当隧道穿越不良地质地段时,需要修建大型管棚,一是保证隧道和施工现场有足够的工作空间进行管棚施工,二是保证大型管棚按照设计要求的插入角度插入围岩。因此,管棚施工传统方法是先形成扩大的工作空间,即扩大隧道开挖断面,比原设计断面开挖轮廓线大1-2米,沿道路大4-7米,以保证大管棚按设计要求打入岩体。在不良地质区,由于围岩和节理裂隙发育,自稳能力较差。扩大断面施工时,不但围岩本身的稳定性和施工安全令人担忧,而且扩大断面消耗的人力、物力和财力往往无形中增加,延误工期。成都跟管、管棚、钢花管,合纵达钢结构,实力厂家。玉林管棚公司
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。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。宁夏管棚管注浆前应喷射混凝土封闭作业面,防止漏浆,喷层厚度不小于5cm。
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。
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。管棚支护适用范围根据国内外的施工实践,综合我国目前地下工程管棚支护应用的实际案例,管棚支护可适用于:软弱砂土质地层、砂卵砾石地层,膨胀性软流塑、硬可塑状粉质粘土地层,裂隙发育岩体、突泥突水段、断层破碎带、塌方段、破碎土岩堆地段、浅埋大偏压等地质和地下水丰富条件的地下构筑物施工的支护,隧道进出口段开挖的支护,也多应用于地铁等穿越城区的地下工程的开挖预支护,可作为穿越既有建筑物、公路、铁路及地下结构物下方修建隧道的辅助方法。云南跟管、管棚、钢花管,合纵达钢结构,实力厂家。
1、要明确管棚超前支护的特点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。2、要掌握管棚超前支护的施工工艺流程管棚超前支护的施工工艺流程主要为:测放孔位一钻机就位一水平钻孔一压入钢管一注浆(向钢管内或管周围土体)一封口一开挖。3、要掌握管棚超前支护的方法管棚钢管环向布设间距对防止上方土体坍落及松弛有很大影响,施工中须根据结构埋深、地层情况、周围结构物状况等选择合理间距。一般采用的间距为2.0~2.5倍的钢管直径。纵向两组管棚搭接的长度应大于3m.在铁路、公路正下方施工时,要采用刚度大的钢管连续布设。管棚法作为隧道施工的一种辅助方法。普洱隧道管棚超前支护
注浆浆液经管壁孔压入围岩裂隙中,使松散岩体胶结、固结。玉林管棚公司
并对每个孔进行编号。钻孔外插角1°~3°以为宜,工点应根据实际情况作调整。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定,一般控制在1°~°。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。严格控制钻孔平面位置,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和立交。经常量测孔的斜度,发现误差超限及时纠正,至终孔仍超限者应封孔,原位重钻。掌握好开钻与正常钻进的压力和速度,防止断杆。5劳动力组织钻机操作工3~6人,管棚加工2人,钢管顶进8人,注浆6人。6机具配备结合正常施工需要,管棚施工机械设备配置如下:管棚钻机1~2台、电动空压机1台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台、混凝土拌合站一座、混凝土振动棒2个、钢模板、木模板、J3G-400A型型材切割机1台、型钢弯制机1台、BX1-400型交流弧焊机2台、砼搅拌运输车()1辆、ZLC50C装载机1辆。7质量要求质量验收规范《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》《客运专线铁路隧道工程质量验收暂行标准》分项验收标准主控项目1.管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合国家有关规定及设计要求。玉林管棚公司