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非常小的方法。
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。
管棚超前支护技术作为隧道开挖的一种辅助工法,在防止隧道塌方、地层位移、控制地表沉降方面发挥着重要的作用 隧道管棚注浆:在隧道施工中,衬砌和开挖是两大主体工作,而开挖工作能否顺利进行。西安刚管棚公司
根据国内外经验,一般在下列场合采用管棚超前支护:
(1)穿越铁路修建地下工程;
(2)穿越地下和地面结构物修建地下工程;
(3)修建大断面地下工程;
(4)隧道洞口段施工;
(5)通过断层破碎带等特殊地层;
(6)特殊地段,如大跨度地铁车站,重要文物保护区,河底、海底的地下工程施工等。
管棚一般是沿地下工程断面周边的一部分或全部,以一定的间距环向布设,形成钢管棚护,沿周边布设的长度及形状主要取决于地形、地层、地中或地面及周围建筑物的状况,有帽形、方形、一字形及拱形等。 甘肃注浆管棚哪家好起临时超前支护作用,防止土层坍塌和地表下沉,以保证掘进与后续支护工艺安全运作。
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,孔口管与钢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。
大图模式
(3)钻进
①施钻时,钻机大臂必须顶紧在掌子面上,以防止过大颤动,提高施钻精度。
②钻机开孔时钻速宜低,钻深20cm后转入正常钻速。
③换钻杆时,要注意检查钻杆是否弯曲,有无损伤,中心水孔是否畅通等,不符合要求的应更换以确保正常作业。
④由于软弱围岩的厚度,无法准确的判定,有时达到了设计深度,可岩质仍然比较差。因此,在钻进过程中应注意对石粉的收集分析,根据钻进深度对石粉取样,作好记录。
顶管施工工艺
(1) 准备工作
顶管前,应根据管棚长度,对钢管进行下料,保证钢管接入后接头不在同一断面上。为接管施工方便,应搭设施工台架。
(2) 顶入施工
钢管顶入时,一般采用人工,也可借助于挖掘机、手动液压千斤顶、凿岩机、液压钻的冲击力等机具辅助进行顶入施工。采用机具顶入时,应缓慢,稳妥,并随时掌握好方向,防止硬顶,将管顶弯,至使施工中断。 管棚超前支护法是近年发展起来的一种在软弱围岩中进行隧道掘进的新技术。
通过超前小导管注浆能改变围岩状况及稳定性,浆液注入软弱、松散地层或含水破碎围岩裂隙后,能与之紧密接触并凝固。浆液以充填,劈裂等方式,置换土颗粒间和岩石裂隙中的水分及空气后占据其位置,经过一定时间凝结,将原有的松散土颗粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个新结构,强度大,防水性能良好的固结体,使得围岩松散破碎状况得到大幅度改善。
超前小导管注浆是在开挖前,先向掌子面斜上方或附近的围岩打入小钢管进行注浆,以改善围岩状况,保证掌子面稳定的方法。该方法对增加坑道围岩的稳定性是极为重要的,也对以后的结构安全有很大好处。超前小导管注浆适用于中砂、粗砂、砾石层等孔隙率较大的松散地层。由于浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后,不仅可将岩块或颗粒胶结为整体,达到加固作用,而且填塞了裂隙,阻隔了地下水向坑道渗流的通道,因此该工艺还具有堵水作用。因此,超前小导管注浆不仅适用于一般软弱破碎围岩,也适用于地下水丰富的软弱破碎围岩。 管棚钻机是管棚法施工技术中很关键的设备,它的作用是沿着隧道断面外轮廓超前钻进并安设管棚。昆明大管棚钻机
注浆按操作规程作业,防止爆管对人身造成伤害。西安刚管棚公司
管棚的成孔方式主要有两种:一是管棚引孔顶入法,当钻进地层易成孔时,一般采用先钻孔、后插管得方法,即钻孔完成经查合格后,将管棚连续接长,由钻机旋转顶进将其装入孔内;二是管棚跟管钻进法,当地质状况复杂,遇有砂卵石、岩堆、漂石或破碎带不易成孔时,可采用跟管钻进工艺,即将套管及钻杆同时钻入,成孔后取出钻杆,顶入管棚,拔出外套管。
工艺原理
管棚支护结构,一般按松弛荷载理论进行设计。根据围岩地质条件和施工条件进行力学计算。钢管直径多选用80~180mm,钢管中心距离一般为30~50cm。钢管长度视软弱破碎围岩的厚度而定,一般为10~45m。钢管以较小的仰角沿岩面打入,形成了一个梁结构来承担围岩的压力。钢管采用内注水泥浆、化学浆液或细石混凝土、劲性骨架来增加钢管刚度。 西安刚管棚公司
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