层、地中或地面及周围建筑物的状况,有帽形、方形、一字形及拱形等。口诀:一拱方帽▼管棚布置形式▼拱形管棚支护(3)管棚是由钢管和钢格栅拱架组成。钢管入土端制作成尖靴状或模形,沿着开挖轮廓线,以较小的外插角,向掌子面前方敷设钢管或钢插板,末端支架在钢拱架上,形成对开挖面前方围岩的预支护。▼钢格栅拱架(4)管棚中的钢管应按照设计要求进行加工和开孔,管内应灌注水泥浆或水泥砂浆,以便提高钢管自身刚度和强度。▼钢管开孔2.适用条件。新疆跟管、管棚、钢花管,合纵达钢结构,实力厂家。德宏隧道管棚价格
管棚管施工常见质量问题及处理措施:注浆压力不上升或有所下降原因:(1)浆液向地表溢出或流入地层大裂隙。(2)浆液被地下水稀释,凝结时间变长。3.2压力上升后又突然下降且不恢复原因:(1)管棚管周围堵塞,浆液流失。(2)注浆速度过快,破坏了地层原结构。(3)浆液流入软土层或土的大孔隙。3.3压力上升后突然下降,后又上升原因:浆液凝结堵塞了浆液通道,当注浆通道内压力大到某一数值后,冲破堵塞,引起压力所有下降,浆液通道重新被堵塞,压力又开始上升。3.4压力不停顿上升原因:(1)土体密实,浆液不能注入。(2)浆液凝结时间过快)管棚管堵塞。迪庆管棚超前支护管棚通常可分为长管棚和短管棚。
管棚超前支护法是近年发展起来的一种在软弱围岩中进行隧道掘进的新技术。管棚法作为隧道施工的一种辅助方法,在软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、软弱地层,涌水、涌砂层发挥了重要作用。管棚是利用钢管作为纵向支撑,钢拱架作为横向环形支撑,构成纵、横向整体,不仅沿隧道纵向具有梁结构的作用,在横断方向还具有拱形结构支护效果。由于其刚度较大,因此能够很好的阻止和限制围岩变形,并能提前承受早期围岩压力。工艺工法概况目前,管棚在隧道工程中较常采用,尤其是洞口位置处,围岩多风化破碎,岩质较差,为保证其进洞安全,常采用管棚作为超前支护。对于一些松散破碎的软弱围岩,采取常规的管棚施工工艺,成孔困难,套管推进不到位,管棚施工质量无法保证,可采取跟管钻机对于软弱围岩管棚施工。管棚的成孔方式主要有两种:一是管棚引孔顶入法,当钻进地层易成孔时,一般采用先钻孔、后插管得方法,即钻孔完成经查合格后,将管棚连续接长,由钻机旋转顶进将其装入孔内;二是管棚跟管钻进法,当地质状况复杂,遇有砂卵石、岩堆、漂石或破碎带不易成孔时,可采用跟管钻进工艺,即将套管及钻杆同时钻入,成孔后取出钻杆,顶入管棚,拔出外套管。工艺原理管棚支护结构。
钢拱架布置间距根据塌方体的松散与开挖难易程度及施工效果,可在40-80cm范围内调整选择,特殊情况下需加密。根据对工程实例的地质条件、工程断面尺寸、埋深等影响因素的总结和对比分析,得出以下经验结论,可用于地下工程支护的施工依据:管棚钢管环向间距的确定管棚钢管直径范围一般为φ70-180mm,我们可将管棚支护按管径分类为小管棚、中管棚、大管棚。小管棚管径一般在φ32~50mm范围内,多采用管径为φ42mm的钢管,管长以,环向间距一般取,水平搭接长度。中管棚管径一般在φ50-φ89mm范围内,管长一般不超过20m,环向间距一般取,水平搭接长度1-2m。大管棚一般可选用φ89-φ159mm的钢管,常用管径φ108mm,管长以不超过40m为宜,钢管一般分节长4m或6m,以丝扣连接,丝扣长不小于150mm,环向间距一般不大于3-5倍管径为宜。外插角的合理确定角度过小,将可能导致管棚远端下垂至隧道开挖幅员内影响后期施工;相反,角度过大,管棚离开挖幅员距离过大,管棚下方的三角土体坍塌给洞身开挖支护带来很大困难,还应根据管棚钻机工作室空间大小,以及钻杆长度等情况综合考虑确定。小管棚外插角常取5º-15º,中管棚常取2º-8º,长管棚多取1º-3º。钢拱架支撑一般用工字钢。管棚一般用在围岩条件较差或者塌方方量比较大无法用双层小导管穿过时用,但施工周期很长。
注浆参数设计:1、注浆材料及配合比:注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆,水泥采用425普通硅酸盐水泥,水玻璃采用Ⅱ型水玻璃,体积质量为1.25g/cm3,水玻璃浓度为35Be°,水泥浆液水灰比为0.6:1~1:1,水泥与第2页共7页水玻璃浆体积比为1:0.5;2、注浆压力:0.5~1.2MPa;3、浆液扩散半径:R=0.7×0.3=0.21m,取0.3m;4、单根钢管注浆量Q=π·r2·L+π·R2·L·η·α·β式中:r—钢管半径,0.108/2=0.054m;L—钢管长度,考虑与钻机连接,取24m;R—浆液扩散半径,取0.3m;η—地层孔隙率,堆积体经测试为11%;α—浆液有效充填率,取0.9;β—浆液损耗系数,取1.15。经计算,单根钢管注浆量:Q=0.992m3。5、注浆前应先进行现场注浆试验,参数通过试验后可适当调整。6、技术措施为加强管棚刚度,在钢管内放入钢筋笼。管棚是利用钢管作为纵向支撑,钢拱架作为横向环形支撑,构成纵、横向整体。迪庆管棚厂家
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道管棚管施工机理:洞口暗挖段考虑到埋深浅、易塌方,设计主要采用管棚管进行防护。一般采用的进洞方法是:首先开挖明洞段拱部部分,并根据设计进行边、仰坡支护处理,再施做C20砼套拱,然后施作超前长管棚,然后在管棚支护下可以安全进洞。1.作业准备施作管棚套拱先安装套拱内拱架和导向钢管,立模、浇筑套拱混凝土后再钻孔、顶管、注浆、封口,即完成管棚施工。2.技术要求洞口土方开挖须避开雨季施工。开挖前先施工截水沟、天沟等排水系统,后进行洞口开挖。明挖段开挖应自上而下逐层进行,随开挖随喷混凝土进行边、仰坡防护。至暗挖段拱顶开挖轮廓线高度时,垂直下挖至设定的上半断面底部,临时喷设混凝土封闭暗洞掌子面。沿开挖轮廓线环向掏槽,安装榀型钢钢架(型钢尺寸按设计文件),浇筑混凝土,为暗洞开挖作准备。管棚注浆施工参数的设置问题管棚长度:20-500m管棚管中心距:350-500mm常用直径:φ219mm、φ299mm、q610mm钢管壁厚:6-10mm内接管壁厚:6-8mm焊接管棚中心距开挖线:200-300mm孔位偏差:士2cm外插角:无导向精度:20cm以内注浆方式:管内注浆管棚管:可另设管棚工作室:两边都要工作面导向墙:无需专门导向墙德宏隧道管棚价格