浅谈软弱围岩管棚施工技术

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玉铁线官田顶隧道洞口软弱围岩长管棚施工技术

玉铁线官田顶隧道洞口软弱围岩长管棚施工技术

段 对 年 轻有 潜 力 的 职工 有 计 划安 排 远 期 培训 , 划 筹
工 过 程 中 对 工 程 质 量 的 控 制 及 关 键 技 术 要 点 。 实 践 证 明 该 施 工 技 术 使 长 管 棚 起 到 了 超 前 支 护 效 果 ,保 证 隧 道 在 地 质条 件 较 差 的情 况 能 正常 掘 进 施 工 。 关 键 词 :玉 铁线 官 田顶 隧 道 ;软 弱 围岩 ;长 管棚 施 工
置、 仰角 、 外插 角 , 对每个 孔进行 编号 , 严格 控制钻 孔 的 平 面 位 置 , 杆 的 下 沉 量 与 空 位 偏 移 量 控 制 在 钻
道 进 口在 开 工 前 由于 连 续 下 雨 , 山体 渗 水 量 较 大 , 岩 体 遇水 极 易 液 化 , 为保 证 隧 道 进 口施 工 安 全 , 经 几方 会商 决定 , 道进 口段 采用 2 隧 5 m长管 棚超 前支
色灰 黄色 的等 杂色 , 砾石 含量 3 %, 径 4~4 0 粒 0mm, 成分 为石 英 质 , 岗岩质 为 主 , 厚 大于 1 花 层 0m。隧
1 . 布设 孔 位 .1 2
运 用测 斜 仪 , 进行 钻 孔 偏斜 度测
量 。严 格 控 制管 棚 打设 方 向 , 精确 测定 每 个孔 的位
2 施 工 质 量 控 制
14 装 入管棚 .
长 管棚采 用 2 以每节长 4 5m, —6m
确 度 要 求很 高 , 孔 测量 一 旦 发现 孔 斜或 超 出设 计 终 允许 偏 差 , 造 成严 重 的 后果 。钻 孔 导 向 的主要 控 会
制 手段 是利 用 导 向管 , 因而导 向管 的安设 必须准 确 ,
在 实 际施 工 中 , 平钻 孔 弯 曲变 形 水

软弱围岩大断面隧道自进式管棚超前支护技术

软弱围岩大断面隧道自进式管棚超前支护技术

软弱围岩大断面隧道自进式管棚超前支护技术摘要:石峡隧道ZK31+306-ZK31+336处穿越F7断裂破碎带,掌子面围岩整体为熔结角砾凝灰岩。

本文针对围岩条件差、开挖断面大特点提出采用集钻孔、安装、注浆和支护四位一体的自进式小管棚超前支护,该超前支护有效提高了塑性区围岩的承载能力,隧道开挖后围岩变形控制显著,此外还提高了隧道施工工效。

关键词:软弱围岩;大断面;隧道;自进式管棚;超前支护0引言超前支护是为保证隧道开挖面围岩稳定而采取的一种辅助工法,一般应用于埋深浅、围岩荷载较大,或者在围岩软弱、破碎的隧道工程中。

为达到隧道开挖面稳定、施工安全,实际工程中,常常综合采用超前锚杆支护、超前小导管注浆支护、超前管棚支护、水平旋喷桩支护等多种超前支护措施[1~5]。

自进式小管棚具有对围岩适应能力强、棚架整体刚度大、一次支护距离长等特点,同时,避免了塌孔、堵孔现象发生,T76型自进式小管棚主要由全螺纹高强钢管、高强连接套管及带孔高强合金钻头三部分组成,管棚主体材料采用强度高、刚度大的钢管,钢管外壁设置全螺纹且管壁较厚。

1工程概况石峡隧道是兴延高速公路建设的重难点和控制性工程,隧道穿越北京昌平、延庆两个区,全长5.8 km,隧道开挖跨度16.62 m,开挖断面面积123 m2。

隧道上覆地形起伏大,地层岩性多变,围岩级别多,隧道轴线与多条断裂带相交且穿越富水区,地质条件异常复杂。

其中ZK31+306-ZK31+336处掌子面围岩整体为熔结角砾凝灰岩,掌子面围岩位于F7断裂破碎带和低阻异常带影响范围内,判定为V级围岩,隧道开挖时揭示围岩情况如图1和图2所示。

图1掌子面围岩蚀变图2掌子面松散围岩2自进式管棚参数确定在软弱围岩隧道施工中,超前管棚支护可以胶结和加固围岩,避免松散围岩体冒落,有利于提高隧道围岩的稳定性并能确保隧道施工安全;同时超前管棚支护可有效控制围岩变形,为二次衬砌施工创造条件。

因此,如何保证管棚在隧道开挖每一步均能保持围岩稳定,不产生过度位移,管棚支护参数设计成为解决问题的关键。

软弱围岩管棚支护施工工艺

软弱围岩管棚支护施工工艺

软弱围岩管棚支护施工工艺薛冰【摘要】在软弱破碎地层中修建山岭隧道,或采用浅埋暗挖法修筑城市地铁隧道时,为了防止隧道发生塌方、有效控制地表沉降,并全面保证围岩处于稳定状态,常采用一些辅助措施对围岩进行预支护.管棚预支护是其中广泛使用的一种隧道顶部预支护措施.该技术是在拟开挖的隧道外周边钻设水平孔,然后安装钢管,再进行灌浆固结,使拱顶形成加固的伞形保护环,在该保护环的支撑下,进行循环掘进和支护施工.该技术能同时提高隧道周边围岩的强度及抗渗性能,从而保证隧道的安全施工.【期刊名称】《中国新技术新产品》【年(卷),期】2010(000)018【总页数】1页(P47-47)【关键词】管棚支护;软土围岩;施工【作者】薛冰【作者单位】中铁十一局集团有限公司第一工程有限公司【正文语种】中文【中图分类】TU7管棚支护是利用已开挖架设好的钢拱架为支点,向掌子面地层打入若干钢管,形成钢棚架,对地层进行超前支护和加固的一种措施。

管棚钢架支护为初期支护的一部分。

对于开挖后自稳时间很短或不能自稳的地层,如断层带、岩土堆积体、坍方体等,采用管棚超前支护,是防止随挖随坍有效的施工措施。

为保证管棚支护施工质量和施工安全,特制定本施工工艺,科学组织施工。

1 施工准备收集分析地质勘探提供的工程地质、水文地质资料,必要时需要进一步补充施工地质预报数据,在此基础上编制施工组织设计,根据施工组织要求备足材料和施工机械设备。

施工前进行中线、水平测量中线施工控制点在直线地段每10m设1个,曲线段每5m设1个,设于拱顶处,水平施工控制点每10m设1个,布设在拱脚以上1m处。

检查已开挖断面的中线、水平线及开挖轮廓线是否符合设计要求。

1.1 施工顺序洞口段开挖及防护→测量定位→混凝土套拱施作→搭设平台→安装钻机→钻孔(加工管棚钢管)→管棚插入及孔口处理→注浆→导坑开挖支护。

1.2 施工具体项目1.2.1 洞口段开挖及防护。

洞口边、仰坡开挖至设计坡率后,施作小导管及注浆,再挂网喷射混凝土,进行坡面及地表的深层防护。

长大管棚在软弱围岩施工中的应用

长大管棚在软弱围岩施工中的应用

长大管棚在软弱围岩施工中的应用背景软弱围岩是一种常见的隧道工程困难,因为它们不能承受大量的力量。

长大管棚是一种新型的加固结构,使用钢弹性装置并打制特殊型材。

本文将探讨长大管棚在软弱围岩施工中的应用。

长大管棚的优势长大管棚是一种新型的隧道加固结构,在软弱围岩施工中具有以下优势:1.承载能力强长大管棚有很强的承载能力,可以经受很高的压力。

以下是关于长大管棚的性能指标:•具有较高的极限荷载。

它可以承受比传统钢支撑更高的荷载,因为它是由钢套筒和强度较高的钢组成的。

•良好的刚度特性。

长大管棚可以保证围岩的刚度特性,可以更好地支撑隧道的运营。

•相对较小的应变量。

长大管棚具有良好的应变特性,可以比较少地造成变形。

2.施工方便与其他替代方案相比,长大管棚的施工效率更高。

因为它是组装好的,所以长大管棚是单个单位的,可以更快、更安全地安装。

3.灵活性长大管棚适用于多种类型的隧道,可以在不同类型的围岩中使用。

因此,使用长大管棚的隧道可以更加灵活。

案例分析下面是一些曾经使用长大管棚进行施工的隧道的案例分析:1.某大型公路隧道某大型公路隧道是一座双向四车道的高速公路隧道,并有大量的交通流量。

这个隧道传统上使用钢支撑, 但是由于巨大的压力和围岩的不稳定性,传统的钢支撑不能有效地支撑路面。

在使用长大管棚进行支撑的情况下,隧道的切割速度提高了,而长大管棚的固有刚度特性可以有效地支撑随后的切割工作。

2.某地铁站某地铁站的入口是在老城区的挤压点(软弱地质)中。

传统的方法是使用高支撑来防止顶部下沉。

这种方法显然很麻烦,而且成本非常高。

在使用长大管棚后,隧洞的支撑更加均匀,提高了隧道的稳定性,同时施工时间也得到缩短。

总的来说,长大管棚是一种非常适合软弱围岩施工中的加固结构。

在施工效率和施工成本方面比传统的钢支撑都具备优势。

虽然长大管棚价格高于传统的钢支撑,但优势在于稳定性和切割速度的提高,可以证明长大管棚在施工中的优越性。

浅谈隧道软弱围岩快速施工技术

浅谈隧道软弱围岩快速施工技术

浅谈隧道软弱围岩快速施工技术中铁十一局四公司袁中华摘要:本文通过对琯头岭隧道进口软弱围岩的施工,总结了软弱围岩快速施工经验。

关键词:隧道软弱围岩施工技术软弱围岩的施工特别是在地质条件复杂的隧道,往往会给整个工程的工期带来较大影响,甚至影响着工程的质量及施工安全,现总结琯头岭隧道软弱围岩的施工经验,供其他同类地质条件隧道参考一、工程概况1、基本情况:温福客运专线琯头岭隧道为全线重点工程,隧道全长4103米,我部施工进口段1435米,其中568米为Ⅴ级围岩全风化土,468米为Ⅳ级强风化凝灰岩且局部夹带全风化土,软弱围岩占施工段的72.2%,2、工程地质情况隧道穿越剥蚀低山~丘陵区,紧邻海积平原,山体植被发育,主要地层为上侏罗统南园组火山岩。

浅灰色流纹质晶屑凝灰熔岩、流纹质晶屑凝灰岩及凝灰岩,施工段内有四个断层带贯穿其中,在断层沟谷及其附近,岩体破碎、节理裂隙及劈理发育,断层破碎带及节理裂隙、劈理富水性好,地下水主要为构造裂隙水,接受大气降水及地表水的下渗补给,水量丰富。

本区内地表水系发育,规模较大的冲沟均有地下水出露,并形成小溪。

二、施工方法一)、洞口段施工由于洞口段围岩覆盖层薄、且为全风化的土,开挖后不能形成自然拱,易造成坍塌。

开挖前对边仰坡进行修整,挂网喷锚加固,并对围岩采用20米超前管棚注浆预支护。

二)、正洞段施工1、Ⅴ级围岩全风化土段施工开挖方法采用三台阶预留核心法,中下台阶分左右侧并错开开挖,仰拱及时跟进形成闭合环,三台阶采用超短台阶。

开挖机械采用挖掘机,对局部利用风镐及人工进行修整。

为保证机械开挖的最大功效,及考虑到施工安全,对设计的三台阶尺寸进行调整,适当的增加上中台阶的高度,使挖掘机操作方便。

施工中严格遵循短进尺、禁爆破、快支护、勤量测、紧衬砌、早闭合。

a、开挖Ⅰ部:Ⅰ部是整个施工循环最为关键的部位,直接影响到下序工程是否能正常进行。

施工掘进前务必严格做好超前小导管支护,每次进尺根据围岩情况及地下水情况而定,一般开挖一榀到两榀拱架长度(80cm—160cm)。

浅析软弱围岩隧道快速施工方法_富水软弱破碎围岩隧道

浅析软弱围岩隧道快速施工方法_富水软弱破碎围岩隧道

浅析软弱围岩隧道快速施工方法_富水软弱破碎围岩隧道摘要:随着科学技术和生产管理水平的进步,我国修建长大脆弱围岩隧道的能力不断提高。

这不但表如今克服各种脆弱围岩冗杂工程地质技术手段上,以及在施工脆弱围岩的成洞速度和工程质量上。

现总结一下本人对隧道的施工阅历,仅供同行参考。

关键词:脆弱围岩快速施工一、洞口段施工一般来讲,洞口段围岩破裂松散,开挖后,围岩不能形成自然拱,易导致坍塌。

洞口段接受边坡、仰坡自上而下分层开挖,施工机械以挖掘机为主,尽量少接受爆破,保证不扰动原地层。

洞口段开挖及填筑将充分考虑洞内施工需要,修建供风、供水、供电设施及材料堆放场地和机械停放场地,合理布置。

二、洞身开挖1、围岩开挖方法在开挖过程中坚持“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭〞的施工原则,上部环形接受弱爆破施工,核心土接受弱爆破协作挖掘机开挖。

〔1〕部开挖特别重要,直接影响其它步骤的正常实施,开挖每次进尺不宜超过1.5m,开挖范围以同时满足人工开挖〔1〕部、施作初期支护〔2〕部、并正确使用挖掘机开挖核心土〔3〕的最小尺寸要求,最大限度发挥机械施工效率,削减人工开挖作业量,加快施工速度。

〔1〕部施工时要保存核心土〔3〕部,〔3〕部的作业即可作为〔1〕、〔2〕的作业平XX,从力学角度讲,它可以对〔2〕部拱脚形成反压,稳定拱脚,减小拱部下沉。

2.钢架〔格栅〕依据围岩的工程地质特征,为施工安全,开挖后准时初喷砼5cm尽早封闭岩面,并保证钢架〔格栅〕的砼爱护层厚度。

安装时为尽量削减拱顶下沉,严禁基脚处超挖,且将该处进行适当夯实处理,围岩承载力较小时,加大钢板或木板,增加承压面积,钢架两基脚处加锁脚锚杆。

钢架〔格栅〕不仅是作为初期支护之前的施工支护,而且是复合式衬砌结构的一部分,应严格按设计实施。

3、开挖核心土〔3〕及中槽〔4〕为了〔1〕、〔2〕部的施工方便,〔3〕部的长度不宜超过3m。

为加快施工速度,接受反铲挖掘机开挖〔3〕部时,挖掘机大臂及挖斗严禁碰撞II部;中槽〔4〕部可用挖掘机或装载机开挖,开挖长度操纵在6m以内。

浅谈大跨浅埋软弱围岩隧道施工技术

浅谈大跨浅埋软弱围岩隧道施工技术

浅谈大跨浅埋软弱围岩隧道施工技术一、工程概述某双线隧道全长780m,进口DIIK182+50--DIIK182+65为斜切段,DIIK182+65--DIIK182+100为V级偏压明洞。

该隧道最大开挖宽14.5m,高12.5m,断面128m2。

进口洞段与原地面等高线斜交,纵向坡度较陡,造成隧道右侧偏压。

隧道明洞采用明挖法施工,暗洞采用新奥法施工,进洞采用套拱进洞。

隧道半明半暗部分采用套拱、超前支护等措施减小偏压力。

超前支护采用108mm超前管棚注浆支护。

暗洞软弱围岩地段坚持"管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌"的施工原则。

暗洞V级围岩采用三台阶四步法开挖。

二、套拱施工设计3榀I20a的工字钢混凝土套拱,间距80cm。

厚度为60cm。

洞口段设计为φ89*6的长管棚,管棚长度为32米,共计48根。

考虑到前期模板台车不到位的情况,套拱优化为如下断面:施工方案在套拱施工时,预埋108*6的孔口管,孔口管长度为2米,外插角为1~2°,孔口管与工字钢焊接成整体,并用φ16的钢筋固定。

长管棚设计为2种,分为有孔和无孔两种,在施工中应先施工有孔钢管,注浆后在施工无孔钢管。

长管棚采用潜孔钻钻孔。

在钻孔中调整好钻孔角度,钻孔角度保证向上倾角为2°,确保管棚不得侵入隧道净空。

管棚注浆材料采用水泥净浆,水灰比为1:1,注浆压力为2.0MPa。

浆液扩散半径要求不小于0.5m,在孔口设置止浆塞。

管棚在加工中,底部做成尖角形,方便管棚的安装。

(一)钻孔管棚钻孔钻孔采用潜孔钻机,3台钻机联合作业。

钻机通过脚手架及平台固定,尽量降低钻机的安装高度,确保钻机的稳定性,保证钻杆平行于导向管方向,以确保钻孔的方向。

钻孔间隔进行,下管后再返回钻剩余的孔。

钻孔前对孔进行编号,施钻时先奇数、后偶数。

(二)长管棚安装安装长管棚用Ф60mm岩芯管进行扫孔,以清除孔内碎碴和顺孔,以便钢管顶入。

软弱围岩大断面隧道加密大管棚超前支护技术

软弱围岩大断面隧道加密大管棚超前支护技术

软弱围岩大断面隧道加密大管棚超前支护技术1 概述超前预支护体系能够从时间上、空间上有效地抑制掌子面前方围岩产生过大变形,控制围岩松弛,对地面沉降、拱顶沉降和周边收敛有显著的抑制效果。

并能使开挖面前方一定范围内的围岩处于稳定状态。

管棚支护是一种常采用的超前预支护措施,它具有超前加固距离长、施工快、安全性高、工期短等优点。

被认为是隧道和地下工程防塌防沉最有效的辅助工法之一。

在隧道、地铁和地下通道等工程中得到广泛应用。

WXX客专线JXX隧道在掘进过程中常遇到断层或软弱带等地质较差的情况,且该隧道断面大,跨度大,埋深浅,岩体自身的稳定性差,极易的引起隧道顶部的围岩失稳漏顶等工程问题,进行超前支护是解决此类问题的一个有效的施工手段。

JXX隧道设计有双侧壁导坑法、三台阶临时仰拱封闭法、分部台阶法以及台阶法等施工方法,在软弱破碎围岩(Ⅵ、Ⅴ级)地段设计多采用双侧壁导坑作为初期和临时支护的施工方法。

因JXX隧道施工工期十分紧张,采用双侧壁导坑存在开挖工法转换复杂、工效低、无法使用大型设备的缺陷,难以保证隧道施工工期。

实际在Ⅵ、Ⅴ级地段采用CRD法,或者三台阶临时仰拱法、分部台阶法等,并在初支仰拱和二衬仰拱完成后,即拆除临时中隔墙及临时仰拱,以方便发挥大型机械效率,加快施工进度。

因此,为了防止隧道塌方和控制地表沉降,采用有效的超前预支护手段便显得十分重要。

经过多年来的不断发展与实践,大管棚支护已成为浅埋暗挖隧道控制地面下沉和加强隧道围岩的主要技术手段,随着隧道施工要求的不断提高,管棚已经向超长、超大支护延伸。

2 管棚的作用及其应用条件管棚(Pipe Roof)又称为称伞拱(Umbrella Arch),其实质是在隧道或地下工程的开挖轮廓线外以一定间距、沿洞轴以一定外插角进行钻孔,成孔后推入钢管或者利用夯管、顶推技术直接将钢管夯入或顶入地层,通过钢管上布置的注浆孔向地层注浆,然后清除管内浆液并填充水泥砂浆而形成的超前预支护体系,管棚中钢管起着支承上部荷载和充当注浆管的双重作用,图2-1为常见的管棚支护构造示意图。

管棚在软弱围岩隧道施工中的应用 朱金涛

管棚在软弱围岩隧道施工中的应用 朱金涛

管棚在软弱围岩隧道施工中的应用朱金涛摘要:在软弱围岩隧道进行的施工时,极易出现掌子面失稳及地表下沉的现象。

以科学、合理的支护方法增强支撑力,能够有效控制施工问题的出现,管棚技术就是其中一种有效的方法。

本文以某软弱隧道工程为例探讨了其施工技术要点。

关键词:管棚;软弱围岩;注浆一、工程概况长寿山隧道位于黄河北岸的大砂坪乡与富民村之间,横穿兰州市两区一县,起点里程HDK41+910,终点里程HDK54+425,全长为12515m,属于中铁二十局集团兰州枢纽项目控制性节点工程。

自开工以来,项目部把长寿山隧道列为创鲁班奖工程。

隧道进HDK54+265~HDK54+425段有一个喇叭口断面,为双线集装箱喇叭口隧道,该里程段隧道地质条件较差,施工难度大,技术含量高,线路穿越Ⅴ级全~强风化花岗岩。

洞口段表层为坡积土,层厚0.5m~2m,进洞口 30m浅埋段为全风化花岗岩,岩体呈角砾碎块松散状结构,岩体完整性差,洞口边仰坡及围岩自稳能力弱。

自隧道准备开始进洞,随着清除洞口表层土后,仰坡地表处产生裂缝,最大裂缝5cm,形成3~4cm的错台,且裂隙水入渗时,有滴水现象,洞口开挖工作面产生坍塌,施工进洞困难。

根据现场实际情况,结合其他隧道施工经验,认为较为合理的施工方法是采用长管棚超前预注浆,先对洞口段进行固结处理,以保证洞口浅埋段经济、快速、安全的进洞。

二、管棚注浆法工艺原理注浆管棚通过注浆填充围岩裂隙,提高围岩的强度和刚度,从而提高围岩的整体承载能力。

通过向围岩注浆形成的加固圈起到“承载拱”的作用,支承“承载拱”上部的岩层重量,使拱内部的围岩与支护系统处于免压状态。

拱内部的围岩与支护系统受到的力仅是由于隧道变形引起的形变压力,当管棚为惯性力矩较大的厚壁钢管,且沿隧道开挖轮廓线周密布置时,加固圈的变形较小,因此,隧道支护结构所承受的上部荷载大大减小。

另外,在管棚进口端一般加有套拱基础,另一端深入到隧道围岩较为完整、坚硬处,这样可以对上部的破碎软弱围岩形成一个稳定的“简支梁”支撑结构,此简支梁可起到承受上部压力或者传递上部荷载的作用。

探讨超长管棚施工技术在公路隧道软弱围岩中的运用

探讨超长管棚施工技术在公路隧道软弱围岩中的运用

注浆 液经 管 壁孔 压 入 围岩 裂 隙 中 , 减 小 了裂缝 之 间 的 微小 缝 隙 , 使松 散 岩 体胶 结 、 固结 , 消除 因 为裂缝 带 来 的安全 隐患 , 使其 更 加的 牢 固。
2 . 3环 槽效 应

掌子 面爆 破产 生 的 冲击波 遇 管棚 密集 环形 孔 槽后 被 反 射 、吸 收和 绕射 , 分 散 了集 中性 的 巨大 压力 , 减 小 了对 某 个 部位 的 压 力 , 从 而 大 大降 低 了对周 遭 围 岩 的扰动
4 钻 机就 位及 钻孔
钻 机 就位 及钻 孔是 在 实施 搭建 工 作室 后 的一 项程 序 , 施1 二 中应 当注 意 钻
机钻 孔方 向与孔 口管 平行 状 况 , 必 须 保证 其 状 态 处 于平 行 的 状 态 , 否 则 会 造
资源 、 效率高、 经济和社会效益显著等, 逐渐成为公路隧道管理中主要的方式。 所以, 要不 断 的推广使 用 , 结合科 学技 术 , 在实 践工作 中 , 工作人 员做 好总结 , 对 可实施的有效方法大量的推广, 并且要不断的开拓创新, 改进施工的设备, 使得 次 性施 作 超长 管棚 成 为可 能 , 组 织专 业 的研 究人 员 , 加 大利 用效 益 。
的_ T作 人员 , 如 果发 现 异常 现 象 , 及 时 采 取相 关 措 施 , 避免 发 生 卡钻 或 坍孔 。 施工 时 将 3 7 个 孔 编号 , 按 照设 计 奇数 孔 为 注浆 孔 , 偶数 孔 为 检 查孔 , 注浆前 , 确定 L 内干 净 , 送 钢 管 注意 其规 格 , 要求 是 钢管 直 径 为 1 0 8 mm, 长 度 为4 m、 6 m 不等 , 同一 断 面 内接 头 不 大 于5 0 %, 相 邻 两 孔 接 头距 离不 小 于 l m, 用 丝 扣 连 接 。浆 液 要求 是 双液 浆 ,在 注 浆 的过 程 中注 意控 制 好 压 力 的大 小 ,一 般 在 1 . 5 MP a 一 2 . O MP a 之间 , 停 止 注浆 的时 间是 由压力 和设 计 值有 关 联 的 , 正 常情 况 下要 控 制在 当 压力 达到 设计 值 时持 续 时间 要 大于 5 m i n时 ,是 最佳 的停 止 注 浆 时 间。 注浆 完成 后 , 应 当注意 检查 工作 , 其检 查 的 内容包 括行 相 邻检 查 孔 的

软岩隧道浅埋段洞身超前管棚施工技术

软岩隧道浅埋段洞身超前管棚施工技术

软岩隧道浅埋段洞身超前管棚施工技术摘要:浅埋段是在隧道施工中经常遇到的施工情况和危险源,在不进行山体表面大面积开挖的情况下如何用暗挖的方法进行施工,本文将对其进行探讨。

关键词:隧道;超前管棚;洞内管棚工作室;浅埋段1、工程概况竹甬顶隧道起讫里程DK686+124至DK687+290,全长1166m,经实际地形测量显示,DK686+220至DK686+255段属浅埋地段,最小埋深仅0.2m,为确保隧道施工安全及施工质量,制订本隧道浅埋段施工方案。

其平面图和隧中线纵断图如下图1:2、施工流程及方案2.1施工流程对浅埋地段适当清理水泥稳定碎石土洞身管棚工作室的开挖初期支护管棚超前支护下一循环开挖、支护。

2.2施工方案1)在洞顶回填线外5m处设置截水天沟,以免雨水冲刷,影响施工安全。

2)对浅埋段表层腐殖土清理、平整成台阶状,采用水泥稳定碎石土回填。

3)回填后进行暗洞施工,暗洞施工时在原设计的拱部轮廓线外半径加大1.0m开挖管棚工作室。

4)隧道DK686+221~+261段拱部采用Ф108mm壁厚6mm的热轧无缝钢管施做超前管棚支护。

5)管棚工作室在管棚施作完毕后采用C25喷射混凝土分层回填,铺设防水层,最后施作二次衬砌。

6)施工完后,在水泥稳定碎石土表面回填50cm厚的粘土,种植草皮。

7)洞身开挖施工过程中应对此段勤量测,掌握详细准确的沉降资料,及时反馈,确保施工时安全及围岩稳定。

3、施工方法3.1 截水天沟施工在浅埋段回填线外5m处设置截水天沟,以免雨水冲刷,影响施工安全。

3.2 浅埋段水泥稳定碎石土施工3.2.1清基施工前,在隧道进口右侧修建宽3.5m、长100m临时施工便到至浅埋段,原地面处理后符合下列要求:原地面基底密实、平整;松软表土及腐植土清除干净,翻挖回填压实质量符合设计要求。

3.2.2 换填土料施工方法采用挖掘机或推土机挖除换填深度内的软弱土层,预留10~20cm的土层进行人工清理。

换填施工采用自卸汽车运输符合设计要求的填料,推土机摊铺,平地机平整,压路机碾压。

浅议隧道工程软弱围岩的施工技术孔垚

浅议隧道工程软弱围岩的施工技术孔垚

浅议隧道工程软弱围岩的施工技术孔垚摘要:根据软弱围岩隧道地质条件特点,从土石方开挖、隧道掘进施工、超前支护施工、锁脚锚杆施工等方面探讨了软弱围岩隧道施工技术,并结合工程实例分析了软弱围岩隧道施工要点,以提高软弱围岩隧道施工质量。

关键词:软弱围岩;隧道施工;施工技术1 软弱围岩特点1.1 地质特征与一般岩石相比,软弱围岩结构稳定性更低,强度小受外力因素影响大,具有内摩擦角小、流化以及膨胀等特点。

尤其是对于北方地区的软弱围岩来讲,其含水量偏低,一旦失水便会呈现固态,受到外力扰动后将会发生崩塌;相比南方软弱围岩含水量较高,受到外力扰动后呈液态。

就以往施工经验来看,当软弱围岩受到外力扰动后,很容易出现断层、裂隙等问题,其自身稳定性会急剧降低。

一般情况下围岩存在的环境条件均比较差,因此软弱围岩主要存在地应力不良,或者富水条件下,比较容易造成塌方以及涌水问题。

1.2 变形特征在针对软弱围岩施工时,需要经历弹性变形、塑性与弹性变形共存、蠕变为主且存在塑性变形等几个阶段,导致围岩结构出现损伤甚至断裂。

软弱围岩变形量大,对隧道进行开挖后,其塑性变形更为严重,变形速度加快,且整个变形时间较长,蠕变特性非常明显。

另外,软弱围岩扰动范围较大,周围塑性区扩大,尤其是对于部分工程未进行支护处理,短时间内扰动范围会持续扩大,导致锚杆长度无法回到弹性区,喷锚支护效果无法体现,难以维持隧道结构稳定性与可靠性。

1.3 工程特征虽然软弱围岩自身稳定性较差,但是其自身依然具有一定稳定能力,能够抵御外部较小的干扰影响。

但是当干扰力超出可承受范围后,其结构稳定能力将会持续降低,松动区域也会不断扩大,支护结构出现变形的可能性增大,并且很难恢复到最初状态,最终会造成支护结构损坏。

根据以往施工经验可知,隧道施工时很容易造成软弱围岩的滑动,进洞时会遭到额外因素的干扰,使得施工难度增大。

2 软弱围岩隧道施工技术2.1 土石方开挖在针对软弱围岩隧道施工时,为达到预期的施工效果,需要基于其具有的结构特点,来制定科学可行的施工方案,并选择最为合适的施工工艺,为正式施工打好基础。

管棚法施工软弱围岩隧道浅埋段的技术运用分析

管棚法施工软弱围岩隧道浅埋段的技术运用分析

管棚法施工软弱围岩隧道浅埋段的技术运用分析摘要:本文以实际工况入手,讨论管棚法施工软弱围岩隧道浅埋段的技术运用,分别从施工方案、施工技术、开挖支护、质量评价几方面入手,总结软弱围岩隧道浅埋段管棚法施工的应用价值,仅供参考。

关键词:管棚法;软弱围岩隧道浅埋段;施工技术;运用研究本文以清水隧道泥石流沟的软弱围岩隧道浅埋段施工为例,总长40m,该区段由雨水多年冲刷形成。

研究软弱围岩隧道浅埋段施工阶段,管棚法施工技术的应用,重点讨论89mm长管棚施工技术及要点。

1 工程概括以某隧道为例,地形陡峭,相对高差位310m,隧道最大埋深为260m,最小埋深为34m,隧道出口局部位于曲线,洞身位于直线上。

隧道全长3316m,为砂质黄土,下层基岩为千枚岩。

前期选择超前小导管施工方式,但未进入浅埋层,其变形就超过预期,施工效果不达标,无法保障软弱围岩隧道浅埋段施工质量及施工安全。

为此,项目部提出选择10m的长管棚超前支护注浆施工技术。

2 管棚法施工软弱围岩隧道浅埋段的技术运用2.1 施工方案在洞内拱部120°范围内施作89号管棚,间距设置为40cm,长度总计10m,外插角控制在5°-10°范围。

合理应用超前预注浆技术,在开挖轮廓线外围形成专门的加固圈,厚度设置为4.0m,管棚布置形式,如下图1所示。

在进行开挖及掘进过程中,朝着墙部洞内3.0m直径注浆,以此提升洞壁围岩的稳定性。

图1 管棚布置形式选择三台阶临时仰拱法进行开挖,借助围岩的承载能力,开挖后施作格栅拱架,使用锚网喷支护体系,促使最初的支护与注浆加固形成一个整体的支护结构,如下图2所示。

图2 超大管棚布置示意图施工过程中需要建设科学、合理的监测体系,以此控制及监测支护体系的变形。

借助该体系,可保障施工的安全性及稳定性,并及时将相应的数据反馈给设计单位、施工单位。

参照软弱围岩隧道浅埋段的勘探资料,分析其地质特征,制定相应的施工方案。

隧道软弱围岩管棚超前支护施工技术

隧道软弱围岩管棚超前支护施工技术

交通世界TRANSPOWORLD收稿日期:2020-01-02作者简介:杨宸(1979—),男,高级工程师,从事隧道施工管理工作。

隧道软弱围岩管棚超前支护施工技术杨宸(中建路桥集团有限公司,河北石家庄050001)摘要:以某高速公路工程G 标段过山隧道开挖支护加固工程为例,对管棚超前施工支护技术的应用要点进行了探讨。

结果表明,该技术具有施工便捷、机械化配套程度要求不高、适用于软弱围岩支护加固等优势,能有效克服传统支护加固技术的弊端,支护效果良好,值得在类似隧道软弱围岩工程支护加固施工中推广应用。

关键词:公路隧道;软弱围岩;超前支护;施工技术中图分类号:U455.4文献标识码:B1工程概况某高速公路G 标段全长1.58km ,公路隧道隧洞内地质条件复杂,洞外施工环境十分恶劣。

该标段围岩由风化严重的石灰岩构成,除隧洞局部区域外,其余大部分均为断层破碎带,团块状黏土、砾石土和大量溶洞并存,属于典型的松散软弱破碎Ⅱ类围岩。

隧洞受力结构复杂,自身稳定性差,为防止开挖过程中发生塌方事故,必须采取有效的围岩加固措施,以保证施工质量。

经过多次论证,工程指挥部决定采用管棚超前支护注浆施工技术进行施工。

实践证明,该技术对地形风化偏压、难以形成承载拱等的软弱围岩较为适用,能有效防止拱顶下沉、隧道地表开裂、净空收缩、掌子面失稳等传统支护施工技术下可能出现的施工质量问题。

2隧道软弱围岩管棚超前支护的必要性由管棚、超前支护锚杆、导管及深孔注浆、地表注浆等构成的超前支护体系对隧道软弱、围岩稳定性较差的情况较为适用,通过超前支护能有效防止围岩发生塌方。

该工程部分隧道为软弱破碎地质条件,深孔注浆止水固结只能在小范围内起作用,而超前支护施工技术可通过超前锚杆和导管,在隧道开挖前以钻孔排水的方式排水降压,可以有效控制地下水压过大对工程施工的不利影响。

此外,超前支护钻孔深度也比注浆范围大,因此能够保证隧道的施工质量。

软弱围岩浅埋隧道施工过程中,掌子面失稳及地表下沉现象较常见,应用超前支护结合地层改善、管棚、高压旋喷、垂直锚杆等措施,能起到增强支护结构支撑力的作用,可以有效防止地表下沉。

软岩隧道中跟进式管棚超前支护施工技术

软岩隧道中跟进式管棚超前支护施工技术

软岩隧道中跟进式管棚超前支护施工技术在处理软弱围岩隧道出现的塌方时,跟进式管棚是一项重要的施工技术。

结合达陕高速公路D10标金竹山隧道该施工技术的应用,重点对跟进式管棚技术进行分析和探讨,以供同类工程借鉴和参考。

标签:无缝钢管偏心钻头带管钻进1 概述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。

跟进式管棚是管棚施工技术中的一种。

主要应用于软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、软弱地层,涌水、涌砂层或处理塌方等情况。

其主要特点是在管棚钻进过程中无法正常成孔时用钻头将无缝钢管带入岩体,即钻头与钢管同步钻进岩体。

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,是隧道施工中解决冒项的最有效最合理的施工方法。

我们修建的达陕高速公路D10标金竹山隧道全长2712m,其中软弱围岩占90%以上,围岩受地质构造影响严重,节理裂隙十分发育,围岩极其破碎,以强风化泥质粉砂岩、砂岩为主,围岩软弱,岩面光滑,涌水量大,受到涌水影响,围岩极易软化失稳,且设计与实际围岩情况相差甚多,虽有超前地质预报作为参考,仍然出现几次塌方。

我们在处理塌方过程中大量采用跟进式管棚施工。

实践证明跟进式管棚施工在塌方的处理过程中起到了不错的效果。

下面结合金竹山隧道的施工过程,简述其在处理隧道塌方中的运用。

2 跟进式管棚2.1 工作原理管棚施工技术的工作原理是沿隧道轮廓线的上方,环向间隔一定的距离进行钻孔及送入无缝钢管,无缝钢管按一定规律打孔,借助注浆泵的压力,使浆液通过钢管渗透、扩散到地层孔隙或裂隙中,改善岩体物理性能,浆液固结后形成承载能力很强的棚式超前支护,能够有效控制岩体下沉,保证下方掘进的顺利施工。

2.2 工艺流程施作管棚工作室→搭设施工平台→施作护拱→钻孔并同步跟入无缝钢管→洗孔→在钢管内安放钢筋笼→注浆。

2.2.1 施作管棚工作室此项工作根据具体情况确定是否施工,如在进洞前施工洞口管棚无管棚工作室,而在暗洞中施工管棚便需要管棚工作室以保证管棚开孔的位置和角度控制。

管棚在软弱围岩隧道施工中的应用

管棚在软弱围岩隧道施工中的应用

管棚在软弱围岩隧道施工中的应用摘要:管棚法是公路隧道施工中最常采用且行之有效的超前支护方法之一,具有工艺简捷、安全性强、节约资源、效率高、经济和社会效益显著等优势。

本文简单介绍了管棚法的原理与适用范围,并以实际工程为例探讨了其施工技术要点。

关键词:管棚;软弱围岩;钻孔;注浆一、管棚法管棚法是一种超前支护技术,其实质是在拟开挖的地下隧道或结构的衬砌拱圈隐埋弧线上,预先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,以保证掘进和后续支护工艺安全运作。

当遇到软岩破碎地层时,管棚结合围岩预注浆可成为有效的施工方法(管棚注浆法)。

由于该工法具有不需要大型机具设备、工艺简单、见效快等特点,因此在地下工程软弱围岩施工中被广泛采用。

注浆管棚通过注浆填充围岩裂隙,提高围岩的强度和刚度,从而提高围岩的整体承载能力。

通过向围岩注浆形成的加固圈起到“承载拱”的作用,支承“承载拱”上部的岩层重量,使拱内部的围岩与支护系统处于免压状态,拱内部的围岩与支护系统受到的力仅是由于拱向隧道方向的变形引起的形变压力,当管棚为惯性力矩较大的厚壁钢管,且沿隧道开挖轮廓线周密布置时,加固圈的变形较小,因此,隧道支护结构所承受的上部荷载大大减小。

另外,在管棚进口端一般加有套拱基础,另一端深入到隧道围岩较为完整、坚硬处,这样可以对上部的破碎软弱围岩形成一个稳定的“简支梁”支撑结构,此简支梁可承受上部松动压力或者传递上部荷载的作用。

根据国内外的施工实践,综合我国目前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;作为隧道洞口段及修建大断面隧道施工的辅助工法及作为其他施工的辅助工法,也常用于浅埋但不宜明挖地段或浅埋隧道情况下,地表有建筑物、或隧道接近地中结构物时等对施工沉降有特殊要求的工程等。

浅覆土软弱破碎围岩超前管棚预支护施工工法(2)

浅覆土软弱破碎围岩超前管棚预支护施工工法(2)

浅覆土软弱破碎围岩超前管棚预支护施工工法浅覆土软弱破碎围岩超前管棚预支护施工工法一、前言浅覆土软弱破碎围岩是现代隧道工程中常见的一种地质情况,其不稳定性和弱性给工程施工带来了很大的困难。

为了解决这一问题,浅覆土软弱破碎围岩超前管棚预支护施工工法应运而生。

本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。

二、工法特点浅覆土软弱破碎围岩超前管棚预支护施工工法具有以下特点:1. 通过超前施工,可以在围岩破碎前提前进行支护,有效控制围岩塌方和地面沉降的风险;2. 采用管棚结构进行预支护,可以增加围岩的稳定性和承载能力,提高隧道的安全性;3. 工艺简单、质量可控,适用于各种地质条件下的超前支护工程。

三、适应范围浅覆土软弱破碎围岩超前管棚预支护施工工法适用于浅埋隧道、地铁和大型地下工程等工程,尤其适用于软弱破碎围岩较明显的情况。

四、工艺原理施工工法与实际工程之间的联系主要体现在以下几个方面:1. 通过对地下水位的控制,控制围岩的潮湿度,减少围岩破碎的可能性;2. 在超前施工中,采取先进的钻爆控制技术,控制爆破范围,避免对周围环境的破坏;3.在管棚的构建过程中,采用高强度材料进行支护,增加围岩的稳定性和承载能力。

五、施工工艺该工法的施工工艺包括以下几个阶段:1.地面试验:对地质条件进行调查和试验,评估隧道工程施工的风险和可行性;2. 掘进阶段:采用盾构机或其他掘进设备进行隧道的开挖,同时进行地下水位的控制和围岩的支护;3.管棚结构施工:在隧道支护段设置管棚,包括钢管、钢筋和混凝土等材料的安装;4. 支护围岩:在管棚结构构建后,进行围岩的支护,包括注浆、喷射混凝土等工艺;5. 后续施工:完成预支护后,进行后续的隧道衬砌和装修等工作。

六、劳动组织施工工法的劳动组织主要包括以下几个部分:1. 管棚施工组织:负责管棚结构的设计、制作和安装;2. 爆破组织:负责爆破控制和地下水位的调节;3. 支护施工组织:负责围岩支护的施工和质量控制;4. 后续施工组织:负责隧道的衬砌和装修等后续工程。

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中图分类号 : 4 5 7 U 5 . 文献标 识码 : B
2 3 MP . a一3 1 MP 。 . a
0 引言
岩变形 的一种 预支护手段 。其主要 原理是在 隧道 开挖之前 , 沿着
管棚 工法是隧道 开挖施 工 中用 以防止 掌子 面坍 塌并 限制 围 4 跟管钻机管棚施工与常规钻机管棚施工区别
・1 9 ・ 7
浅 谈 软 弱 围 岩 管 棚 施 工 技 术
单 慧 强
摘 要: 结合 具体 工程 实例 , 分析 了跟管钻进 管棚施工与常规钻机 管棚d_ 的区别, 细介绍 了跟 管钻机 管棚施 工工艺 , z - 详 成 功解决 了常规钻机卡钻、 塌孔的难题 , 提高 了施 工效率及施工质量 , 对于软 弱围岩条件下管棚d_ , r 具有积极的推广 意义。 - 关键词 : 隧道 , 弱围岩 , 软 管棚 支护 , 跟管钻机
桅 杆 滑移 行 :/  ̄ mm E
动 力 头最 大起 拔 力/ N k
动 力 头最 大给 进 力/ N k
50 0
4 5
3 0
液 压 系统 额 定 压 力/ a MP 电机 型 号 电机 功 率/ W k
】 8 Y o L4 2 o . 3 0
3 施 工情 况
光华 隧道 出 口洞 口段处在极为松 散 的滑坡 碎石 土地层 , 采用 常规钻进方法 容易造 成 钻孔坍 塌埋 钻 、 卡钻 等复 杂的孔 内事故 ,
为保证钻孔质量 , 顺利成孔 , 采用 了特 殊的 同步跟管施 工工 艺 , 以
主机外形尺寸/ mm 钻机 重 t-k /g
34 O×lo 0×15 o O 0 o 170 0
3 钻机特点 : ) a 钻机钻进能力强 , . 适用范 围广 ; 孔速 度快 , 钻 处理事 故能力 强, 钻进效率高 。b 钻 机 动力头 输 出轴设 有伸缩 机 构 , 以有效 . 可
35 0 o 18 o o
图 1 衬砌 断 面 示 意 图
2 管棚 设计 参数
1 套管采用 + 0 m, 4 5m 的无缝 钢花 管作套管。 ) 18m 厚 . m 2 管棚设计孔 深 3 ) 3m。
3 孑 间距 3 m, 角 1 ~ 。 )L 5e 夕 插 。 2。
1 施工原 理 区别 : ) 常规钻 机 管 棚施 工 为先 用钻 机 钻进 成孔 隧道 开挖 轮廓 线外 的设定部位水 平铺设钢 管 , 通过钢 管 向围岩 后 , 并 再将钢管推进 形成 管棚 ; 跟管 钻机 管棚 施工 为钻头 推进 时 套 注浆 , 对管棚周 围的 围岩 进行 加 固 , 管棚 成为 隧道后 续开 挖 的 管直接跟进 , 使 管棚一次成 型。 防护伞 ( ) 达到安全施工 的 目的。对 于一 些松散破碎 的软弱 围 棚 ,
施工质量无法保证 , 本文介绍 的跟管钻 机施 工技术 对于 软弱 围岩
2 钻头 区别 : ) 常规钻 机钻头 直接用 常规 冲击钻 头 , 管钻机 跟 3 套管 区别 : ) 常规 钻机 套管 采用 普 通无 缝钢 管 , 每节 5m ~ 6m 长度 成孔 后推进 ; 管钻 机 套管 采用 D 4 跟 Z 0高频 淬 火 的无缝 钢管 , 每节长度 1 5m随孔跟进 。 .
临吉高速公路 s 7标光华 隧道起讫里程 Z 14+ 3 Z 15+ 5 跟 管钻 机 介绍 K 9 60一 K 9 I 钻机型号及配套设备 : )
双 帆 Y 一0型锚 固工程钻 机 , G8 钻头采用 10m 1 m单偏心跟管
b 5m 1 L 潜孔锤用 J0 B型 。跟 10 19m ( 0 断面形式见图 1 。隧道洞身 通过的底 层主要为三叠系 中 钻头和 ( 1 m潜孑 锤单偏心扩底钻 头 , ) 统板 岩 、 岩夹灰岩 , 板 三叠 系下统 板岩 。隧道 出 口端 坡 顶覆 盖有 管套管采用 D 4 Z 0高频 淬火 的无 缝钢管 , 厚 4 5m 反丝 套管 壁 . m,
第3 7卷 第 1 3期 20 11 年 5 月 文章编号 :0 9 6 2 ( 0 ) 3 0 7 —2 1 0 -8 5 2 1 1 - 19 0 1
山 西 建 筑
S HANXI ARC Hn’ T E EC UR
V0. .1 137 No 3
Ma . 2 1 y 01
岩 , 取常规的管 棚施 工工 艺 , 孔 困难 , 采 成 套管 推进 不 到位 , 棚 选用单偏 心跟管钻头 。 管 管棚施工 比较 实用 。
1 工 程概 况
8 0 全长 120 I, 3, 0 I是临吉高速公路重 点隧道之一 , T 隧道 内轮廓设 计 按行车速度 目标值 8 m h的双线 公路隧道 , 0k / 断面开挖方 量为 工程钻机 为全 液压 驱动动力头式钻机 。适用于水 电 G8
站、 铁路 、 公路边坡 大 吨位预应 力锚 固孔 、 水孔 、 排 隧道超 前 管棚 的施工 , 以及 预防滑 坡 、 岩石坍 塌 等地质 灾 害治理 工程 。也适 用
于小型水井 的施工 、 高压旋喷引孔 的施工 。
丝扣长 6 m, 型采 用标 准地质套管螺纹 。 0m 牙 第四系全新统坡 积 细角砾 土 、 洪积粗 角砾 土及 碎石 土 , 上更 新统 用接箍连接 ,
风积 砂质黄土 。洞 口围岩等级 为 V级软 岩 , 若按 常规 方法 进 洞 , 极 易发生塌方 , 了保 证 正常顺 利进 洞 , 为 拱部设 计一 环 大管 棚作
表 1 主要技术参数
名 称 钻 孔 深 度/ m 参数 8 0~l0 0
钻孔直径/ mm 钻杆直径/ mm 钻 孔 倾 角/( ) 。 动 力 头 输 出转 速 ( 正反 ) rm /p
动 力 头输 出 最 大扭 矩 / ・m N 动 力 头 行 程/ mm
+20~+10 2 3 l4×15 0.,9x15 0 1 0 4 0 8 0—10 2 5~l0 8
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