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。管棚工法是隧道超前预支护开挖施工中用以防止掌子面坍塌并限制围岩变形的一种预支护手段。西双版纳管棚厂
借助一个螺旋伸缩接头(8)和套管在潜孔锤外部的带有凸台(7)的套筒(6)一齐向下移动,使凸台座落在套管(4)底部套管靴(5)内的台阶上。此时将潜孔锤(1)挤向一侧,并实现偏心钻头(2)的扩底钻进,偏心钻进进入套管并能提到地表。为防止套管靴内部磨损,其内部在与凸台相对应的位置上设有耐磨环。潜孔锤跟管钻具按钻头能否改变直径可分为两大类:即钻头变径跟管钻具和钻头不变径跟管钻具。钻头变径跟管钻具目前主要有单偏心变径跟管钻具、双(三)偏心变径跟管钻具和径向变径跟管钻具等结构。除单偏心变径跟管钻具属于偏心跟管外,其余结构的钻头变径跟管钻具由于钻头翼瓣在张敛的过程中沿钻具中心轴线是对称的,因此应属于同心跟管钻具。钻头不变径跟管钻具均采用内外钻头结构,一般套管需要回转,此类钻具属同心跟管钻具。相对来说钻头变径跟管钻具使用的比例较大,约占市场使用的95%,这都是由它的结构特点所决定的。钻头不变径跟管的主要缺点:1、钻具在工作时,内外管同时回转,易造成内外管之间的环状间隙被岩粉堵塞或被大块岩屑卡住,造成内管反转失灵,内外管无法分离。这种方法需要大扭矩的回转钻机,能源消耗大,不利于环保。钦州隧道管棚采购兰州跟管、管棚、钢花管,合纵达钢结构,实力厂家。
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。
一般按松弛荷载理论进行设计。根据围岩地质条件和施工条件进行力学计算。钢管直径多选用80~180mm,钢管中心距离一般为30~50cm。钢管长度视软弱破碎围岩的厚度而定,一般为10~45m。钢管以较小的仰角沿岩面打入,形成了一个梁结构来承担围岩的压力。钢管采用内注水泥浆、化学浆液或细石混凝土、劲性骨架来增加钢管刚度。大图模式工艺工法特点(1)在管棚超前预支护的作用下开挖,可以防止地表下沉和围岩坍塌,以保证施工过程中的安全。(2)管棚一次超前量较大,支护过程中搭接较少,节省材料。亦可减少安装钢管次数,并减少与开挖作业之间的干扰。(3)施工速度快,支护效果好。工艺流程及操作要点1施工工艺流程大图模式2管棚施工序操作要点开挖管棚工作室(1)工作室确定工作室应选择设置在围岩稳定地段,尽量接近加固地段,以缩短管棚长度;在软弱围岩中开挖工作室,要加强支护,必要时进行混凝士衬砌。(2)工作室尺寸为便于架设钻机,安设钢管,工作室断面应挖至隧道开挖线以外1~,比较低钻孔以下1m。工作室长度应满足设备施工需要。钻孔施工工艺(1)准备工作首先,在开挖轮廓线以外施作混凝土套拱作为长管棚导向墙。浇注前,应在套拱内按设计仰角安设孔口管起导向、固定作用。新疆跟管、管棚、钢花管,合纵达钢结构,实力厂家。
这种方法包括注浆、土壤加固、排水和地层冻结等;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,并使开挖面周围应力干扰达到小的方法。超前支护方法主要包括:管棚法,机械预切糟法,预衬砌法,水平旋喷注浆法,超前小导管法,超前锚杆法、冻结法等等。其中管棚法、水平旋喷注浆法、小导管法等支护方法同时也改良和加固了地层。管棚注浆支护:就是把一组钢管沿开挖轮廓外己钻好的孔中打入地层内,并与钢拱架组合形成强大的棚架预支护加固体系,支承来自于管棚上部的荷载,通过钢管的梅花形布置的注浆孔加压向地层中注浆,以加固软弱破碎的地层,提高地层的自稳能力。管棚注浆是一种长距离超前支护方法,超前距离长,刚度较大,适用于掌子面不能自稳、含水的地层,控制地表沉降、防渗止水的效果较好,施工工艺要求较高。如将管棚注浆与小导管补充注浆法结合,除具有大管棚的特点外,能够防止管棚下方三角土体的塌落,这种长短结合的预支护效果更为理想。管棚支护的主要作用和优点:(1)梁拱效应: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,二者构成环绕隧洞轮廓的壳状结构,可有效围岩松动和垮塌。。南宁跟管、管棚、钢花管,合纵达钢结构,实力厂家。丽江中管棚管
地层改良法就是提高开挖面周围地层土的特性的方法。西双版纳管棚厂
车站暗挖段超前支护采用超前大管棚加小导管配合边墙系统锚杆,其中超前大管棚为φ159×6mm无缝钢管,纵向支护长度,管棚纵向一次施工长度达,这在长沙也是首例。初期支护厚度为550mm,采用双层工字钢支撑,C25喷射混凝土;二衬厚度取700mm,采用C35模筑混土,抗渗等级为P10。隧道开挖采用双侧壁导坑法分六个导洞施工,暗挖段结构地质纵剖图三、技术研究缘起和应用暗挖段超前管棚支护的思考关于烈士公园南站暗挖段超前管棚施工,原设计施工分4次纵向打设,每次打设长度为27m左右,洞内不设置管棚工作室,搭接打设,侵入初支内的钢管后期割除。原设计给施工带来了一些不利因素:(1)洞内施工空间狭小,大型机器设备无法进场进行施工,多次管棚施工组织受制约,且需要搭设管棚平台,施工进度缓慢,工期长。(2)原有管棚施工设计对土层地质构造多次扰动,改变围岩的应力重分布,很大程度上破坏了原有土层地质结构的稳定性,施工安全风险性增大。针对这些问题有以下几个方面思考:(1)有没有管棚施工工艺可以减少多次管棚平台搭设,施工材料多次周转材料的问题,起到节约施工成本?(2)管棚打设可不可以一次性施工,免去在洞内再次搭接打设管棚,起到缩短施工工期?。西双版纳管棚厂