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。超前锚杆和小管注浆具有施工方便、技术易掌握、机械化配套程度要求低等优点。青海管棚厂
喷射砼顺序喷射砼顺序:垂直方向为自下而上,水平方向从左到右或从右到左,并呈螺旋轨迹运动,一圈压半圈,纵向按顺序进行,旋转半径一般为15cm,每次蛇行长度为3~4m。岩面不平时,应先喷凹处找平。喷射砼时,其喷射砼速度不宜太慢或太快,适时加以调整。
喷射质量检查按规范检查喷射表面,是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象,如有及时重喷。喷体达一定强度后可用锤击听声,对空鼓脱壳处及时进行处理。钻眼量测,厚度不够处补喷。及时测定回弹率和实际配合比,以指导下步施工。对喷体试件进行力学试验。隧道管棚施工工序图片详解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。是通过小导管注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,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)。 成都管棚现货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。
管棚管施工常见质量问题及处理措施1管棚管注浆不饱满分析原因:(1)浆液凝固收缩过快,钢管注浆过程中形成空洞。(2)注浆时,钢管内空气堵塞。解决方法:钢管注浆前,在注浆口增设排气孔;注浆过程中,调节注浆压力达到适合压力,水泥浆水加入适量缓凝剂,保证水泥浆注入钢管后,有足够时间分散。在注浆过程中,若发现注浆出现不够理想,可在同步注浆结束后,采用二次注浆,弥补1次的缺陷,二次注浆一般是劈裂注浆,开口压力较大,能够形成纺锤状固结体,增加钢管强度。2管棚管注浆质量保证措施:浆液配置:浆液配置必须按照配合比进行,试验室根据不同的岩层,选用不同的浆液配合比(如水泥砂浆、水泥-水玻璃双液浆等),掺加不同的外加剂;浆液配置所需的水泥、水玻璃、水以及其他外加剂(如速凝剂、缓凝剂等)均要经过试验检测,满足质量要求;浆液半只必须使用机械拌合,严格控制拌合的时间;试验室要加强对浆液质量的检查。
早的管棚法施工采用的是普通水平钻机。随着管棚法大量应用。管棚钻机应运而生。世界上早推出管棚钻机的是意大利RODIO公司的管棚钻机。目前用于管棚施工的钻机分为坑道钻机、定(导)向钻机、水平钻机、夯管锤及管棚钻机长隧道好选用管棚钻机.短隧道如地下立交、地下过街道可考虑用其它类型的钻机。世界上长的大口径长管棚是日本八户市一段公路隧道施工采用的管棚,全长180m,全部采用长管棚施工,从隧道两端设立了管棚推进基地各推进90m,水平钻机安设管棚。管棚钻机适用于水电、冶金、公路、建材施工单位,适用于中硬及硬岩中的凿岩工作,更适用于穿凿预裂爆破及水平、阶梯式爆破深孔,尤其对开边坡预裂孔及预应力锚索钻机更有其独到之处。履带自行式管棚钻机,自带动力,移动非常方便。二、原理下面进行对标题以下两个因素来介绍下,管棚施工在软弱围岩的隧道施工究竟起了什么作用?这涉及到设计和施工的理念。日本实施的管棚法由于管棚的直径大、刚度大,同时又是密排布置的,当钢管的两端支撑梁的刚度达到足够的值之后,开挖引起的变形量非常小,如图所示:管棚施工原理管棚在实际工程中起简支梁作用,而两端的支撑梁便是简支梁的弹性支撑。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。
相对来说钻头变径跟管钻具使用的比例较大,约占市场使用的95%,这都是由它的结构特点所决定的。钻头不变径跟管的主要缺点:1、钻具在工作时,内外管同时回转,易造成内外管之间的环状间隙被岩粉堵塞或被大块岩屑卡住,造成内管反转失灵,内外管无法分离。这种方法需要大扭矩的回转钻机,能源消耗大,不利于环保;2、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。△转头活瓣张开△转头活瓣闭合△单偏心跟管钻头—Ⅰ型△张开状态△单偏心跟管钻头—Ⅱ型该型钻头优点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。注浆管棚注浆是管棚施工的关键环节之一,注浆效果的优劣同样影响着整个管棚体系的施工质量。贵阳管棚生产厂家
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注浆参数设计:1、注浆材料及配合比:注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆,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1.25g/cm3,水玻璃浓度为35Be°,水泥浆液水灰比为0.6:1~1:1,水泥与第2页共7页水玻璃浆体积比为1:0.5;2、注浆压力:0.5~1.2MPa;3、浆液扩散半径:R=0.7×0.3=0.21m,取0.3m;4、单根钢管注浆量Q=π·r2·L+π·R2·L·η·α·β式中:r—钢管半径,0.108/2=0.054m;L—钢管长度,考虑与钻机连接,取24m;R—浆液扩散半径,取0.3m;η—地层孔隙率,堆积体经测试为11%;α—浆液有效充填率,取0.9;β—浆液损耗系数,取1.15。经计算,单根钢管注浆量:Q=0.992m3。5、注浆前应先进行现场注浆试验,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。青海管棚厂
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