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。根据管棚的尺寸和重量,选择合适的支架。福建隧道管棚注浆管
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;2、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。△转头活瓣张开△转头活瓣闭合△单偏心跟管钻头—Ⅰ型△张开状态△单偏心跟管钻头—Ⅱ型该型钻头优点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。柳州中管棚管管棚法作为隧道施工的一种辅助方法。
锚杆或小导管伸入工作面前端滑动线内距离短,开挖循环进尺受限制,一般在浅埋松散地层中循环进尺多控制在15~17m,循环次数增加,工序交换频繁,特别是在自稳能力极差的围岩中,锚杆和导管前端仍在滑移面内,起不到超前支撑保护的作用,极易造成工作面失稳,存在较大的安全隐患。因此,长管棚的应用越来越普遍。长管棚超前支护施工技术的支护作用机理在于,主要是钢管与浆液固结体共同作用的结果,一方面进行钻孔、下设钢管,当钢管穿过松散软弱围岩、岩石(土)等破坏区后,伸入到原状土部位时,有力地保障了开挖掌子面岩土体的稳定,起到骨架、格栅作用;另一方面通过注浆使浆液从钢花管孔眼中压出,并在一定的压力作用下注入到钢管周围松散、软弱的地层中,从而形成复合稳定的固结体,使周围地层的力学性质得到改变,稳定性能得到加强,可以防止土层坍塌和地表下沉。意大利产管棚钻机DDL-300型钻机固体矿床的金刚石钻进,硬质合金钻进。同时也可以用于工程地质勘探钻进及基桩孔钻进。应用于地质勘查,工程勘查,锚固护,旋喷注浆,管棚支护等工程施工作业。
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。管棚法施工采用的是普通水平钻机.随着管棚法大量应用.管棚钻机应运而生。不同地质条件和工程需求,研发出更加超前的、适用的管棚技术和设备,为工程建设提供了更多创新解决方案。
管棚的布置形式(隧道管棚施工的布置方法)管棚根据不同的地形、地质和荷载条件,通常可按以下形式布置:(1)扇形布置:当隧道段地层相对稳定,但拱部附近地层不稳定时使用。(2)半圆形布置:用于隧道下半部地层稳定,但拱线以上地层不稳定的场合。另外,即使地层相对稳定,当地表及周边有构筑物,埋深很浅时,也采用这种布置。(3)门形布置:除底部外,隧道布置为半圆形门形,带侧壁。当隧道基础稳定,断面地层和上部地层不稳定时使用。(4)环向布置:用于软弱地层或膨胀挤压围岩。(5)上侧布置:用于隧道一侧有道路、铁路及重要构筑物,需要防护,或边坡地形可能形成偏压时。(6)双层布置:用于隧道上部有重要设施的地铁站等大断面隧道的施工,拱部有坍塌、不稳定地层的施工,或河道贯通的海底段的施工。(7)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。小管棚管径一般在φ32~50mm范围内,多采用管径为φ42mm的钢管。崇左大管棚管
入段对掌子面前方的围岩体具有加固作用,这一作用使开挖释放应力也随之减少。福建隧道管棚注浆管
一、什么是超前小导管?超前小导管是隧道工程掘进施工过程中的一种工艺方法,为了保证掌子面在开挖过程中土体不会塌方或产生流沙,开挖前需对前方土体采取超前支护、注浆加固等辅助措施。超前小导管注浆加固地层技术,是通过沿隧道开挖轮廓线外纵向向前倾斜安设注浆管,并注入浆液,达到超前加固围岩和止水的目的,同时超前小导管还可起到超前管棚管预支护作用。二、什么是管棚管?管棚管是利用钢管或钢插板作为纵向预支撑、钢拱架作为横向环形支撑,构成纵、横向整体刚度较大的支护系统,阻止和限制围岩变形,提前承受早期围岩压力。一般管棚管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,形成钢管棚管护。福建隧道管棚注浆管