管棚施工过程中要对Ⅴ类围岩及洞口进洞地段进行管棚管注浆超前支护有助于洞口进洞时安全得到保障,也使洞内软弱围岩地段施工能顺利进行,确保人员、机械的安全,也使隧道开挖工作能顺利进行具有现实的意义。管棚管注浆量的计算公式如下:1、计算管棚管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,水泥与水玻璃浆体积比为1:0.5。2、了解注浆压力注浆压力为:0.5~1.2MPa。3、了解浆液扩散半径浆液扩散半径公式:R=0.7×0.3=0.21m,取0.3m。4、计算单根钢管注浆量计算公式: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。钢管也可称为钢花管,灌浆小管,以及先进的支撑管。宁夏大管棚管
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。宁夏大管棚管西安跟管、管棚、钢花管,合纵达钢结构,实力厂家。
从而指导洞身开挖。清孔验孔:1.用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,浮渣,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔。2.用高压风从孔底向孔口清理钻渣。3.用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。安装管棚钢管1.钢管在的管床上加工好丝扣,导管四周钻设孔径10~16mm注浆孔(靠孔口),孔间距15~20cm,呈梅花型布置。管头焊成圆锥形,便于入孔。2.棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔(Φ108mm或Φ127mm),然后用装载机在人工配合下顶进钢管。3.接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。注浆1.安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆,浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。2.注浆材料:注浆材料为M20水泥浆或水泥砂浆。3.采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内,初压~,终压2MPa,持压15min后停止注浆。注浆量应满足设计要求,一般为钻孔圆柱体的;若注浆量超限,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔。施工控制要点钻孔前,精确测定孔的平面位置、倾角、外插角。
或工字钢与格栅钢架间隔使用,间距一般不大于1米,特殊情况下需加密。管棚布置形式门型布置门型布置全周布置与上部一侧布置管棚布置形式管棚施工工艺流程钻孔流程注浆流程成孔方法:常用的施工方法有夯管法、顶管法、钻孔等。但钻孔法是目前常用的成孔方法。随着钻探设备的专业化分工越来越细,管棚钻机也应运而生。但管棚钻进为近水平钻进,性质上与勘探钻孔有所不同,对钻孔方向(空间位置)的精度要求很高,终孔测量一旦发现孔斜或超出设计允许偏差,会造成严重的后果。钻孔方法:常规回转钻进——硬质合金(刮刀、牙轮等)钻进;常规风动潜孔锤钻进;ODEX法——风动潜孔锤跟管钻进;双动力头跟管钻进;长螺旋跟管钻进。潜孔锤跟管钻进“土星”跟管钻进法孔锤通过焊在套钻头和潜管靴(3)内壁上的三个凸块(4)来控制中心。当偏心钻头向下伸出套管靴时,凸块处于控制潜孔锤位置,这时实现偏心扩孔钻进,套管同时跟进,当钻孔完成钻具往上提拉时,凸块位于控制钻头置,且有一凸块嵌入钻头体凹槽,偏心钻头即可进入套管并提出地表。“海王星”跟管钻进法“海王星”跟管系统如图2-9所示,这种系统的内外管系统基本和“土星“跟管系统相似,内管定心是通过回转内管(3)。注浆时,一般采用先低压、中流量注入,注浆过程压力逐渐升高,注浆流量逐渐减少;
误差不可大于5‰。管棚导向墙施工完成效果,如图11所示。图10导向套管安装及导向墙施工图图11导向墙施工完成效果图钻机进场安装(1)钻机:根据本工程地质、水文条件,管棚设计参数,拟选用适合该类工程的“GP-28型”管棚定向钻机。(2)钻塔(平台车):可根据工作面宽度,借助于H型钢轨道左右移动,钻塔长×宽=7m×3m,塔高:6m。(3)工作平台:根据钻孔位置、方位角、仰角不同,工作平台可自由升降和调节角度。导向钻进(1)采用水钻或者钻机通过导向墙走廊,对围护桩进行开孔。开孔直径为Φ200,开孔厚度约。(2)采用GP-28管棚钻机结合美国进口月蚀导向仪。(3)钻杆前端安装纠偏鸭舌板钻头。(4)钻头后跟接Φ159管棚,一次将管打设入内,如图12所示。管棚管采用单管公母矩形螺纹连接,螺纹长度75mm,螺距6mm,螺纹深度1mm。根据钻进情况,如果阻力较大钻进扭矩大,螺纹接口采用焊接肋板加强连接强度。图12钻孔管棚施工图经过现场采用经纬仪对终成孔外插角进行复核测量,终角度偏差值和导向仪所测值基本吻合,如图13、14所示。图13外插角过程控制检测图14外插角复核测量钢筋笼安装如图15所示,为了减少因施工工序反复进行,浪费施工时间,影响施工进度。扇形布置:当隧道段地层相对稳定,但拱部附近地层不稳定时使用。宁夏大管棚管
注浆浆液经管壁孔压入围岩裂隙中,使松散岩体胶结、固结。宁夏大管棚管
并保证两根管中心在同一直线上,接口处应严密,并检查钢管仰角与设计是否相同。注浆施工工艺(1)注浆顺序管棚注浆顺序遵循“先两侧后中间、由稀到浓”的原则。注浆施工由两端开始施工,向隧道拱顶方向推进,开始时注浆的浆液浓度要低一些,逐渐加浓至设计浓度。(2)浆液拌制浆液的拌制要均匀,具有良好的流动性和粘稠度。如要求掺入水玻璃时,应先浆水泥浆拌制好,按配比称量出水玻璃的质量,徐徐加入,并随加入随搅拌,搅拌工作不能停止,一直至注浆完毕为止。大图模式(3)注浆压力与注浆量控制有设计要求时应按设计压力施工,无说明时应根据现场试验来确定。实际注浆量应大于理论计算的注浆量。为防止注浆时跑浆,在掌子面应喷射20cm厚混凝土,孔口管与钢管端部应用较粘的素水泥浆封堵严密,待其凝结硬化后方可开始注浆。注浆时应徐徐加压,达到压力后,表示已注满,注满后,浆液有时会从封口处均匀溢出,有时也会从周围的岩隙裂缝处溢出。注浆完毕后,应把注浆量与理论数值相比较,当注浆量小于理论数值时,说明管内未注满,此时应停止注浆查明原因后再进行压注。问题及解决措施(1)排碴困难由于岩层比较松散潮湿,所钻钻孔排出的岩碴多为泥团,当钻孔较深时。宁夏大管棚管