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。确定管棚的尺寸、形状和用途,考虑到所需的存储空间和工作区域。青海隧道管棚公司
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。超前锚杆和小管注浆具有施工方便、技术易掌握、机械化配套程度要求低等优点。但支护长度短(只3~5m),锚杆或小导管伸入工作面前端滑移线的距离短,开挖循环进尺有限。一般浅埋松散地层循环进尺控制在15~17m,循环次数增加,工艺交流频繁。特别是在自稳能力较差的围岩中,锚杆和导管前端仍处于滑动面内,无法起到超前支护作用,容易造成工作面失稳,存在很大的安全隐患。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机理在于它主要是钢管和泥浆固结体共同作用的结果。一方面钻设钢管,当钢管穿过松散软弱围岩、岩(土)等破损区域,伸入原状土中时,有效保证开挖面岩土的稳定性,起到骨架和网格的作用;另一方面,注浆将浆液压出钢管孔,在一定压力下注入钢管周围松散软弱的地层,形成复合稳定的固结体,改变周围地层的力学性质,增强稳定性,防止土层坍塌和地表下沉。丽江管棚支护我们可将管棚支护按管径分类为小管棚、中管棚、大管棚。
隧道施工中超前小导管、超前锚杆和超前管棚的区别:1、三者的支持原则是不同的:(1)超前小导管支护原理:超前小导管是一种非常有效的稳定开挖面的辅助施工方法。在软弱破碎岩石施工中,超前小导管可以加固松散岩石,增强注浆后松散软弱围岩的稳定性。有利于开挖后和初期支护期间围岩的稳定,不会引起围岩失稳破坏,直至坍塌。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。(2)超前锚杆支护原理:超前锚杆沿开挖轮廓线大外倾角安装在开挖面前方,对前方围岩形成预锚固(预支护),在预先形成的围岩锚固环保护下进行开挖、装渣、排渣和衬砌。超前支护主要适用于围岩应力较小、地下水较少、岩体软弱破碎、开挖面可能坍塌的隧道。松散地层结构松散,稳定性差,特别是有地下水时。施工时容易坍塌。在这类地层施工时,除了减少对围岩的扰动外,还应加强临时支护,临时支护可采用超前锚杆。(3)超前管棚的支护原则:一般沿部分或全部地下工程断面呈一定间隔周向布置,形成钢管棚防护。管棚超前支护是为特殊条件下的安全开挖提前提供临时支护方法,以提高地层的承载力。
在隧道施工下穿既有线路或建筑物及河流、湖泊的开挖前,如果不进行超前预支护,很容易造成隧道上既有线路或建筑物的沉降以及河流、湖泊涌水而带来各种安全隐患。对于隧道施工过程中遇到上述情况时,早期隧道开挖时,主要采用插板法、小导管超前注浆法、浅层地表锚杆注浆加固法等进行超前预支护。但这几种支护工法都有一些不足之处,就是支护范围和深度有限、加固强度不足,难以形成支护整体,而且往往需要多个循环才能穿越需支护地层段,这样,不但造成现场窝工、停工等情况,严重影响施工进度,而且有时其安全性也难以保证。随着管棚施工技术的不断改进,管棚工法得到了普遍的利用。特别是在导向跟管钻进等技术及多种新的施工工艺引入后,管棚施工的精度、打设长度、沉降控制及施工工效有了长足的发展。管棚工法是采用专门使用钻机将钢管沿隧道开挖轮廓线外一节一节地打入需支护的地层中的预定位置,然后进行注浆,通过浆液在围岩中的扩散,形成一个类似钢筋混凝土的拱形帷幕,从而达到支护开挖线外侧围岩的作用。管棚支护刚度较大,能够操控隧道开挖过程中的地表沉降,保护周边建筑物和地下管线的安全。
宜宾盐坪坝长江大桥是宜宾市城市内环线的重要跨江节点工程,项目建成后将有效改善临港新区与主城区交通状况,强化主城区对临港新区的辐射作用。盐坪坝双连拱隧道是宜宾盐坪坝长江大桥北岸隧道,双向六车道,全长445m,要穿越以前的电厂粉煤灰堆积山体,地质条件非常复杂,需采用超长、大直径管棚进行超前支护,管棚直径需达到108mm以上,长度21m以上,国内鲜有管棚设备能满足其施工要求。隧道管棚施工现场盐坪坝双连拱隧道采用铁建重工全电脑三臂凿岩台车进行管棚施工后,工期缩短,效率比管棚钻机提高一倍以上,且在现场施工中展现出以下优势:01设备功能齐全台车具有自动精细定位、超前地质分析、3D轮廓扫描、自动精细钻孔、管棚施工、锚杆施工、配合现场装药、信息化管理等八大功能,能够完全适应该隧道施工条件,钻孔掘进、管棚施工两不误。02环境适应能力强该施工隧道穿过粉煤灰堆积山体,粉煤灰受机械震动及钻头扰动的影响易发生液化,且遇水后强度将大幅降低,钻孔过程中掌子面易出现喷砂冒水、塌孔缩径等现象,因此常规的钻孔排碴方式无法满足施工要求。针对此复杂工况,台车配备了一套专为粉煤灰地层设计的钻进排碴系统,能有效解决地层液化、塌孔、缩径等问题。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。来宾管棚采购
管棚作为地下工程的支护结构之一,能够形成对围岩的一个支撑,确保地下工程结构的安全稳定。青海隧道管棚公司
管棚不一定只在洞口用的,在比较大的塌方中用得也很多,管棚和超前小导管作用都是超前支护,只是作用范围和大小不一样。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,如果条件允许,一般用超前小导管,施工周期短,施工简单。至于外插角,其实一般在3到7度。管子越长,角度一般用小的。管棚与小导管的区别就为您讲到这里。无论是哪一种材料,在隧道施工的过程中都是离不开的,我们在使用的过程中可以根据地质情况来进行选择和使用。青海隧道管棚公司