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。管棚技术的研发和应用具有重要的技术价值和市场价值,对于推动相关领域的技术进步和经济发展具有重要意义。管棚超前支护
管棚施工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。管棚施工技术措施:(1)管棚钢管加工成每节长3.5m。(2)接头处的丝扣用管螺纹车床精细加工,以保证连接长度及其牢固性。(3)准确测定孔位,并对管棚机用测量仪器定位。管棚钻机定位后,须支撑稳固,避免偏移和倾斜。(4)合理选择钻机及钻头、钻杆,保证钻孔孔径和成孔质量。(5)钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。(6)管棚在顶进过程中,用测斜仪严格控制上仰角度。(7)在钻进时,若出现卡钻、坍孔时,应注浆后再钻,也可直接将管棚钢管钻入,开孔时低速低压,待成孔后加压到1.0~1.5MPa。(8)管棚压浆用牛角泵灌注,封堵塞设进料孔和出气孔。银川隧道管棚批发沿边坡坡面打入管棚并进行注浆加固,可形成坚固的防护屏障,防止雨水冲刷等自然因素导致的边坡失稳。
九、注浆施工工艺1)注浆顺序管棚注浆顺序遵循“先两侧后中间、由稀到浓”的原则。注浆施工由两端开始施工,向隧道拱顶方向推进,开始时注浆的浆液浓度要低一些,逐渐加浓至设计浓度。2)浆液拌制浆液的拌制要均匀,具有良好的流动性和粘稠度。如要求掺入水玻璃时,应先浆水泥浆拌制好,按配比称量出水玻璃的质量,徐徐加入,并随加入随搅拌,搅拌工作不能停止,一直至注浆完毕为止。3)注浆压力与注浆量控制有设计要求时应按设计压力施工,无说明时应根据现场试验来确定。实际注浆量应大于理论计算的注浆量。为防止注浆时跑浆,在掌子面应喷射20cm厚混凝土,孔口管与管棚管端部应用较粘的素水泥浆封堵严密,待其凝结硬化后方可开始注浆。注浆时应徐徐加压,达到压力后,表示已注满,注满后,浆液有时会从封口处均匀溢出,有时也会从周围的岩隙裂缝处溢出。注浆完毕后,应把注浆量与理论数值相比较,当注浆量小于理论数值时,说明管内未注满,此时应停止注浆查明原因后再进行压注。
或工字钢与格栅钢架间隔使用,间距一般不大于1米,特殊情况下需加密。管棚布置形式门型布置门型布置全周布置与上部一侧布置管棚布置形式管棚施工工艺流程钻孔流程注浆流程成孔方法:常用的施工方法有夯管法、顶管法、钻孔等。但钻孔法是目前常用的成孔方法。随着钻探设备的专业化分工越来越细,管棚钻机也应运而生。但管棚钻进为近水平钻进,性质上与勘探钻孔有所不同,对钻孔方向(空间位置)的精度要求很高,终孔测量一旦发现孔斜或超出设计允许偏差,会造成严重的后果。钻孔方法:常规回转钻进——硬质合金(刮刀、牙轮等)钻进;常规风动潜孔锤钻进;ODEX法——风动潜孔锤跟管钻进;双动力头跟管钻进;长螺旋跟管钻进。潜孔锤跟管钻进“土星”跟管钻进法孔锤通过焊在套钻头和潜管靴(3)内壁上的三个凸块(4)来控制中心。当偏心钻头向下伸出套管靴时,凸块处于控制潜孔锤位置,这时实现偏心扩孔钻进,套管同时跟进,当钻孔完成钻具往上提拉时,凸块位于控制钻头置,且有一凸块嵌入钻头体凹槽,偏心钻头即可进入套管并提出地表。“海王星”跟管钻进法“海王星”跟管系统如图2-9所示,这种系统的内外管系统基本和“土星“跟管系统相似,内管定心是通过回转内管(3)。检查并修复任何可能的漏水或结构问题,确保管棚的稳固和安全。
伴随着国家对于交通建设事业的重视,我国的隧道施工技术与施工质量获得了很大程度的提升.在应用管棚自钻进施工技术进行特殊地质条件下的隧道施工时,要注意结合实际的施工地质条件进行具体施工技术的应用.如果其中出现了施工问题,要及时采取措施进行控制,同时不断优化施工工艺,从而能够更好的确保隧道工程的质量.管棚一般用于围岩脆弱破碎的隧道工程中,如软弱、碎石地层及软岩、岩桩、破碎带等,因为这些地段一般比较容易坍塌,管棚在这些地段的应用也比较普遍分段支护可以起到超前支护的作用,减少围岩的坍塌。然而,总有意外发生。如果隧道坍塌该怎么办?现就管棚施工在隧道塌方处理中的应用进行说明。地层改良法就是提高开挖面周围地层土的特性的方法。新疆隧道管棚支护
根据设计图纸,搭建管棚的框架结构,一般使用金属或木材作为框架材料。管棚超前支护
道管棚管施工机理:洞口暗挖段考虑到埋深浅、易塌方,设计主要采用管棚管进行防护。一般采用的进洞方法是:首先开挖明洞段拱部部分,并根据设计进行边、仰坡支护处理,再施做C20砼套拱,然后施作超前长管棚,然后在管棚支护下可以安全进洞。1.作业准备施作管棚套拱先安装套拱内拱架和导向钢管,立模、浇筑套拱混凝土后再钻孔、顶管、注浆、封口,即完成管棚施工。2.技术要求洞口土方开挖须避开雨季施工。开挖前先施工截水沟、天沟等排水系统,后进行洞口开挖。明挖段开挖应自上而下逐层进行,随开挖随喷混凝土进行边、仰坡防护。至暗挖段拱顶开挖轮廓线高度时,垂直下挖至设定的上半断面底部,临时喷设混凝土封闭暗洞掌子面。沿开挖轮廓线环向掏槽,安装榀型钢钢架(型钢尺寸按设计文件),浇筑混凝土,为暗洞开挖作准备。管棚注浆施工参数的设置问题管棚长度:20-500m管棚管中心距:350-500mm常用直径:φ219mm、φ299mm、q610mm钢管壁厚:6-10mm内接管壁厚:6-8mm焊接管棚中心距开挖线:200-300mm孔位偏差:士2cm外插角:无导向精度:20cm以内注浆方式:管内注浆管棚管:可另设管棚工作室:两边都要工作面导向墙:无需专门导向墙管棚超前支护