管棚在实际工程中起简支梁作用,而两端的支撑梁便是简支梁的弹性支撑,上覆地层的变形主要包括两部分:
(1) 管棚的挠曲变形量;
(2) 端头支撑梁的变形。所以其变形控制主要通过提高管棚和端头支撑梁的刚度来实现。在日本和韩国该方法应用于隧道穿越既有铁路线或公路线,这样可以控制隧道开挖对既有线路产生的不良影响。
在软弱地层隧道拱部的小管棚,要形成通俗意义上的“棚”必须具备2 个方面的条件:
(1) 是管间的软弱围岩能形成微拱;
(2) 是具有足够数量能扩散或传递围岩压力的杆件结构。
什么是隧道洞口管棚
洞口一般围岩很松散,围岩应力较小,开挖易坍 塌,因此洞口施工经常有两种 处理措施:明洞施工 和管棚辅助施工。明洞就是在洞口附近处通过明挖法修建隧道结构然后回填掩埋,也叫明挖暗埋法;管棚法则是不挖掉隧道结构上面的围岩,而是在采用暗挖法,先施工超前管棚,然后逐步开挖跟进支护,这样管棚就能够有效防止洞口松散围岩的坍塌,起到支护作用。 注浆顺序按照由低到高、由下往上,交错进行。福州管棚批发
管棚的主要作用及优点
(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,可有效抑 制围岩松动和垮塌。
(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。 陕西管棚批发价格管棚法作为一种重要的暗挖施工法在日本、美国及欧洲各国被经常采用。
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。
隧道超前支护法一览
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,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。 注浆量由压力控制,初压0.5~1.0Mpa,终压为2.0MPa。
隧道超前管棚 施工要点主要 有: 1 超前管棚支护的长度和钢管外 径应满足设计要求。纵向搭 接长度应不小于3m。在钢架上沿隧道开挖轮廓线纵向钻设管棚孔,其外插角以不侵入隧道开挖轮廓线越小越好。孔深不宜小于10m,孔径比管棚钢管直径大20~30mm,钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。 2 管棚钢管外径宜为φ(70~180)mm,单根长度宜为4~6m。接长管棚钢管时,接头应采用厚壁管箍,上满丝扣,丝扣长度不应小于150mm。接头应在隧道横断面上错开。钢花管上按设计要求钻孔。 3 管棚定位:以套拱内预埋的孔口管定向、定位,严格控制其上抬量和角度。 4 钻孔施工采用管棚钻机,利用套管跟进的方法钻进、长管安装一次完成。为保证长管棚施工质量,在拱脚部位,选2个孔作为试验孔,找出地层特点,并进行注浆和砂浆充填试验。 5 安装钢管时,先打有孔钢花管,注浆后再打无孔钢管。每钻完一孔便顶进一根钢管。 6 为确保注浆质量,在钢花管安装后,管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙,钢管自身利用孔口安装的封头将密封圈压紧,压浆管口上安装三通接头。串浆时要及时堵塞串浆孔。青海R780管棚批发厂家
具有足够数量能扩散或传递围岩压力的杆件结构。福州管棚批发
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,可有效抑 制围岩松动和垮塌。
(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,从而改善了软弱围岩的物理力学性质,增强了围岩的自承能力,达到加固钢管周边软弱围岩的目的。
(3)环槽效应:掌子面爆破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及扰动范围。
(4)确保施工安全:管棚支护刚度较大,施工时如发生塌方,塌碴也是落在管棚上部岩碴上,起到缓冲作用,即使管棚失稳,其破坏也较缓慢。 福州管棚批发
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