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来源: 发布时间:2024年03月31日

地下工程超前支护方法:超前支护技术是指在隧道开挖之前,通过向掌子面前方地层里注浆、冷冻、打入钢管、钢板、锚杆等技术措施在隧道横断面上形成一个拱形连续体,使其加固开挖面前方地层,同时利用其支撑力保持前方土体的稳定,减少地表沉降量的技术总称。研究表明,围岩注浆加固可提高其强度和变形模量,从根本上改善围岩的变形规律。前苏联的资料表明,砂岩在注浆后的强度可增加50%-70%,粉砂岩和泥质岩增加2-4倍,而岩石强度的增大可使支护荷载减少2/3-4/5。实践表明超前支护体系能够有效地限制地面沉降,并地保持自然地层在稳定状态下开挖隧道。研究表明地面的整个沉降量的30%-40%和地下地层的整个沉降量的40%-50%是在一般的支护开始发生作用之前发生的,超前支护对地面沉降有30-35%的效果,对隧道顶上地层(拱顶)沉降有40%的效果,所以,加固掌子面前方的地层对地面沉降有非常重要的作用。超前支护技术作为加固地层、稳定拱顶及掌子面、减少地表沉降的辅助施工工法,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。管棚的布置形式(隧道管棚施工的布置方法)管棚根据不同的地形、地质和荷载条件而不同。桂林隧道管棚价格

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管棚超前支护技术的发展趋势目前先进的支护方法主要有超前锚杆、超前小导管注浆和超前管棚。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。但支护长度短(只3~5m),锚杆或小导管伸入工作面前端滑移线的距离短,开挖循环进尺有限。一般浅埋松散地层循环进尺控制在15~17m,循环次数增加,工艺交流频繁。特别是在自稳能力较差的围岩中,锚杆和导管前端仍处于滑动面内,无法起到超前支护作用,容易造成工作面失稳,存在很大的安全隐患。因此,长管棚的应用越来越普遍。长管棚超前支护施工技术的支护机理在于它主要是钢管和泥浆固结体共同作用的结果。一方面钻设钢管,当钢管穿过松散软弱围岩、岩(土)等破损区域,伸入原状土中时,有效保证开挖面岩土的稳定性,起到骨架和网格的作用;另一方面,注浆将浆液压出钢管孔,在一定压力下注入钢管周围松散软弱的地层,形成复合稳定的固结体,改变周围地层的力学性质,增强稳定性,防止土层坍塌和地表下沉。桂林隧道管棚价格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。

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管棚施工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,上覆地层的变形主要包括两部分:(1)管棚的挠曲变形量;(2)端头支撑梁的变形。所以其变形控制主要通过提高管棚和端头支撑梁的刚度来实现。在日本和韩国该方法应用于隧道穿越既有铁路线或公路线,这样可以控制隧道开挖对既有线路产生的不良影响。管棚施工技术措施:(1)管棚钢管加工成每节长3.5m。(2)接头处的丝扣用管螺纹车床精细加工,以保证连接长度及其牢固性。(3)准确测定孔位,并对管棚机用测量仪器定位。管棚钻机定位后,须支撑稳固,避免偏移和倾斜。(4)合理选择钻机及钻头、钻杆,保证钻孔孔径和成孔质量。(5)钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。(6)管棚在顶进过程中,用测斜仪严格控制上仰角度。(7)在钻进时,若出现卡钻、坍孔时,应注浆后再钻,也可直接将管棚钢管钻入,开孔时低速低压,待成孔后加压到1.0~1.5MPa。(8)管棚压浆用牛角泵灌注,封堵塞设进料孔和出气孔。

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。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。

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灌孔前清孔,顺锚杆孔用高压风孔内积水、岩粉、碎屑等杂物。注浆使用灌浆罐和注浆管,孔口压力小于。顺着锚杆孔注浆,直到孔口有浆液流出为止。砂浆随备随用,在砂浆初凝前使用完⑥每100根锚杆随机抽样三根,作拉拔试验,以了解锚杆的锚固质量。、钢筋网施工各类围岩均布置钢筋网。钢筋网采用φ6圆钢,间距为5cm×15cm,钢筋网在现场单根安装。钢筋网与锚杆联接牢固,随着喷面的起伏铺设。钢筋网之间及与已喷砼段的钢筋网搭接牢固,且搭接长度不小于200mm。钢筋网需牢固,在喷射混凝土时钢筋网不得晃动。喷射(湿喷)混凝土施工:A、喷射砼配合比设计原则选择喷射砼的配合比,既要考虑砼强度和其它物理力学性能的要求,又要考虑喷射工艺的要求。水泥、砂、石子及各种外加剂必须符合设计和规范要求。设计步骤:确定骨料的大粒径和砂率→确定水泥用量→确定水灰比及用水量→确定砂、石用量→试喷→调整、确定施工配合比。B、喷射工艺流程:①原材料检查:对使用的各种原材料进行质量检查,合格后方能使用。②机械设备检查:对机械进行技术检查,对水、风、电路进行试通检查,合格后方可运转。③施工现场检查:检查受喷面,危岩浮土,用高压风吹扫岩面,埋设厚度标志。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。桂林隧道管棚价格

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上覆地层的变形主要包括两部分:(1)管棚的挠曲变形量。(2)端头支撑梁的变形。所以其变形控制主要通过提高管棚和端头支撑梁的刚度来实现。在日本和韩国该方法应用于隧道穿越既有铁路线或公路线,这样可以控制隧道开挖对既有线路产生的不良影响。三、形成条件在软弱地层隧道拱部的小管棚,要形成通俗意义上的“棚”必须具备2个方面的条件:(1)是管间的软弱围岩能形成微拱;(2)是具有足够数量能扩散或传递围岩压力的杆件结构。如图:围岩压力的杆件结构一般管棚施工预支护正台阶施工方法,每一开挖步长Δli~m,开挖面前方的管棚埋入围岩之中,起到约束已开挖区管棚的变形作用,同时,埋入段对掌子面前方的围岩体具有加固作用,这一作用使非开挖释放应力也随之减少。桂林隧道管棚价格

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