己经在地下工程施工中得到了地应用。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。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。云南跟管、管棚、钢花管,合纵达钢结构,实力厂家。河池隧道管棚支护
如何保障管棚管注浆质量?七个方面须知管棚管注浆施工作业中,浆液注入的压力是一个为关键的现场施工过程控制因素。根据流量计显示的孔口压力变化可以判断注浆施工的基本发展状况,并及时采取相应措施。(1)压力逐渐上升,但达不到设计要求的压力。原因分析是:浆液浓度低、凝胶时间较长、浆液在碎石中形成劈裂脉或者是部分浆液溢出。此时应适度加大浆液浓度、小时间间隔注浆。(2)注浆开始后压力不上升,甚至离开初始压力呈下降的趋势。原因分析是:表明浆液已经外溢。此时应该采取大浓度浆液和较低注入速度,如果情况无改变,则应先停止注浆。(3)注浆压力上升后突然下降,表明浆液从管棚管周围溢走,或者是注入速度过大,扰动碎石岩层,或遇到空隙薄弱部位。此时应适度降低注入速度。(4)压力反复升降,但总趋势呈上升态势。原因分析:由于注浆浆液的凝胶时间较短。此时应该是度调长浆液凝胶时间。(5)压力上升很快,而注入速度上不去。原因分析:表明注浆岩层较为密实或者浆液的凝胶时间太短。(6)压力有规律上升,即使达到容许压力时,注浆速度也比较正常,这表明注浆施工作业是成功的。兰州隧道管棚生产厂家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)。
管棚法施工或称伞拱法,是地下结构工程浅埋暗挖时的超前支护结构。其实质是在拟开挖的地下隧道或结构工程的衬砌拱圈隐埋弧线上,预先钻孔并安设惯性力矩较大的厚壁钢管,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。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。管棚法早是作为隧道施工的一种辅助方法,在软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、软弱地层,涌水、涌砂层发挥了重要作用。由于预埋超前管棚做顶板及侧壁支撑.为后续的隧道开挖奠定了坚实的基础,且施工快、安全性高、工期短,被认为是隧道施工中解决冒顶的合理的施工方法。
管棚施工时,应严格参照设计要求准备材料、施工,保证注浆质量。设计参数如下:1、管棚采用φ108mm、壁厚6mm的热轧无缝钢管,长度20m,堆积体范围内共3环管道棚管,配置在拱顶180°范围内,管棚的环向间隔为30cm,挖掘轮廓线30cm,外角为3~5°。钢管上打胶孔,孔径10mm,孔间距50cm,梅花形布置,尾部2m范围内不打胶段。2、倾角:平行与路线纵坡,方向:平行与路线中线。3、钢管施工误差:径向不大于20cm。4、隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管的接头至少错开1m。注浆参数设计:1、注入材料和配合比:注入材料采用水泥-水玻璃双液体,水泥采用425普通硅酸盐水泥,水玻璃采用ii型水玻璃,体积质量为,水玻璃浓度为35be°,水泥水灰比为,水泥和第2页共7页水玻璃浆体积比为1:、注入压力:、浆液扩散半径:R=×,取、单根钢管注浆量Q=πr2LπR2Lαβ。式中:r-钢管半径,—钢管长度,考虑与钻机连接,取24m;R—浆液扩散半径,取η-地板孔隙率,堆积体测试为11%α-浆液有效填充率,取β-浆液损耗系数,取。计算后,一根钢管的注入量:Q=。5、注浆前应进行现场注浆试验,参数通过试验后可适当调整。6、技术措施:为加强管棚刚度,在钢管内放入钢筋笼。管棚通常可分为长管棚和短管棚。
由于钻头不变径跟管钻具的钻进是同口径进入,尤其是遇到漂石时,钻进将非常困难,即使钻孔成功,由于钻孔缩径,起拔套管也非常麻烦,甚至经常造成套管断裂等孔内事故。1、连接偏心钻头和钻头体的横销只起到悬挂钻头的作,不承担扭矩,避免了销子的变形、折断所造成孔内事故;2、目前国内采用的偏心跟管钻头需要转动175°左右才能实现钻头的张敛,而这种类型钻头的钻头体正转一个很小角度(8°左右)即可使钻头直径增大到设定的扩孔直径,钻头收回时,反转一个很小角度即可使钻头直径缩小到设定的直径,减少了钻头收回时被卡住的概率;3、单偏心跟管钻头—Ⅱ型的扭矩是通过在钻头体上设有一肾形的长圆孔和在偏心钻头上设有一肾形的长圆轴的配合来传递的;4、易于实现较大的变径要求。长螺旋跟管钻进管棚钻孔轨迹控制方法管棚钢管钻孔一旦出现孔斜或超出设计允许偏差,会妨碍邻近钢管的钻设,造成洞体形状参差不齐,支护效果不好等结果;若钢管下沉到一定程度,开挖时还需要切除,造成间隔增大,易坍塌。为此,钻进时可采取中压给进、中等转速、中等循环液量钻进;钻孔平面误差径向应控制在20cm内,角度误差小于1°以免因孔径过大而造成管棚钢管偏斜和向下弯曲。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。迪庆隧道管棚厂家
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。河池隧道管棚支护
管棚管道钻孔:1、钻进前,检查钻机各部分运转是否正常,更换异常部件,检查水压是否能满足施工要求;然后埋好钢拱,固定套管,将套管与钢拱焊接在一起,在固定套管之前,将管道位置调整到正确的位置。从两边到中间依次安装钻机。钻机安装牢固,防止摆动位移、倾斜和下沉。钻机与工作面的距离一般不小于2m。2、钻孔时,为了克服钻孔后钻具自重造成的下垂现象,钻孔应与导管一致,仰角比线中心线高1°,即外倾角为1°,以保证钻孔后管棚不侵界。钻孔定位可结合指南针、经纬仪和挂线,确保钻机钻杆轴线与张角一致。开钻时,先低速低压,成孔几米后加速加压。方位角由罗盘测量,用于井斜测量,并控制水平偏差。当井眼形成一半时,用фф108毫米套管测量和控制向上或向下的侧倾角,以确定偏差。3、钻进时根据情况确定是否加泥浆或水泥浆钻进,当钻进到砂层容易塌孔时,应在继续钻进前加泥浆护壁;如果塌孔严重,可加水泥浆或化学浆护壁继续;如果不能成孔,可以在管棚前端加套管或直接焊接钻头钻孔。4、钻进速度应保持在一个恒定的速度,特别是当钻头遇到泥砂层时,要控制钻进速度,避免出现钻进现象。5、为避免钻杆过长、钻头因自重下垂或漂石钻进方向不易控制的现象。河池隧道管棚支护