管棚主要用于對于圍巖變形及地表下沉有較嚴格限制要求的軟弱破碎圍巖隧道工程中,如軟弱、沙礫地層和軟巖、巖堆、破碎帶地段。管棚形狀圖一、簡介一般是沿地下工程斷面的一部分或全部,以一定的間距環(huán)向布設,形成鋼管棚護。管棚超前支護是為了在特殊條件下安全開挖,預先提供增強地層承載力的臨時支護方法。二、主要作用及優(yōu)點(1)梁拱效應:先行施工的管棚以掌子面前方圍巖支撐和后方圍巖支撐為支點,形成一個梁式結構,二者形成環(huán)繞隧洞輪廓的殼狀結構,可有效圍巖松動和垮塌。(2)加固效應:注漿漿液經(jīng)管壁孔壓入圍巖裂隙中,使松散巖體膠結、固結,從而改善了軟弱(破碎)圍巖的物理力學性質,增強了圍巖的自承受能力,達到了加固管棚周邊圍巖的目的。(3)環(huán)槽效應:掌子面爆產(chǎn)生的沖擊波傳播和爆生氣體擴展遇管棚密集環(huán)形孔槽后被反射、吸收或繞射,降低了反向拉伸波所造成的圍巖破壞程度和擾動范圍。(4)確保施工安全:管棚支護剛度較大,施工時如再次發(fā)生塌方,塌渣也是落在管棚上部巖渣上,起到緩沖作用。即使管棚失穩(wěn),其破壞也較緩慢。三、分類管棚通常可分為長管棚和短管棚。短管棚:長度小于10m的小鋼管,一次超前量小,基本上與開挖作業(yè)交替進行。超前支護主要適用于圍巖應力較小、地下水較少、巖體軟弱破碎、開挖面可能坍塌的隧道。烏魯木齊管棚支護
注漿采用液壓注漿機。注漿前應噴射混凝土封閉作業(yè)面,防止漏漿,噴層厚度不小于5cm。導管注漿時,尾部應設封堵塞,當灌注水泥漿時,應在封堵塞上設注漿孔和排氣孔。注漿時,排氣孔出漿后應立即停止注漿。3.錨桿施工1)φ22砂漿超前錨桿錨桿鉆孔前根據(jù)設計要求和圍巖情況,定出孔位,作出標記。鉆孔做到圓而直,其孔徑和孔深符合設計要求,孔內積水和巖粉應吹洗干凈;錨桿孔口巖面應整平,并使巖面與鉆孔方向垂直,如不垂直,安裝錨桿時可用特制墊板調整,使托板密貼巖面。錨桿施工預張拉力時,預張拉力值宜為錨固力的50%~80%,安裝后要定時檢查,發(fā)現(xiàn)松動及時緊固。2)D25中空注漿錨桿各類圍巖錨桿采用D25中空注漿系統(tǒng)錨桿,錨桿長度為~,梅花型布置。采用風鉆鉆孔,鉆至規(guī)定深度后,用高壓風吹孔,打入錨桿,然后用注漿泵由錨桿中孔向孔底灌滿砂漿,安裝墊板螺栓。錨桿施工要點及注意事項①孔位按設計布置,偏差小于10cm,孔深誤差±10cm。鉆孔直徑大于錨桿直徑15mm。錨桿插入長度不小于設計長度。②鉆孔本身成直線,不彎曲。方向沿隧道周邊徑向,但不平行于巖面。③施作錨桿時,同時預埋格柵鋼架的定位錨桿。錨桿插入后不得隨意敲擊,三天內不準懸掛重物。重慶隧道管棚廠超前錨桿和小管注漿具有施工方便、技術易掌握、機械化配套程度要求低等優(yōu)點。
從而指導洞身開挖。清孔驗孔:1.用地質巖芯鉆桿配合鉆頭進行反復掃孔,浮渣,確??讖?、孔深符合要求,防止堵孔。2.用高壓風從孔底向孔口清理鉆渣。3.用經(jīng)緯儀、測斜儀等檢測孔深、傾角、外插角。安裝管棚鋼管1.鋼管在的管床上加工好絲扣,導管四周鉆設孔徑10~16mm注漿孔(靠孔口),孔間距15~20cm,呈梅花型布置。管頭焊成圓錐形,便于入孔。2.棚管頂進采用裝載機和管棚機鉆進相結合的工藝,即先鉆大于棚管直徑的引導孔(Φ108mm或Φ127mm),然后用裝載機在人工配合下頂進鋼管。3.接長鋼管應滿足受力要求,相鄰鋼管的接頭應前后錯開。同一橫斷面內的接頭數(shù)不大于50%,相鄰鋼管接頭至少錯開1m。注漿1.安裝好有孔鋼花管、放入鋼筋籠后即對孔內注漿,漿液由ZJ-400高速制漿機拌制。2.注漿材料:注漿材料為M20水泥漿或水泥砂漿。3.采用注漿機將砂漿注入管棚鋼管內,初壓~,終壓2MPa,持壓15min后停止注漿。注漿量應滿足設計要求,一般為鉆孔圓柱體的;若注漿量超限,未達到壓力要求,應調整漿液濃度繼續(xù)注漿,確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙充填飽滿。注漿時先灌注“單”號孔,再灌注“雙”號孔。施工控制要點鉆孔前,精確測定孔的平面位置、傾角、外插角。
管棚管在進行施工的通常情況下凹進入巖面0.5m,主要原因如下。在巖溶地質條件下進行地鐵隧道施工時,根據(jù)區(qū)段具體的地質情況,一般把巖溶地質劃分為高、低風險區(qū)分別進行處理。在高風險區(qū)范圍內的溶、土洞體,隧道施工時必須進行相應的填充施工;在隧道底板下面5m深度范圍內,且在隧道垂直投影范圍內的溶、土洞體,在隧道施工時必須充填施工;對處于高風險區(qū)但在隧道底板下面5m以外的溶洞,可按洞體厚跨比(硬殼厚度/溶洞高度)進行確定是否需要填充處理,若洞體厚跨比不小于0.5時,可判定該洞體基本安全,可不做填充處理,否則需要填充處理。在隧道投影范圍外,但距離隧道邊緣在3m范圍內時,應根據(jù)隧道計算的模型,按填充進行施工處理。導管注漿時,尾部應設封堵塞,當灌注水泥漿時,應在封堵塞上設注漿孔和排氣孔。
管棚施工在實際工程中起簡支梁作用,而兩端的支撐梁便是簡支梁的彈性支撐,上覆地層的變形主要包括兩部分:(1)管棚的撓曲變形量;(2)端頭支撐梁的變形。所以其變形控制主要通過提高管棚和端頭支撐梁的剛度來實現(xiàn)。在日本和韓國該方法應用于隧道穿越既有鐵路線或公路線,這樣可以控制隧道開挖對既有線路產(chǎn)生的不良影響。管棚施工技術措施:(1)管棚鋼管加工成每節(jié)長3.5m。(2)接頭處的絲扣用管螺紋車床精細加工,以保證連接長度及其牢固性。(3)準確測定孔位,并對管棚機用測量儀器定位。管棚鉆機定位后,須支撐穩(wěn)固,避免偏移和傾斜。(4)合理選擇鉆機及鉆頭、鉆桿,保證鉆孔孔徑和成孔質量。(5)鉆孔順序由高孔位向低孔位進行。(6)管棚在頂進過程中,用測斜儀嚴格控制上仰角度。(7)在鉆進時,若出現(xiàn)卡鉆、坍孔時,應注漿后再鉆,也可直接將管棚鋼管鉆入,開孔時低速低壓,待成孔后加壓到1.0~1.5MPa。(8)管棚壓漿用牛角泵灌注,封堵塞設進料孔和出氣孔。為減少相鄰管孔注漿間的相互影響,注漿順序通常采用由下往上,左右對稱進行;昆明管棚廠
管棚一般用在圍巖條件較差或者塌方方量比較大無法用雙層小導管穿過時用,但施工周期很長。烏魯木齊管棚支護
將注漿塑料管與止?jié){閥鏈接。漿液使用前進行配比性試驗,水泥采用硅酸鹽水泥。漿液要求能連續(xù)拌制,拌制過程中嚴格監(jiān)控水泥用量,確保漿液的稠度。注漿時注漿壓力控制在以內,注漿速度一般為30-60/min,注漿終止壓力為。當注漿壓力達到時,即可結束本孔注漿,立即關閉漿閥。當注漿孔中壓力達到時(現(xiàn)場應考慮自注漿孔口至注漿壓力表的壓力差)注漿機停機,根據(jù)以下方法進行觀察是否繼續(xù)注漿。觀察壓力是否下降,若在10min內壓力沒有下降到以下。則可終止注漿,若下降到以下。鉗壓式聲測管無螺絲扣,銜接處有兩個凸起的凹槽,即可。聲測管結構不同。螺旋式聲測管份為上管、底管和中管;而鉗壓式聲測管只要上管和底管。規(guī)格不同。鉗壓式聲測管無法做到以上;而螺旋式聲測管能夠做到以上。在預埋注漿管中注入漿液可以密封施工縫、冷接縫、管子滲漏和地墻之間的接縫。預埋注漿管分為:一次性注漿管和多次性注漿管。一次性注漿管:注漿一次,多次性注漿管:可多次注漿,注漿不受限制。有漏水出現(xiàn)就可以向管體內注入漿液進行填補密封。預埋注漿管性能原理:混凝土澆注過程中。在承受外部混凝土壓力時,包裹在注漿管外側的橡膠蓋條由于壓力的作用緊緊貼在中心軸管的注射出料孔上。烏魯木齊管棚支護