超前小导管与管棚的区别
浅谈不同超前支护措施在隧道工程中的运用
浅谈不同超前支护措施在隧道工程中的运用发布时间:2021-04-29T07:45:14.005Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年3期作者:符宏珍李芬[导读] 近年来我国公路建设领域隧道安全事故频发,给现场作业人员的生命财产造成极大损失,尤其在西南山区高等级公路大断面隧道施工中更是屡见不鲜。
云南省公路工程监理咨询有限公司云南省昆明市 650000摘要:近年来我国公路建设领域隧道安全事故频发,给现场作业人员的生命财产造成极大损失,尤其在西南山区高等级公路大断面隧道施工中更是屡见不鲜。
据相关统计表明在隧道所有安全事故类型中掌子面坍塌占比近一半,其中超前支护措施弱、未按设计图纸施工是导致掌子面坍塌的重要原因。
现结合本人多年在滇西北从事隧道工程监理工作的经验分别对几种不同超前支护措施的运用条件、技术要点、工艺要求进行分析,为不良地质条件下的隧道工程施工提供参考。
关键词:超前支护;运用条件;技术要点;工艺要求1、超前支护概述及工程简介超前支护是保证隧道掌子面稳定的辅助措施,用来控制周边围岩变形,预防隧道坍塌,保证隧道施工安全。
常见的类型主要有超前小导管、管棚支护、深孔注浆等,其适用的条件、支护效果、经济费用也有较大区别。
在滇西北地区隧道软弱破碎,V级围岩占比重、隧道埋深较大、局部地区裂隙水丰富,所以从设计源头上要加强超前支护,从施工、监理角度要管控好超前支护的施作质量。
现结合大永高速公路(丽江段)土建2合同段三指山隧道现场施工的超前小导管、管棚支护等超前支护措施进行分析探讨。
三指山隧道左幅起止桩号ZK115+087~ZK117+553,长2466m;右幅起止桩号K115+160~K117+573,长2413m。
项目采用设计速度100km/h的双向四车道高速公路标准,按分离式双洞布置纵坡2.5%,最大埋深约260m,隧道净宽10.25m,净高5.0m。
隧道围岩节理裂隙发育,自稳能力差,地质复杂多变,施工难度大,在施工过程中广泛采用三台阶开挖支护方式,严格按照“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”等原则,在项目公司和各级领导的关心支持下顺利实现了零安全生产事故目标。
超前小导管、超前锚杆、超前大管棚3种施工方案对比
小浪底北岸灌区隧洞工程不良地质超前支护方案为了加快隧洞施工进度和提高工效,针对隧洞中出现围岩情况差的不良地质情况,在不同情况下采用超前锚杆、超前小导管和超前大管棚三种支护措施。
一、支护方案简介及设计参数超前锚杆是沿开挖轮廓线,以较大的外插角,向开挖面前方安装锚杆,形成对前方围岩的预锚固(预支护),在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作业。
在本项目中,超前锚杆主要用在V级围岩上限(较好)段,施工时间较短;超前锚杆应配合钢拱架或格栅拱架使用,设计参数如下:(1)采用直径φ25mm螺纹钢,长度为3.5m;(2)锚杆沿拱环向布置间距30cm;(3)倾角:外插角10°-15°,可根据实际情况调整;(4)纵向间距2.5m一环,搭接长度不小于1m;(5)注浆材料:M20水泥浆。
超前小导管主要用于自稳时间段的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护。
在本项目中,超前小导管主要用在V级围岩下限(较差)段,施工时间较超前锚杆长;超前小导管应配合钢拱架使用,设计参数如下:(1)采用外径φ42mm厚3.5mm无缝钢管,长度为3.5m;(2)钢管钻设注浆孔间距为100 - 150 mm;(3)钢管沿拱环向布置间距30cm-50cm;(4)倾角:外插角10°-15°,可根据实际情况调整;(5)注浆材料:M20水泥浆。
超前大管棚是由钢管和钢格栅或钢拱架组成。
管棚利用钢格栅拱架,沿着开挖轮廓线,以较小的外插角向开挖面前方打入钢管,形成对开挖面前方围岩的预支护。
管棚适用于特别困难地段(如极破碎岩体、塌方体、岩堆地段、砂土质地层、强膨胀性地层、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩)的隧洞施工中采用。
在本项目中,主要用在洞内大型塌方,常规办法已无法处理的情况下,施工时间较长。
具体设计参数如下:(1)大管棚钻孔孔口位置沿隧洞拱部开挖轮廓线外10cm布置,环向中心间距30cm,外插角约7°(可根据实际情况确定),每环17根;(2)钢管采用外径φ108mm壁厚8mm无缝钢管,每根长度为10m。
超前大管棚、中管棚、小导管加工技术交底
(1)φ42超前小导管
a、导管规格:热轧钢花管,外径φ42,壁厚3。5mm.长度为3.5m、4m。
b、小导管采用φ42无缝热轧钢管制成,对现场材料进行试验,合格后方可用于施工,在前部钻注浆孔,孔径6mm-8mm,孔间距10cm-20cm,呈梅花型布置,前端加工成锥形,锥头长度10cm,尾部长度不小于30cm,作为不钻孔的止浆段,在末端用φ8的钢筋加工成铁箍。
3、超前小导管所用的钢管和钢筋应平直、无损伤,表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
4、电弧焊焊缝咬肉深度不得大于0.5mm,焊缝饱满,不得有虚焊。
四、安全要求
小导管加工时要设置安全人员一名,来保证施工的安全,现场施工人员必须听从管理人员的统一安排。各工种必须严格按照相应的安全操作规程进行作业。
五、环保、水保要求
1.1大管棚
(1)导管规格:钢花管,外径89/108/127mm,壁厚8mm。
(2)大管棚每环施做长度10—40m,对现场材料进行试验,合格后方可用于施工,钢管接头错开,接头百分率不大于50%.以φ108钢管单根长为30m为例:管棚施做时,将钢管截取长3m和9m长度(单根钢管长度9m长3根,3m长1根),每两段之间采用丝扣连接。单序孔第一节为9m,末端为3m,双序孔第一节为3m,末端节为9m。管体上钻10mm-16mm孔径,孔间距15mm—20cm呈梅花型布置,尾部留100cm不钻孔止浆段,大管棚前端做成圆锥状,椎体长度20cm。
1。2中管棚
(1)导管规格:钢花管,外径φ76、φ60mm,壁厚6mm。
(2)中管棚每环施做长度6m,对现场材料进行试验,合格后方可用于施工,钢管接头错开,管体上钻10mm孔径,孔间距20cm呈梅花型布置,尾部留100cm不钻孔止浆段,中管棚前端做成圆锥状,椎体长度15cm,在末端用φ8的钢筋加工成铁箍.
小导管、大管棚施工方案
一、小导管注浆施工工艺 (2)二、大管棚施工工艺 (4)三、安全要求 (7)四、质量要求 (7)一、小导管注浆施工工艺在软弱地层中施工,采用小导管超前支护预加固地层技术,通过注浆,使小导管周围土体固结成承载壳,在小导管及承载壳的棚架作用下开挖下部土体既安全又稳妥,此时小导管起到悬臂支撑的作用可有效地控制上方土体坍塌。
喷射混凝土完毕后对打设的小导管进行注浆。
42mm,,小:+水玻璃双液镐相连,开启风镐,利用风镐的振动将导管顶进。
如果风镐不能顶进可以利用风枪顶进小导管。
②注浆浆液配制、搅拌:A先将水泥和水进行1:1配制,在搅拌机内搅拌均匀。
B水玻璃和水按照1:2.33配制,进行搅拌,并单独放置。
C将双液注浆泵的两根滤管分别放到水泥浆筒和水玻璃浆筒中,通过双液注浆泵向小导管同时注水泥浆及水玻璃。
两种浆液的注浆比例控制在1:1。
③注浆施工时注意以下几点:A注浆口最高压力严格控制在0.5MPa以内,以防压裂工作面。
B进浆速度控制每根导管双液总进量在30L/min以内。
C导管注浆采用定量注浆,根据设计图纸给定注浆量施工。
如压力逐渐上升,流量逐渐减少,虽然未注入设计浆液,但孔口压力已达到0.5MPa时,即结束注浆。
D注浆结束后及时清洗泵,阀门和管路,保证机具完好,管路畅通。
E注浆泵管与小导管的连接接头为特制,在连接时需于接头上缠密封带,并将接头外套筒圈的螺栓与小导管拧紧,以防接头或浆液喷出。
④小导管注浆施工工艺流程见下图,所用机具见小导管注浆机械配备表。
小导管注浆施工工艺流程图小导管注浆机械配备表二、大管棚施工工艺1)管棚构造于洞门顶外侧沿着8mm 的无缝钢管,并进行注水泥浆,对土体进行加固,形成第一道对开挖面前方土体的预支护。
2)管棚工艺流程图大管棚预留孔示意图预埋φ150PVC管格栅钢架格栅连接筋φ42超前小导管150°0'0"446102,543)成孔①在竖井施工过程中,于竖井侧壁大管棚位置预留PVC管孔,孔径150mm。
小导管超前支护与管棚支护对比
普通水泥单液浆(卵石地ຫໍສະໝຸດ )改性水玻璃浆(砂性土)水泥-水玻璃双液浆
超细水泥
水泥砂浆
(中粗砂,试验确定配合比)
水泥浆主要成分P·O 42.5级以上硅酸盐水泥
注浆工艺
砂卵地层:渗透注浆
砂层:渗透、压密注浆
黏土层:劈裂、电动化学注浆
淤泥质软土:高压喷射注浆
质量控制要点
1、控制加固范围(导管长度、开孔率、角度、方向,尾部封堵)
小导管超前支护
管棚支护
适用条件
软弱、破碎地层中成孔困难或易塌孔,且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时
适用于软弱地层和特殊困难地段,如极破碎岩体、塌方体、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、
裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩,并对地层变形有严格要求的工程
钢管
钢管
焊接钢管或无缝钢管
直径:30~50mm,管长:3~5m
2、保证注浆效果(配合比、注浆压力、时间,监测)
1、钻孔精度(孔口预埋套管,钻孔偏斜度)
2、钢管就位控制(隔水灌浆)
3、注浆效果控制
注浆孔:间距100~150mm
无缝钢管
直径:70~180mm,管长:10m(短管棚≤10m,长管棚>10m)
钢管布置
沿拱的环向布置
间距:300~500mm;外插角:5~15°
纵向搭接长度:≥1m
沿断面周边环向布置(帽形、方形、一字形、拱形)
间距:2~2.5倍钢管直径;外插角:≤3°
纵向搭接长度:≥3m(铁路公路下方采用刚度大的钢管连续布设)
套拱、管棚、超前小导管(锚杆)施工作业指导书
中铁五局贵阳花溪二道C标段项目经理部超前管棚超、前小导管施工作业指导书编制人:审核人:技术负责人:单位负责人:中铁五局贵阳花溪二道C标段项目经理部二00七年十一月目录一、适用范围...................................................................................................... - 2 -二、概述:.......................................................................................................... - 2 -三、施工工艺及方法.......................................................................................... - 2 - (一)超前管棚、超前小导管施工作业流程图:.......................................... - 3 - (二)施工方法.................................................................................................. - 4 -1、套拱、管棚施工................................................................................ - 4 -2、小导管施工........................................................................................ - 6 -3、注浆施工............................................................................................ - 8 -四、施工技术要点.............................................................................................. - 9 -五、质量检验与控制........................................................................................ - 10 -六、主要机具设备配置.................................................................................... - 10 -七、劳动组织.................................................................................................... - 10 -八、质量、安全及环境保护措施.................................................................... - 10 -超前管棚、超前小导管施工作业指导书一、适用范围本作业指导书适用于花溪二道C标段下坝隧道的拱部超前预支护。
超前小导管与管棚地区别
超前小导管与管棚的区别?超前小导管的处理围一般也就6米左右,小导管为壁厚5mm的钢管,直径一般为42mm。
是通过小导管浆将掌子面前方的较为破碎的围岩进行固结的一种方法,使围岩形成一个整体后再进行下一步工序。
而管棚是在进洞口的地质条件非常差(如:沙土、破碎严重的岩石、黄土等)的情况下使用,一般长度就20-30米左右,管棚为壁厚3.5mm的钢管,直径一般为108mm。
当然洞地质条件非常差的时候也可以用管棚(如:洞遇到冒顶现象造成的沿洞轴线长度较大,放量较大)。
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。
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,同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。
特点:①小导管注浆施工工艺简单,易于操作,施工安全,土层加固见效快,浆液损失少,成本低,是隧道施工中最常用的加固土层的方法之一。
②小导管注浆仅作为地下工程施工防坍塌和沉陷的辅助手段。
③小导管超前注浆设计应根据地质条件、隧道断面大小及支护结构型式选用不同的设计参数。
适用围:小导管适用于处于无粘结、自稳能力差的砂层及砂砾(卵)石层;小导管施工只是对开挖掌子面局部土层进行加固,开挖土层不宜长时间暴露,应坚持先支撑后开挖的原则;同时小导管注浆也可用于各种临时性的地层加固。
工艺原理:在软弱土层中沿着开挖轮廓线和加固轮廓线,按照一定的入射角度,打设一定数量的小导管,用注浆设备把配置好的注浆材料,通过小导管注入到软弱地层里,使注浆材料在软弱地层里向四周迅速扩散和固结,并使小导管和土体固结在一起,起到棚护和加固地层的作用。
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。
管棚法最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项的最有效最合理的施工方法。
超前小导管、超前锚杆、超前大管棚3种施工方案对比
超前小导管、超前锚杆、超前大管棚3种施工方案对比
超前小导管、超前锚杆和超前大管棚是隧道施工中常用的三种方法,它们各有
特点,适用于不同的工程环境。
本文将对这三种施工方案进行详细比较,分析其优缺点,为工程实践提供参考。
1. 超前小导管
超前小导管是一种常见的隧道施工方法,通过在隧道掘进前方钻孔安装小导管,用以强化土体或岩体,防止塌方和地表沉陷。
这种方法适用于软弱地层和易塌方区域,可以提高隧道施工的安全性和效率。
然而,超前小导管施工周期长,工程成本较高,对地下水位和地质条件的要求也较高。
2. 超前锚杆
超前锚杆是另一种常用的隧道支护方法,通过在隧道掘进前方预先安装锚杆,
将隧道围岩和锚杆相连接,提高围岩的稳定性和承载能力。
超前锚杆适用于岩石较硬的地层,对地质条件和锚杆施工技术要求高,但相比超前小导管,施工周期较短,成本相对较低。
3. 超前大管棚
超前大管棚是一种新型的隧道支护方法,通过在隧道掘进前方安装大规模钻孔
管棚,形成临时支护结构,保护施工现场和隧道周边环境,减少地表沉陷和开挖过程中的风险。
超前大管棚适用于复杂地质条件和重要道路或铁路隧道,能够提高施工效率和安全性,但对施工技术和材料要求高,成本也较高。
综合比较三种施工方案,可以看出,超前小导管适用于软弱地层和易塌方区域,安全性高但成本较高;超前锚杆适用于岩石较硬地层,成本相对较低但技术要求高;超前大管棚适用于复杂地质条件和重要隧道,效果好但成本较高。
在实际施工中,应根据工程要求、地质条件和预算等因素综合考虑,选择最适合的施工方案。
笔记37小导管与管棚
2K313034小导管注浆加固技术一、适用条件与基本规定(二)基本规定(1)小导管支护和超前加固必须配合钢拱架使用。
二、技术要点(一)小导管布设(1)常用设计参数:钢管直径40〜50mm,钢管长3〜5m,采用焊接钢管或无缝钢管;钢管钻设注浆孔间距为100〜150mm,钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于lm。
(二)注浆材料(1)应具备良好的可注性,固结后应有一定强度、抗渗性、稳定性、耐久性和收缩小的特点,浆液应无毒。
注浆材料可采用改性水玻璃浆、普通水泥单液浆、水泥一水玻璃双液浆、超细水泥四种注浆材料。
一般情况下改性水玻璃浆适用于砂类土,水泥浆和水泥砂浆适用于卵石地层。
口诀:你戏双波。
2K313035管棚施工技术(一)结构组成(1)管棚法是为防止隧道开挖引起地表下沉和围岩松动,在开挖掘进前沿开挖工作面的上半断面周边按设计打入厚壁钢管,在地层中构筑的临时承载棚防护下,为安全开挖预先提供增强地层承载力的临时支护方法,与小导管注浆法相对应,通常又称为大管棚超前支护法。
(二)适用条件(2)通常,在下列施工场合应考虑采用管棚进行超前支护: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。
口诀:地下洞口需特殊对待。
(―)主要材料要求(1)管棚所用钢管一般选用直径80〜180mm。
(二)施工技术要点(1)施工工艺流程:测放孔位→钻机就位→水平钻孔→压入钢管→注浆(向钢管内和管周围土体)→封口→开挖。
双向相邻管棚搭接的长度应大于3m。
超前小导管、大管棚及帷幕注浆作业指导书
超前小导管、大管棚施工作业指导书一、超前注浆小导管本合同段隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩及Ⅴ级围岩加强段,设计采用φ42mm超前注浆小导管加固,长度L=3.5m;1、施工准备:超前小导管施工前用喷射混凝土封闭掌子面,然后施做小导管形成一定厚度的加固圈后,进行开挖等作业。
小导管施工工艺流程见图1。
2、设计参数:超前小导管,环向每米3根,长度L=3.5m,搭接长度1.5m,开挖之前沿开挖轮廓线外10cm施作,外插角为10°~15°,采用YT-28风动凿岩机钻孔后安装超前小导管并图1 超前小导管施工工艺框图与钢架焊接固定。
采用KBY50/70双液注浆泵进行注浆作业,无水地段注水泥单液浆,有水地段注水泥水玻璃双液浆,双液浆水泥与水玻璃的体积比1:0.6,水泥浆水灰比(重量比)1:1,水玻璃波美度35,缓凝剂掺量为2~2.5%。
注浆压力一般为0.8MPa,施工中根据现场实验确定较合理的注浆参数。
3、加工制作:小导管在构件加工厂制作,前端做成尖锥形,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,管壁上每隔15cm交错钻眼,眼孔直径为6~8mm。
小导管加工见图2。
4、安装:风动凿岩机钻孔后,将小导管按设计要求插入孔中,围岩软弱地段用游锤或凿岩机直接将小导管沿格栅钢架中部打入,尾部与钢架焊接到一起,共同组成预支护体系。
5、注浆:设备采用KBY-50/70注浆泵,注浆参数严格按设计和施工规范进行。
注浆前先喷射混凝土5~10cm封闭掌子面作止浆墙,当单孔注浆量达到设计注浆量时,结束注浆。
注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。
注浆作业中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的状态。
小导管水泥—水玻璃双液浆注浆工艺流程见图3。
开挖之前试挖掌子面,无明显渗水时,即可进行开挖作业。
图2 注浆小导管加工图本合同段隧道洞口Ⅴ级围岩地段设计采用大管棚超前支护。
大管棚采用Φ108热轧无缝钢管,壁厚6mm,环向间距0.3m,长15m,外插角1~3度,压注水泥浆。
超前小导管与管棚的区别
超前小导管与管棚的区别?超前小导管的处理范围一般也就6米左右,小导管为壁厚5mm的钢管,直径一般为42mm。
是通过小导管浆将掌子面前方的较为破碎的围岩进行固结的一种方法,使围岩形成一个整体后再进行下一步工序。
而管棚是在进洞口的地质条件非常差(如:沙土、破碎严重的岩石、黄土等)的情况下使用,一般长度就20-30米左右,管棚为壁厚的钢管,直径一般为108mm。
当然洞内地质条件非常差的时候也可以用管棚(如:洞内遇到冒顶现象造成的沿洞轴线长度较大,放量较大)。
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。
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,同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。
特点:①小导管注浆施工工艺简单,易于操作,施工安全,土层加固见效快,浆液损失少,成本低,是隧道施工中最常用的加固土层的方法之一。
②小导管注浆仅作为地下工程施工防坍塌和沉陷的辅助手段。
③小导管超前注浆设计应根据地质条件、隧道断面大小及支护结构型式选用不同的设计参数。
适用范围:小导管适用于处于无粘结、自稳能力差的砂层及砂砾(卵)石层;小导管施工只是对开挖掌子面局部土层进行加固,开挖土层不宜长时间暴露,应坚持先支撑后开挖的原则;同时小导管注浆也可用于各种临时性的地层加固。
工艺原理:在软弱土层中沿着开挖轮廓线和加固轮廓线,按照一定的入射角度,打设一定数量的小导管,用注浆设备把配置好的注浆材料,通过小导管注入到软弱地层里,使注浆材料在软弱地层里向四周迅速扩散和固结,并使小导管和土体固结在一起,起到棚护和加固地层的作用。
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。
管棚法最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项的最有效最合理的施工方法。
一建市政小导管与管棚超前支护对比、四不放过六不吊
小导管超前预支护与管棚超前支护对比表 ● 浅埋暗挖法施工原则:“十八字”原则,即管超前,严注浆,短开挖,强支护,快封闭,勤量测;
● 碾压原则:“先低后高,先轻后重,先静后动,先慢后快”,同时每遍的轮迹应重叠1/3,不得漏压。
● 事故处理的“四不放过”原则:事故原因未查清不放过、责任人员未处理不放过、责任人和群众未受教育不放过、整改措施未落实不放过。
● 六不吊:1.超负荷不吊2.货码下方或货码经过的路有人不吊
3.没有指挥或指挥不明不吊
4.货码不正不牢不吊
5.视线不清不吊
6.情况不明不吊。
项目名称
施工内容
小导管超前预支护 管棚超前支护 适用范围 软弱破碎地层中成孔困难或易塌
孔,且施作超前锚固比较困难或者
结构断面较大 适用于软弱地层和特殊困难地段,并对地层变现有严格要求的工程
钻孔 压入钢管 并架设钢拱架 管径直径30~50mm.严格控制导管的长度(3~5m),开孔率,安设角度(50~150)和方向,纵向搭接长度一般不小于1m 。
钢管直径70~180mm 。
短管棚
(小于10m )和长管棚(长
度大于10m)纵向搭接长度大
于3m 。
在松弱地层或不均匀
地层中钻进时,管棚应设定外
插角,一般不宜大于3°。
注浆及封孔 在沙卵石地面中宜采用渗入注浆法 在沙层:“挤压 渗透” 在粘土层:“劈裂或电动硅化” 在淤泥层:“高压喷射” 一般情况改性水玻璃浆适用于砂土
类,水泥浆和水泥砂浆适用于卵石
地层。
灌注水泥浆或水泥砂浆以提高钢管自身刚度和强度。
隧洞施工超前管棚等方法
隧道施工方法及工艺一、地质预报施工前对地质要有一个准确了解,通过TPS超前预报系统、单孔(多孔)探测、地质勘察资料和地质素描等综合判断能够对地质情况有一个准确全面的认识,同时通过对取得的一手资料进行综合分析,采取不同的施工方案。
1、超前长管棚:(1)施工范围:超前长管棚在隧洞洞口。
(2)施工参数:钢管规格采用热轧无缝钢管φ108mm,壁厚6mm节长3~6m。
管棚间环向间距为50cm;施工时与线路方向(不包括线路纵坡)平齐,倾角为1°;施工误差径向一般不大于20cm,隧道纵向同一横截面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少(前后)错开1.0m。
(3)施工配备XY―28―300电动钻机,钻进并顶进长管棚。
管棚应严格按照轮廓线施工,无缝钢管管壁预先加工为φ10mm小孔,孔的布置为20×20cm呈梅花型布置,每钻完一孔立即顶进一根钢花管。
钻进过程中应经常用测斜仪量测钢管钻进的的偏斜度,发现偏斜超过规范要求时应立即纠偏。
钢管接头采用丝扣连接,丝扣长度为15cm。
为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节管采用3m钢管,编号为偶数的第一节钢管采用6m钢管,以后每节采用6m钢管。
(4)注浆参数的选定:注浆选用BW250/50型注浆泵2台(每一工作面),注浆扩散半径为50cm,注浆采用分段注浆。
浆液选用水泥水玻璃混合浆液,水泥浆液与水玻璃浆液体积比为1∶0.5,水泥浆液水灰比1∶1;水玻璃浓度为35波美度,模数为2.4,注浆压力为初压0.5~1.0Mpa,终压2.0Mpa。
(5)施工注意事项:注浆应先进行注浆现场试验,严格确定计量器具。
注浆后及时清理管内浆液,并用M30水泥砂浆紧密充填增加管棚的有效刚度和强度。
(5)注浆质量的检查,注浆后再打无孔钢管检查注浆质量,对于效果不好未达到设计要求的个别孔要在旁边进行补钻施工。
2、超前锚杆:超前自进式锚杆用于洞口围岩较好地段(辅助进洞)或溶洞极发育地段,以确保进洞安全。
地铁隧道暗挖法术语解释
地铁隧道暗挖法术语解释隧道矿山暗挖法术语解释1、超前小导管注浆:是导洞开挖前先期对围岩土体进行支棚并以小导管向土体内压注一定配比的化学浆液加固土体,使松散围岩趋于稳定的手段。
小导管为无缝钢管加工而成,内径^32,外径①42, 管壁钻孔,孔径2mm,孔距50〜100mm,梅花形布置,管长根据需要而定。
小导管又分小管棚、超前小导管,小管棚以支棚拱顶围岩为主,长3~6m,最长可达8m,打入仰角20~15。
超前小导管以对土体加固注浆使松散土体固结为主,长1.5〜 3.0m, 一般在2m左右,注浆浆液以改性水玻璃和水泥水玻璃为主,也有采用其它化学浆液的。
注浆压力0.2〜0.3MPa.依据小导管长度确定打入小导管的纵向间距,导管越长,间隔越大,一般两棍格栅打入一次。
导管环向间距大多为30cm,根据地层情况需要也可加密,如为围岩稳定等特殊需要,有必要在拱圈环向设双层小导管,更有配合大管棚的设置而在大管棚的间隙打入小导管的。
小导管最适宜用在粉细砂层、中粗砂层、砂卵石层、卵砾石层和粘质粉土,粘砂土中也可以采用,卵砂石层中需先钻孔后插入导管,人工打入困难,在粘性土中采用小导管则注浆困难,浆液无法在围岩中扩散。
2、大管棚:在矿山法隧道开挖施工中大管棚施工是对松散围岩和隧道拱顶有建、构筑物与地下管线的情况下,有效降低地表和建构筑物、管线的变形而采取的一种支棚措施,管径105mm,管长自8m至20mo 管前端设管靴,管壁前端设注浆孔,梅花形布置,用专用管棚机钻进,较长的管棚事先在管子末端套丝,在钻进过程中接长至设计长度。
大管棚设置仰角15〜30。
,每段管棚施工前,必须在洞体拱顶超挖一个空间,向上抬高30cm左右,开辟出钻机操作的空间。
大管棚注浆浆液扩散加固土体的作用甚微,注浆只能提高管棚的刚度,管棚适用于任何土层。
管棚环向间距30cm,纵向生根长度3m左右。
在非常危险的情况下也有采用双层管棚的,一般以超前小导管或小管棚的设置而加强管棚的作用。
超前中管棚和超前小导管加工技术交底
技术交底书项目名称XXXXX项目经理部第页共页交底编号XXXXX交底名称XXXXX隧道进口超前中管棚及超前小导管施工技术交底设计文件图号XXXXX隧道设计图、XXXXX隧附14施工部位超前导管加工一、交底内容本交底适用于XXXXX隧道进口DK348+440~DK348+470超前中管棚和超前小导管加工制作。
二、原材料要求1、中管棚规格:Φ76热轧无缝钢花管,壁厚6mm。
2、超前小导管规格:Φ42热轧无缝钢花管,壁厚3.5mm。
3、钢管应平直,无翘曲、无凹凸、无裂纹现象。
4、钢管表面无污渍、无损坏。
钢管必须平直、无损污渍、泥土等杂物须清除干净。
若材料表面锈蚀严重,则禁止使用。
三、加工规范(1)中管棚1、中管棚加工前,必须对其表面、污渍、泥土等杂物就行清理。
2、中管棚插入岩体的端头须加工成长度为20cm的圆锥形。
3、中管棚管体须用钻床钻16mm的注浆孔,注浆孔间距为15cm,呈梅花形布置,尾部留30cm 不钻孔,作为止浆段。
4、钻孔结束后,必须清除铁屑并将注浆孔毛刺磨平。
5、中管棚单根设计长度为6m,本次共计加工2820根。
附图:(本图除注明尺寸外,单位均以cm计)(2)小导管加工技术交底书项目名称XXXXX项目经理部第页共页交底编号XXXXX交底名称XXXXX隧道进口超前中管棚及超前小导管施工技术交底设计文件图号XXXXX隧道设计图、XXXXX隧附14施工部位超前导管加工1、小导管加工前,必须对其表面、污渍、泥土等杂物就行清理。
2、超前小导管插入岩体的端头须加工成长度为20cm的圆锥形,尾部焊接Φ12的钢筋加劲箍。
3、超前小导管管体须用钻床钻Φ8的注浆孔,注浆孔间距为15cm,呈梅花形布置,尾部长度留50cm的止浆段。
4、钻孔结束后,必须清除铁屑并将注浆孔毛刺磨平。
5、超前小导管单根设计长度为4.5m。
6、本次小导管共计加工12420根。
附图:(本图除注明尺寸外,单位均以cm计)四、质量、安全保证措施1、熟悉切割机、钻床、焊机等机械操作规程,严格按照机械操作规程安全使用机械;所有进入加工现场人员必须正确佩戴好安全防护设备。
大管棚与超前小导管支护施工方案
大管棚与超前小导管支护施工方案一、施工概述二、施工准备1.确定大管棚和超前小导管的位置和尺寸。
2.准备所需的施工材料,包括钢管、钢板、螺栓等。
3.确保施工现场周围的环境安全,做好交通引导工作。
三、大管棚的搭设1.根据设计要求,确定大管棚的布置和支撑方式。
2.搭设大管棚的钢管结构,包括立柱、梁和地面支撑。
3.将钢板安装在钢管结构上,形成地面支撑的平面。
4.检查大管棚的稳定性和安全性,确保其能够承受不同方向的荷载。
四、超前小导管的安装1.在大管棚的顶部和两侧预留出适当的空间,用于安装超前小导管。
2.安装超前小导管支撑的钢板和钢管结构。
3.根据设计要求,安装超前小导管。
4.检查超前小导管的稳定性和安全性,确保其能够承受施工期间的力量和外部荷载。
五、施工注意事项1.在施工过程中,要加强对大管棚和超前小导管支护的监督和管理,确保工程质量。
2.施工现场要做好交通引导,确保施工人员的安全。
3.施工期间要注意现场秩序和卫生,及时清理施工垃圾和危险物品。
4.施工结束后,要对大管棚和超前小导管支护进行检查和维护,确保其能够长期有效地发挥作用。
六、施工安全保障措施1.施工现场要设置合理的安全警示标志,明确施工区域,防止人员闯入。
2.施工过程中要进行安全教育和培训,提高工作人员的安全意识和技能。
3.施工现场要配备必要的安全设备,如安全帽、防护眼镜、安全鞋等。
4.施工过程中要定期检查施工设备和工具的安全性能,确保其正常运行。
5.如发生事故或紧急情况,要及时采取相应的应急措施,保护人员的生命安全。
七、施工质量控制措施1.严格按照设计要求进行施工,保证施工质量。
2.施工过程中要进行现场监测和检测,及时发现问题并进行处理。
3.施工结束后要进行质量验收,确保施工质量符合要求。
4.施工过程中要保证施工记录的完整和准确,方便日后的施工评价和追溯。
八、施工周期和成本估算1.施工周期根据具体情况确定,一般来说,大管棚和超前小导管的搭设需要数天到数周的时间。
隧道超前小导管支护原理(带图)
隧道超前小导管支护原理(带图)超前小导管与超前锚杆所不同的是将钢筋杆体改为空心钢管,通常管径36~50mm,管壁预留注浆孔,管口止浆封面后,注入水泥浆。
压力注浆渗透扩散管周较大的砂土体。
管周注浆固结体形成一定厚度的隧道加固圈后,实现超前支护的目的。
该方法工艺简单,造价低,特别是砂、土质松软地层中,应用十分广泛。
但因其一次施作距离短,预支护刚度小,在地层压力大,地层位移控制要求严时,也限制了它的应用。
小导管常与格栅钢架共同组成支护系统。
小导管起双重作用:一是起超前管棚作用,二是起注浆管的作用,通过注浆,加固软弱围岩。
浆液扩散半径的确定:扩散半径不是浆液在地层中扩散的最远距离,而是指浆液能符合设计要求的扩散距离。
考虑到注浆扩散范围相互重叠的情况,可按下式计算:R=(0.6~0.7)L0,其中L0为导管中心间距(m)。
采用水泥浆液时,水灰比可采用0.5:1~1:1,需缩短凝结时间,则可加入氯盐、三乙醇胺速凝剂。
采用水泥-水玻璃浆液时,水泥浆的水灰比可用0.5:1~1:1;水玻璃浓度为25~40oBe,水泥浆与水玻璃的体积比宜为1:1~1:0.3。
孔口最高压力应严格控制在允许范围内,以防压裂开挖面,注浆压力一般为0.5~1.0MPa,止浆塞应能经受注浆压力。
注浆压力与地层条件及注浆范围要求有关,一般要求单管注浆能扩散到管周0.5~1.0m的半径范围内。
要控制注浆量,即每根导管内已达到规定注入量时,就可结束;若孔口压力已达到规定压力值,但注入量仍不足,亦应停止注浆。
注浆结束后,应做一定数量的钻孔检查或用声波探测仪检查注浆效果,如未达到要求,应进行补注浆。
注浆后应视浆液种类,等待4h(水泥-水玻璃浆)~8h(水泥浆)方可开挖,开挖长度应按设计循环进尺的规定,以保留一定长度的止浆墙。
超前小导管施工简易,应急速度快,比超前锚杆支护能力大;比管棚简单易行、灵活、经济、施工速度快,但支护能力较弱;格栅内空间被喷射混凝土充填,其表面被覆盖,所形成的初期支护具有较强的承载能力,并有一定的防水性能;与围岩紧密粘结,形成一个刚度较接近的共同变形体,易形成有效的压力拱,使隧道结构受力条件趋于合理。
钢支撑、超前小导管、超前管棚支护技术要求(招投标)
钢支撑、超前小导管、超前管棚支护技术要求(包含:钢支撑支护、超前小导管支护、超前管棚支护、质量检查和验收)钢支撑、超前小导管、超前管棚支护技术要求1、钢支撑支护施工1.1材料(1)型钢钢架屈服强度不得低于235MPa。
(2)格栅钢筋架采用屈服强度为335MPa的Ⅱ级钢筋。
1.2钢支撑施工(1)钢支撑采用型钢制作,也可采用钢筋制作成格构式拱架。
(2)钢支撑架设前,应测量开挖后的洞室轮廓尺寸,按洞室轮廓尺寸调整钢支撑的形状和尺寸。
钢支撑的施工安装方法及其安装偏差应参照DL/T 5181—2003第8.2.2条的规定。
(3)钢支撑不应隔断钢筋网。
采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应焊固在钢支撑上。
1.3质量检查和验收(1)按施工图纸规定的材质标准以及监理人指示的抽检数量检验钢支撑材料性能。
(2)承包人应将材料性能的抽验记录、施工记录以及施工质量检查记录等提交监理人。
2、超前小导管支护2.1适用超前小导管支护主要用于洞口、地下洞室断层破碎带等不良地质地段的围岩支护,一般应与钢支撑(钢格栅)配合使用。
2.2材料小导管管径选用由42mm自制注浆钢管,按施工图要求制作小导管。
2.3小导管的安装(1)根据施工图纸的要求进行钻设、安装、灌注小导管管棚钢架支护。
(2)选用合适的钻孔机具按设计孔位进行钻孔,钻孔后直接将小导管沿孔打入,要求导管尾端在同一剖面且外露长度以30cm为宜,并且小导管要与附近的钢支撑焊接,以形成整体。
(3)为保证钻孔质量,钻孔中台架应安装牢固。
(4)小导管的长度以3.0~4.5m为宜,外插角以10°~20°为宜,小导管间距按每米3~4根布置,小导管之间的搭接长度不小于1m,具体以施工图纸为准。
(5)在小导管插入岩体后,在管尾周围喷混凝土加强封闭,以防止浆液外流。
(6)排管注浆时为避免串浆,每钻完1孔及时注浆,注浆与钻孔同步进行。
注浆顺序应由下而上,由里向外。
(7)为防止串浆,在有多台注浆机的条件下,应同时注浆,无条件时应将钻孔及时堵塞,轮到该管注浆时,再拔下堵塞物,清除孔内杂物并用高压风或高压水冲洗,然后再注浆。
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超前小导管与管棚的区别?
超前小导管的处理范围一般也就6米左右,小导管为壁厚5mm的钢管,直径一般为42mm。
是通过小导管浆将掌子面前方的较为破碎的围岩进行固结的一种方法,使围岩形成一个整体后再进行下一步工序。
而管棚是在进洞口的地质条件非常差(如:沙土、破碎严重的岩石、黄土等)的情况下使用,一般长度就20-30米左右,管棚为壁厚3.5mm的钢管,直径一般为108mm。
当然洞内地质条件非常差的时候也可以用管棚(如:洞内遇到冒顶现象造成的沿洞轴线长度较大,放
量较大)。
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。
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,同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。
特点:①小导管注浆施工工艺简单,易于操作,施工安全,土层加固见效快,浆液损失少,成本低,是隧道施工中最常用的加固土层的方法之一。
②小导管注浆仅作为地下工程施工防坍塌和沉陷的辅助手段。
③小导管超前注浆设计应根据地质条件、隧道断面大小及支护结构型式选用不同的设计参数。
适用范围:小导管适用于处于无粘结、自稳能力差的砂层及砂砾(卵)石层;小导管施工只是对开挖掌子面局部土层进行加固,开挖土层不宜长时间暴露,应坚持先支撑后开挖的原则;同时小导管注浆也可用于各种临时性的地层加固。
工艺原理:在软弱土层中沿着开挖轮廓线和加固轮廓线,按照一定的入射角度,打设一定数量的小导管,用注浆设备把配置好的注浆材料,通过小导管注入到软弱地层里,使注浆材料在软弱地层里向四周迅速扩散和固结,并使小导管和土体固结在一起,起到棚护和加固地层的作用。
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。
管棚法最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项的最有效最合理的施工方法。
)管棚施工管棚是利用钢拱架与沿开挖轮廓线,以较小的外插角,向开挖面前方打入钢管或钢插板构成的棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护。
管棚
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。
2)超前小导管注浆超前小导管注浆是在开挖前,先用喷射混凝土将开挖面和3m-6m范围内的隧道封闭,然后沿隧道周边向前方围岩内打入带孔小导管,并通过小导管向围岩压注起胶结作用的浆液,待浆液硬化后,坑道周围岩体就形成了有一定厚度的加固圈,从而保护开挖作业。
3)超前锚杆和超前小钢管是沿开挖轮廓线,以稍大的外插角,向开挖面前方安装锚杆或小钢管,形成对开挖面前方围岩的预锚固,在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行施工作用安装套拱中导向管
绑扎套拱钢筋网
套拱底模安装
套拱堵头模板安装
套拱模板加固及泵管安装套拱拆模后施钻管棚孔
套拱施钻管棚孔套拱送管棚施工管棚注浆后封孔
套拱施作完成
钢拱架、小导管、钢筋网标准施工
每间隔一个钢格栅或一个钢拱架安装小导管,及小导管布置范围
每间隔一个钢格栅或一个钢拱架安装小导管,及小导管布置范围。