管棚法施工或称伞拱法,是地下结构工程浅埋暗挖时的超前支护结构。其实质是在拟开挖的地下隧道或结构工程的衬砌拱圈隐埋弧线上,预先钻孔并安设惯性力矩较大的厚壁钢管,起临时超前支护作用,防止土层坍塌和地表下沉,以保证掘进与后续支护工艺安全运作。一、应用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。管棚法早是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。由于预埋超前管棚做顶板及侧壁支撑.为后续的隧道开挖奠定了坚实的基础,且施工快、安全性高、工期短.被认为是隧道施工中解决冒顶的有效合理的施工方法。随后管棚法被用于城市地下铁道的暗挖施工,在建筑物密集、交通繁忙的城市中心地区.采用明挖法施工地下工程必须拆迁大量的地层管网和地面建筑物,随着人们对环境保护的呼声越来越高及对环保的日益重视,承包商们不得不放弃既影响交通又不利于环境保护的明挖法而改用暗挖施工法,管棚法作为一种重要的暗挖施工法在日本、美国及欧洲各国被采用。管棚钻机是管棚法施工技术中关键的设备,它的作用是沿着隧道断面外轮廓超前钻进并安设管棚。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。南宁管棚
可缩短移动钻机与搭设平台时间,便于钻机定位;平台支撑要着实地,连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量;钻机要求与已设定好的孔口管方向平行,必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。步骤四:钻孔为了便于安装钢管,钻头直径采用Φ115mm;岩质较好的可以一次成孔,钻进时产生坍孔、卡钻,需补注浆后再钻进;钻机开钻时,可低速低压,待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压;钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并及时处理钻进过程中出现的事故,及时对洞口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报,作为指导洞身开挖的依据。步骤五:清孔验孔用地质岩芯钻杆配合钻头(Φ115mm)进行来回扫孔,浮渣至孔底,确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔;用高压气从孔底向孔口清理钻渣;用经纬仪、测斜仪等检测孔深,倾角,外插角。前面我们有讲到隧道大管棚成孔后的检孔方法,大家可以结合起来了解一下。步骤六:安装管棚钢管钢管应在的管床上加工好丝扣,棚管四周钻出浆孔,管头焊成圆锥形,便于入孔。昆明隧道管棚采购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。
误差不可大于5‰。管棚导向墙施工完成效果,如图11所示。图10导向套管安装及导向墙施工图图11导向墙施工完成效果图钻机进场安装(1)钻机:根据本工程地质、水文条件,管棚设计参数,拟选用适合该类工程的“GP-28型”管棚定向钻机。(2)钻塔(平台车):可根据工作面宽度,借助于H型钢轨道左右移动,钻塔长×宽=7m×3m,塔高:6m。(3)工作平台:根据钻孔位置、方位角、仰角不同,工作平台可自由升降和调节角度。导向钻进(1)采用水钻或者钻机通过导向墙走廊,对围护桩进行开孔。开孔直径为Φ200,开孔厚度约。(2)采用GP-28管棚钻机结合美国进口月蚀导向仪。(3)钻杆前端安装纠偏鸭舌板钻头。(4)钻头后跟接Φ159管棚,一次将管打设入内,如图12所示。管棚管采用单管公母矩形螺纹连接,螺纹长度75mm,螺距6mm,螺纹深度1mm。根据钻进情况,如果阻力较大钻进扭矩大,螺纹接口采用焊接肋板加强连接强度。图12钻孔管棚施工图经过现场采用经纬仪对终成孔外插角进行复核测量,终角度偏差值和导向仪所测值基本吻合,如图13、14所示。图13外插角过程控制检测图14外插角复核测量钢筋笼安装如图15所示,为了减少因施工工序反复进行,浪费施工时间,影响施工进度。
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。管棚法作为隧道施工的一种辅助方法。
筑物变形等)予以确定,宜为300〜500mm。2)双向相邻管棚的搭接长度不小于3m。(3)钻孔顺序应由高孔位向低孔位进行。钻孔直径应比设计管棚直径大30~40mm。钻杆方向和角度应符合设计要求。钻孔过程中应注意钻杆角度的变化,并保证钻机不移位。(4)管棚在顶进过程中,应用测斜仪控制上仰角度。顶进完毕后应对每根管进行清孔处理。(5)钢管在安装前应逐孔逐根进行编号,按编号顺序接管推进、不得混接。管棚接头应相互错开。(6)管棚就位后,应按要求进行注浆;钢管内部宜填充水泥砂浆,以增加钢管强度和刚度。注浆应采用分段注浆方法,浆液能充分填充至围岩内。注浆压力达到设定压力,并稳压5min以上,注浆量达到设计注浆量的80%时,方可停止注浆。的知识点就分享到这里,感谢大家的收听,下期再见!RECOMMEND猜你还想看《市政》超前预支护及预加固施工技术,3个考点+标红处!乌鲁木齐跟管、管棚、钢花管,合纵达钢结构,实力厂家。玉林隧道管棚现货
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管棚管施工常见质量问题及处理措施1管棚管注浆不饱满分析原因:(1)浆液凝固收缩过快,钢管注浆过程中形成空洞。(2)注浆时,钢管内空气堵塞。解决方法:钢管注浆前,在注浆口增设排气孔;注浆过程中,调节注浆压力达到适合压力,水泥浆水加入适量缓凝剂,保证水泥浆注入钢管后,有足够时间分散。在注浆过程中,若发现注浆出现不够理想,可在同步注浆结束后,采用二次注浆,弥补1次的缺陷,二次注浆一般是劈裂注浆,开口压力较大,能够形成纺锤状固结体,增加钢管强度。2管棚管注浆质量保证措施:浆液配置:浆液配置必须按照配合比进行,试验室根据不同的岩层,选用不同的浆液配合比(如水泥砂浆、水泥-水玻璃双液浆等),掺加不同的外加剂;浆液配置所需的水泥、水玻璃、水以及其他外加剂(如速凝剂、缓凝剂等)均要经过试验检测,满足质量要求;浆液半只必须使用机械拌合,严格控制拌合的时间;试验室要加强对浆液质量的检查。南宁管棚