西安隧道管棚超前支護

   一般按松弛荷載理論進行設計。根據圍巖地質條件和施工條件進行力學計算。鋼管直徑多選用80~180mm，鋼管中心距離一般為30~50cm。鋼管長度視軟弱破碎圍巖的厚度而定，一般為10~45m。鋼管以較小的仰角沿巖面打入，形成了一個梁結構來承擔圍巖的壓力。鋼管采用內注水泥漿、化學漿液或細石混凝土、勁性骨架來增加鋼管剛度。大圖模式工藝工法特點(1)在管棚超前預支護的作用下開挖，可以防止地表下沉和圍巖坍塌，以保證施工過程中的安全。(2)管棚一次超前量較大，支護過程中搭接較少，節省材料。亦可減少安裝鋼管次數，并減少與開挖作業之間的干擾。(3)施工速度快，支護效果好。工藝流程及操作要點1施工工藝流程大圖模式2管棚施工序操作要點開挖管棚工作室(1)工作室確定工作室應選擇設置在圍巖穩定地段，盡量接近加固地段，以縮短管棚長度;在軟弱圍巖中開挖工作室，要加強支護，必要時進行混凝士襯砌。(2)工作室尺寸為便于架設鉆機，安設鋼管，工作室斷面應挖至隧道開挖線以外1~，比較低鉆孔以下1m。工作室長度應滿足設備施工需要。鉆孔施工工藝(1)準備工作首先，在開挖輪廓線以外施作混凝土套拱作為長管棚導向墻。澆注前，應在套拱內按設計仰角安設孔口管起導向、固定作用。管棚施工在實際工程中起簡支梁作用，而兩端的支撐梁便是簡支梁的彈性支撐。西安隧道管棚超前支護

由于鉆頭不變徑跟管鉆具的鉆進是同口徑進入，尤其是遇到漂石時，鉆進將非常困難，即使鉆孔成功，由于鉆孔縮徑，起拔套管也非常麻煩，甚至經常造成套管斷裂等孔內事故。1、連接偏心鉆頭和鉆頭體的橫銷只起到懸掛鉆頭的作，不承擔扭矩，避免了銷子的變形、折斷所造成孔內事故；2、目前國內采用的偏心跟管鉆頭需要轉動175°左右才能實現鉆頭的張斂，而這種類型鉆頭的鉆頭體正轉一個很小角度（8°左右）即可使鉆頭直徑增大到設定的擴孔直徑，鉆頭收回時，反轉一個很小角度即可使鉆頭直徑縮小到設定的直徑，減少了鉆頭收回時被卡住的概率；3、單偏心跟管鉆頭—Ⅱ型的扭矩是通過在鉆頭體上設有一腎形的長圓孔和在偏心鉆頭上設有一腎形的長圓軸的配合來傳遞的；4、易于實現較大的變徑要求。長螺旋跟管鉆進管棚鉆孔軌跡控制方法管棚鋼管鉆孔一旦出現孔斜或超出設計允許偏差，會妨礙鄰近鋼管的鉆設，造成洞體形狀參差不齊，支護效果不好等結果；若鋼管下沉到一定程度，開挖時還需要切除，造成間隔增大，易坍塌。為此，鉆進時可采取中壓給進、中等轉速、中等循環液量鉆進；鉆孔平面誤差徑向應控制在20cm內，角度誤差小于1°以免因孔徑過大而造成管棚鋼管偏斜和向下彎曲。北海管棚現貨管棚施工傳統方法是先形成擴大的工作空間，即擴大隧道開挖斷面。

管棚鋼管環向間距的確定常規的沿隧道開挖輪廓線等間距設置管棚的方法是不科學的，應針對不同情況合理設計。鋼拱架布置間距根據塌方體的松散與開挖難易程度及施工效果，可在40-80cm范圍內調整選擇，特殊情況下需加密。根據對工程實例的地質條件、工程斷面尺寸、埋深等影響因素的總結和對比分析，得出以下經驗結論，可用于地下工程支護的施工依據：管棚鋼管直徑范圍一般為φ70-180mm，我們可將管棚支護按管徑分類為小管棚、中管棚、大管棚。小管棚管徑一般在φ32~50mm范圍內，多采用管徑為φ42mm的鋼管，管長以，環向間距一般取，水平搭接長度。中管棚管徑一般在φ50-φ89mm范圍內，管長一般不超過20m，環向間距一般取，水平搭接長度1-2m。大管棚一般可選用φ89-φ159mm的鋼管，常用管徑φ108mm，管長以不超過40m為宜，鋼管一般分節長4m或6m，以絲扣連接，絲扣長不小于150mm，環向間距一般不大于3-5倍管徑為宜。外插角的合理確定角度過小，將可能導致管棚遠端下垂至隧道開挖幅員內影響后期施工；相反，角度過大，管棚離開挖幅員距離過大，管棚下方的三角土體坍塌給洞身開挖支護帶來很大困難，還應根據管棚鉆機工作室空間大小，以及鉆桿長度等情況綜合考慮確定。

管棚施工中如何配制漿液？

（1）水泥漿的攪拌應在高速攪拌機內進行，嚴格按照施工配合比進行投料，在管棚管中注水泥水玻璃漿液，其配比為水泥:水玻璃=1:1，水泥漿水灰比1:1，水玻璃模數m=2.4，濃度Be=35，注漿時初壓0.5～1MPa，終壓2.0Mpa，注漿結束后用1:1水泥砂漿充填無縫管棚管，以增強管棚管強度和剛度。

（2）攪拌水泥漿的投料順序：在放水的同時，將緩凝劑、外摻劑在水中按一定比例加入，攪拌溶解，再將需要的水泥倒入，攪拌2～3min。

（3）外摻劑的重量為水泥重量的5%-10%，緩凝劑的摻量占水泥重量的2%～3%。

（4）制備水泥漿或稀釋水玻璃時，嚴禁水泥塊或紙片進入漿液，放漿進入儲漿桶時要用濾網過濾，以防止堵塞注漿泵。

（5）做好配置漿液的施工記錄，并且在注漿過程中要做好注漿記錄，為分析注漿效果提供依據。

（6）配置好的漿液存放在由低速攪拌器的儲漿罐內，防止漿液由于存放時間稍長產生沉淀、離析等現象。 在軟弱破碎巖石施工中，超前小導管可以加固松散巖石，增強注漿后松散軟弱圍巖的穩定性。

   從而指導洞身開挖。清孔驗孔：1．用地質巖芯鉆桿配合鉆頭進行反復掃孔，浮渣，確保孔徑、孔深符合要求，防止堵孔。2．用高壓風從孔底向孔口清理鉆渣。3．用經緯儀、測斜儀等檢測孔深、傾角、外插角。安裝管棚鋼管1．鋼管在的管床上加工好絲扣，導管四周鉆設孔徑10～16mm注漿孔(靠孔口)，孔間距15～20cm，呈梅花型布置。管頭焊成圓錐形，便于入孔。2．棚管頂進采用裝載機和管棚機鉆進相結合的工藝，即先鉆大于棚管直徑的引導孔(Φ108mm或Φ127mm)，然后用裝載機在人工配合下頂進鋼管。3．接長鋼管應滿足受力要求，相鄰鋼管的接頭應前后錯開。同一橫斷面內的接頭數不大于50%，相鄰鋼管接頭至少錯開1m。注漿1．安裝好有孔鋼花管、放入鋼筋籠后即對孔內注漿，漿液由ZJ-400高速制漿機拌制。2．注漿材料：注漿材料為M20水泥漿或水泥砂漿。3．采用注漿機將砂漿注入管棚鋼管內，初壓～，終壓2MPa，持壓15min后停止注漿。注漿量應滿足設計要求，一般為鉆孔圓柱體的；若注漿量超限，未達到壓力要求，應調整漿液濃度繼續注漿，確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙充填飽滿。注漿時先灌注“單”號孔，再灌注“雙”號孔。施工控制要點鉆孔前，精確測定孔的平面位置、傾角、外插角。注漿時，一般采用先低壓、中流量注入，注漿過程壓力逐漸升高，注漿流量逐漸減少；四川管棚生產廠家

管棚超前支護技術的發展趨勢目前先進的支護方法主要有超前錨桿、超前小導管注漿和超前管棚。西安隧道管棚超前支護

灌孔前清孔，順錨桿孔用高壓風孔內積水、巖粉、碎屑等雜物。

注漿使用灌漿罐和注漿管，孔口壓力小于。順著錨桿孔注漿，直到孔口有漿液流出為止。砂漿隨備隨用，在砂漿初凝前使用完⑥每100根錨桿隨機抽樣三根，作拉拔試驗，以了解錨桿的錨固質量。

、鋼筋網施工各類圍巖均布置鋼筋網。鋼筋網采用φ6圓鋼，間距為5cm×15cm，鋼筋網在現場單根安裝。鋼筋網與錨桿聯接牢固，隨著噴面的起伏鋪設。鋼筋網之間及與已噴砼段的鋼筋網搭接牢固，且搭接長度不小于200mm。鋼筋網需牢固，在噴射混凝土時鋼筋網不得晃動。

噴射(濕噴)混凝土施工：A、噴射砼配合比設計原則選擇噴射砼的配合比，既要考慮砼強度和其它物理力學性能的要求，又要考慮噴射工藝的要求。水泥、砂、石子及各種外加劑必須符合設計和規范要求。設計步驟：確定骨料的大粒徑和砂率→確定水泥用量→確定水灰比及用水量→確定砂、石用量→試噴→調整、確定施工配合比。B、噴射工藝流程：①原材料檢查：對使用的各種原材料進行質量檢查，合格后方能使用。②機械設備檢查：對機械進行技術檢查，對水、風、電路進行試通檢查，合格后方可運轉。③施工現場檢查：檢查受噴面，危巖浮土，用高壓風吹掃巖面，埋設厚度標志。 西安隧道管棚超前支護

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