大跨径浅埋隧道108长管棚施工工法
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隧道大管棚施工一、概述现代隧道施工技术相对于传统的“矿山法”已有明显的提高。
在软弱围岩中采用暗挖法施工时保证掌子面前方围岩的稳定始终是关键的施工技术之一。
从20世纪90年代中后期开始,超前预支护技术得到了极大发展。
这些技术包括超前小导管、超前锚杆、管棚、预衬砌、水平高压旋喷压注、围岩注浆等。
大管棚施工技术在我国地下工程施工处理特殊及不良地质隧道时得到了广泛应用,并取得了较好的效果。
二、施工工艺1.施工准备(1)管棚的加工制作管棚钢管直径宜为70~127 mm,一般采用直径为108 mm、壁厚6 mm的热轧无缝钢管。
管棚钢管单节长度通常为46 m,接头采用15~20 cm长丝扣连接(套管采用内丝扣,钢管端采用外丝扣),以保证连接强度和管体顺直。
钢管接头位置应错开,避免设置在同一横断面上。
钢管壁加工注浆花孔,孔径一般为6~8 mm,间距10~15 cm,一周4排左右,呈梅花形排列,前端为尖形,尾端50 cm范围内不钻孔作为止浆段。
(2)测量定位根据设计的大管棚和导向墙位置,分别用全站仪和精密水准仪进行管棚位置和导向墙位置的放样,特别要控制大管棚位置与隧道开挖线之间的距离,以免出现大管棚位置侵入隧道初期支护或衬砌混凝土的现象。
2.开挖工作室施作导向墙(1)开挖工作室为设立管棚推进基地和钻孔施工空间,在地下工程洞内施作大管棚的开端应开挖工作室。
工作室的开挖尺寸应根据钻机和钢管推进机的规格确定,一般应超出隧道外轮廓线0.5~1.0 m,并设钢支架。
(2)施作导向墙一般情况为便于施钻和提高钻孔精度,常在明挖和暗挖交界处(或隧道坍塌位置)施作混凝土导向墙。
①导向墙在隧道外廓线以外施作,内埋设3~4榀工字钢支撑,钢支撑与管棚孔口管焊成整体。
孔口套管沿拱圈环向布设,孔径比管棚钢管大20~30 mm。
②孔口套管间距、位置及方向应准确。
用经纬仪以坐标法在工字钢钢架上定出其平面位置,用激光导向仪设定孔口管的倾角,用前后差距法设定孔口管的外插角。
隧道浅埋岩堆体ø108大管棚超前支护施工工艺编制:邵美华审核:张子菁宝达二级公路一合同段项目经理部二00九年十二月五日目录1.编制依据 (1)2.工程概况 (2)2.1概述 (2)2.2大管棚变更情况 (3)2。
3大管棚超前支护方法 (4)3.施工工艺 (7)3.1测量放样 (7)3。
2钻孔 (9)3.3配管 (11)3。
4送管 (12)3。
5下钢筋笼 (13)3.6管口封闭 (13)3。
7注浆 (13)3。
8沉降观测 (18)3.9事故预防和处理 (18)3.10机具设备和劳力 (19)4.安全措施 (20)5。
结论 (21)6。
相关知识点 (21)7。
主要参考书目 (24)1。
前言南京市宝剑至达川二级公路一标段下南城隧道全长900m(K5+100~K6+000),但其进口处于破碎土岩堆地段长达182m,且最浅埋深仅2m,同时围岩含水量大,工程力学性质差,开挖后易坍塌,成洞困难.为确保开挖稳定,进口段55 m,隧道拱部120°范围采用ø108×8mm超前大管棚注浆支护辅助施工,共设两环,每环钢管总长度30m。
我公司施工类似大直径的长大管棚,并且达到两环以上(包括两环),这是第一次。
其施工工艺和方法尚无成熟的经验可以借鉴,需要进行摸索和研究。
因此有必要对ø108大管棚超前支护的施工方法、适用机械、劳动组织等进行研究和总结,以便更好地加以推广和应用.将ø108大管棚超前支护的施工工艺,形成一整套操作性强、系统完整、详实准确、技术含量高、有推广价值的成果.对于提高工程的科技含量,增强技术创新能力,全面贯彻“科技是第一生产力”,推动公司的科技进步和“科技兴企”战略的实施,都具有重大的意义。
2。
工程概况2.1概述宝剑至达川二级公路一标段下南城隧道位于宝剑县城南郊下南城,隧道穿越下南城山,进口里程K5+100,出口里程K6+000,全长900m,路线设计纵坡—3%、—0.094%。
φ108管棚施工作业指导书1 适用范围适用于本标段隧道φ108大管棚施工作业。
管棚施工位置为洞口管棚。
2 作业准备(1)施工前必须根据施工图标识的工程及水文地质资料进行研究。
(2)按照设计并结合现场情况,选择超前支护方案。
(3)根据工程进展情况,提前加工好超前小导管。
(4)根据现场的地质条件进行试验来确定注浆液的各种参数,来指导现场施工。
(5)检查机具设备和风、水、电、等管线路,并试运转,确保各项作业正常进行。
(6)对极其松散、破碎、软弱底层,或在大量涌水的软弱地段以及断层破碎带的隧道,必须研专门的设计方案或经批准的方案,在开挖前进行超前支护及预加固,提高围岩强度、自稳能力和止水能力,确保隧道工程施工安全。
3 技术要求施工中满足以下规范标准及设计文件:(1)《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR 9604-2015(2)《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010;(3)《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号(4)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424—2010)(5)《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009(6)《新建赤峰至京沈客专喀左站铁路工程隧道设计图》及相关设计文件。
4 施工程序与工艺流程4.1施工程序管棚施工程序有开挖管棚钻机平台→导向墙施工→搭设平台→安装钻机→安装管棚钢管→注浆。
施工工艺流程见下图。
4.2工艺流程施工工艺流程见图4-1图4-1 管棚施工工艺流程图施工准备 管孔定位测量 管棚钻机就位 安装 钻进 退出钻杆 安装止浆塞、注浆 进入下一道工序 钢花管制作 注浆材料进场、试验安装钻杆、套管等 管孔复测 钻进成孔 焊接套管跟进套环 测斜仪控制钢管偏斜度注浆效果检查 合无孔管施工、注浆检测 浆液配合比设计设置拌合站 浆液拌制 浆液运输 不 合 格 测量定位 安装钢架 固定导向管 立模浇注导向墙 钢管充填注浆 管棚验收5施工要求5.1施工工艺①开挖管棚工作室施工中应参照设计、规范、既有技术等开挖管棚平台空间。
大跨隧道洞口浅埋段工法转换的探索研究摘要:本文以马鞍山、井沟岭两座三车道大跨隧道洞口浅埋段的施工为工程背景,系统地阐述了在超前大管棚预支护下,采用双侧壁导坑法进洞,因相关条件而转换为单侧壁、台阶法等施工的过程。
分析比较双侧壁导坑法、单侧壁导坑法、台阶法优缺点,总结灵活采用台阶法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法成功穿越洞口超浅埋段的成功经验。
结果表明:工程造价略有节省,隧道的施工进度则有较大的提高。
关键词:大跨隧道;浅埋段;超前支护;施工工法;转换;一、工程概况马鞍山、井沟岭两座隧道是青兰高速邯涉段的控制性工程,其中马鞍山隧道全长超过4300m,井沟岭隧道全长超过3000m,均为标准分离式三车道隧道。
隧道建筑限界宽度14m,高度为5m,洞口段(v 级加强)开挖宽度16.81m,开挖高度11.75m。
隧址区地震动反应谱特征周期为0. 35~0. 40s,地震动峰值加速度为0. 10~0. 15g,对应抗震设防烈度为ⅶ度。
二、工程地质条件马鞍山隧道出口段上部为第四系山前冲洪积亚粘土及碎石组成,下部为强风化页岩,洞口围岩稳定性较差,埋设较浅,属于软弱围岩大跨隧道浅埋段。
井沟岭隧道进口洞口段为第四系山前冲洪积亚粘土及碎石组成,亚粘土呈硬塑性~坚硬状,碎石成分为石灰岩,含量60~70%,土质不均,上部具湿陷性。
洞口围岩稳定性差,埋设浅,属于典型的软弱围岩大跨隧道浅埋段。
三、进洞方案大跨浅埋软弱围岩隧道施工,安全进洞犹为重要,稍有不慎可能会造成塌方、冒顶等灾害。
此段施工时迫近冬季寒冷天气,如11月份不能顺利进洞,面临着冬季被迫停工的局面。
根据洞口土石方开挖所暴露出的围岩情况,均采用双侧壁导坑法进洞。
1、超前支护超前支护采用40mφ108大管棚。
热轧无缝钢管外径108mm,内径8mm,采用15cm丝扣连接,管内设钢筋笼。
注浆采用水泥浆+水玻璃双液浆,二者体积之比为1:0.05,水泥浆水灰比1:1,水玻璃浓度:35be,模数为2.4,注浆压力为初压0.5~1mpa,终压为2.0mpa。
大跨径浅埋隧道长管棚施工工法中交一局总承包公司李建军1 前言在隧道新奥法施工中,大跨径、浅埋段的超前支护和初期支护是施工安全的关键工序,支护的技术手段比较多,如初喷、锚杆、拱架、超前小导管等,但支护效果与适用范围却有很大差别。
长管棚是由钢管和钢拱架组成。
它是利用钢拱架沿着上部开挖轮廓线以较小的外插角向开挖面前方打人长度10~45m钢管构成的管棚,从而形成对开挖面前方围岩的顶支护。
设置长大管棚的超前支护能够使围岩体和支护系统形成统一的承载结构体系,它也是对初期支护的加强和提前延伸。
另外在浅埋段拱顶上部根据围岩情况同时增设地表及帷幕注浆也有效的解决了浅埋段围岩薄弱,不能形成连续承载体的矛盾。
本文结合长大管棚的特点,对其施工方法、原理、使用效果进行了分析,总结形成本工法。
2 工法特点其工法的主要特点是通过地表注浆对长管棚施工区域进行加固,通过长管棚置入对隧道开挖掘进施工区域进行加固。
本工法主要针对Φ108长管棚的施工进行工法总结,地表注浆因为不具备代表性只做简单介绍。
2.1 地表注浆施工特点竖向范围为开挖轮廓拱顶以上5米至拱底以下2米,隧道开挖轮廓内不注浆;横向范围为开挖轮廓以外6米。
先行地表钻孔,钻孔孔径为62mm,之后在钻孔内插入Φ50的钢管,钢管下半段设置注浆孔,通过钢管向围岩注浆。
注浆浆液的配置为:水灰比1:1.08,同时掺加3%水玻璃(模数=3,波美度Be=35)作为速凝剂。
注浆时可根据实际情况掺加氢氧化钙(速凝剂)或磷酸氢二鈉(缓凝剂),注浆压力0.5~1.0MPa。
上述配合比及注浆压力要根据地质围岩的不同通过实验进行调整确定。
单管注浆量计算公式为:Q=π×r2×L+π×R2×L×η×α×β式中:r -钢管半径,L -钢管长度,R -浆液扩散半径,取0.5m;η-地层孔隙率,风化片岩、千枚岩经测试η为6%;α-浆液充填率,取0.9;β-浆液损耗系数,取1.15。
彭务二级改建公路PW2合同段中国建筑工程总公司CHINA STATE CONSTRUCTION ENGRC CORP.武汉市东湖通道工程隧道洞口长管棚施工方案中建三局建设工程股份有限公司东湖通道工程第六项目经理部二0一三年十二月武汉市东湖通道工程DHTD-第六项目部(DHTDK6+450~DHTDK9+160)隧道洞口长管棚施工方案编制人:审核人:审批人:编制单位:东湖通道工程第六项目经理部编制日期:2013年12月31日目录第一章编制说明 (1)1.1编制依据 (1)1.2编制范围 (1)第二章工程概况 (2)2.1 工程简介 (2)2.2 设计概况 (2)第三章施工组织及规划 (3)3.1施工布置原则 (3)3.2现场施工条件 (3)3.3 资源配置计划 (3)3.3.1 人员配置计划 (3)3.3.2主要机具设备 (3)第四章施工方案 (5)4.1 施工准备 (5)4.1.1技术准备 (5)4.1.2现场准备 (5)4.2导向墙施工 (5)4.3管棚施工工艺流程 (10)4.4管棚施工 (10)4.4.1管棚加工 (10)4.4.2搭建钻机平台 (11)4.4.3钻孔及清孔 (11)4.4.4安装钢管、钢花管 (12)4.4.5注浆 (13)4.4.6管棚施工注意事项 (14)第五章施工质量、安全文明保证措施 (14)5.1施工质量保证措施 (14)5.1.1质量管理措施 (14)5.1.2质量控制要点 (15)5.2安全文明施工保证措施 (16)5.2.1安全文明施工组织体系 (16)5.2.2安全保证措施 (16)5.2.3防火措施 (16)5.2.4绿色文明施工保证措施 (17)第一章编制说明1.1编制依据(1)《武汉市东湖通道工程三标段岩土工程勘察报告》(2012);(2)东湖通道工程团山隧道段主体结构设计图纸(A版);(3)《公路隧道施工技术规范》JTG F60-2009;(4)现场调查的有关地形地貌、工程地质、水文地质、设备材料等资料;(5)《东湖通道指导性施工组织设计》;(6)类似工程的施工经验等。
隧道长大管棚施工一、施工方法:管棚由钢管和钢架组成,并辅助锚杆和喷射砼,管棚直径为 80~180mm,一般采用108mm×4.5mm厚热扎无缝钢管,管与管的中心间距采用2.5~3 倍管径30~50cm,管棚长度不宜小于 10m,根据地质,机械设备及施工条件确定,长度一般为 10~40m,如需设置管棚段落过长,可分组设置,纵向两组管棚的搭接长度不小于 3.0m。
先施作好的超前管棚,在管棚的超前支护下,采用上半断面法掘进,上部开挖后及时安设拱部钢拱架和锚、网、喷等初期支护,钢架采用型钢拱架或格栅拱架,待完全作好拱部支护后,开挖下部,下部左右两侧交错施工,待一侧的钢架和初期支护施作完毕后,再开挖另一侧。
钢支架采用型钢或φ22格栅钢筋拱架,锚杆采用φ22钢筋,喷射砼采用 20 号砼,钢拱架的受力计算要承受2~4m 的松散岩体爱力,采用型钢拱架时,不计算喷射砼的受力(如施工图已有设计,按设计方案执行)。
二、施工工艺:1.施作工作室,工作室应比设计断面大 30~50cm(如在洞内施作长管棚)。
2.施工导拱,安装导管,导管长度为 2~2.5m,管径应大于管棚直径 20~30mm。
3.施钻工作平台,工作平台必须能承受钻机的活载能力,因此必须牢固可靠,在洞口段施工,最好设在地面上,即导拱只作一半(弧形部份)。
下一半在打完管棚后施作(即先拱后墙)。
4.钻机就位,施钻到设计位置。
(先施作有孔钢管,后施作无孔钢管)5.顶进钢管到设计位置。
6.管内注浆,注浆压力为 0.5~1.0MPa。
7.施作导拱下部墙,先作一边,再作另一边,防止拱下沉。
8.洞内开挖,洞内开挖一般采用半断面进行,即先挖上部,在作完锚杆胶喷射砼后, 再作下部。
(如是液压台车施工,可作全断面开挖,开挖进尺不大于 1.5m,一般为 1m。
挖完一次,作一次的锚杆喷射砼或安装钢支架,以此循环进行直至作完全部管棚段。
三、劳动力组织及进度指标:(指施作管棚一项)劳动力组织:电工 1 人机械工 1 人施钻工 1 人换钎工 2 人测量工 1 人(测量钻机及钻杆方向位置)共计 6 人。
蒙华铁路MHTJ-7标段二工区洞口Ф108超前管棚作业指导书编制:复核:审核:中铁二十局集团有限公司蒙华铁路MHTJ-7标段项目经理部二工区二〇一五年九月目录一、编制目的 (1)二、编制依据 (1)三、适用范围 (1)四、施工准备 (1)1. 内业技术准备 (1)2. 外业技术准备 (1)五、技术要求 (1)1. 导向墙 (1)2. 管棚 (2)六、施工程序与工艺流程 (4)1. 施工程序 (4)2. 工艺流程 (4)七、施工要求 (4)1. 导向墙施工 (4)2. 钻孔 (5)3. 管棚安装 (6)4. 钢筋笼安装 (8)5. 管棚注浆 (8)八、劳动组织 (10)九、材料要求 (10)十、设备机具配置 (11)十一、质量控制及检验 (11)1. 质量控制 (11)2. 质量检查 (12)十二、安全及环保要求 (12)1. 安全要求 (12)2. 环保要求 (13)洞口Ф108超前管棚施工作业指导书一、编制目的为更好地指导施工,规范操作,保证开挖安全。
二、编制依据《MHTJ-7标隧道设计图》《无砟运输辅助坑道衬砌参考图》《双线隧道辅助施工措施及施工工法参考图》《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417—2003《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-2008《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)三、适用范围适用于蒙华铁路MHTJ-7标段项目经理部二工区隧道洞口(除姚店隧道进口)及辅助坑道管棚施工。
四、施工准备1.内业技术准备作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施,提出应急预案。
对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2.外业技术准备①对施工所用原材料取样检验,检测指标必须符合规范要求;检查机具设备、人员配备是否满足施工要求、检查机具设备和风、水、电等管线路,施工人员安全防护用品是否佩戴,钻机就位并试运转。
大跨径浅埋隧道长管棚施工工法中交一局总承包公司李建军1 前言在隧道新奥法施工中,大跨径、浅埋段的超前支护和初期支护是施工安全的关键工序,支护的技术手段比较多,如初喷、锚杆、拱架、超前小导管等,但支护效果与适用范围却有很大差别。
长管棚是由钢管和钢拱架组成。
它是利用钢拱架沿着上部开挖轮廓线以较小的外插角向开挖面前方打人长度10~45m钢管构成的管棚,从而形成对开挖面前方围岩的顶支护。
设置长大管棚的超前支护能够使围岩体和支护系统形成统一的承载结构体系,它也是对初期支护的加强和提前延伸。
另外在浅埋段拱顶上部根据围岩情况同时增设地表及帷幕注浆也有效的解决了浅埋段围岩薄弱,不能形成连续承载体的矛盾。
本文结合长大管棚的特点,对其施工方法、原理、使用效果进行了分析,总结形成本工法。
2 工法特点其工法的主要特点是通过地表注浆对长管棚施工区域进行加固,通过长管棚置入对隧道开挖掘进施工区域进行加固。
本工法主要针对Φ108长管棚的施工进行工法总结,地表注浆因为不具备代表性只做简单介绍。
2.1 地表注浆施工特点竖向范围为开挖轮廓拱顶以上5米至拱底以下2米,隧道开挖轮廓内不注浆;横向范围为开挖轮廓以外6米。
先行地表钻孔,钻孔孔径为62mm,之后在钻孔内插入Φ50的钢管,钢管下半段设置注浆孔,通过钢管向围岩注浆。
注浆浆液的配置为:水灰比1:1.08,同时掺加3%水玻璃(模数=3,波美度Be=35)作为速凝剂。
注浆时可根据实际情况掺加氢氧化钙(速凝剂)或磷酸氢二鈉(缓凝剂),注浆压力0.5~1.0MPa。
上述配合比及注浆压力要根据地质围岩的不同通过实验进行调整确定。
单管注浆量计算公式为:Q=π×r2×L+π×R2×L×η×α×β式中:r -钢管半径,L -钢管长度,R -浆液扩散半径,取0.5m;η-地层孔隙率,风化片岩、千枚岩经测试η为6%;α-浆液充填率,取0.9;β-浆液损耗系数,取1.15。
2.2 长管棚施工特点管棚是利用钢管作为纵向支撑、钢拱架作为横向环形支撑,构成纵、横整体,刚度较大,能阻止和限制围岩变形,并能提前承受早期围岩压力。
管棚一次超前量较大,支护搭接少,节省材料。
相比采用超前小导管支护减少了安装次数和开挖作业之间的干扰,有利大型机械进行大断面开挖。
3 适用范围管棚适应于特殊困难地段,如严重风化岩体、塌方体、千枚岩、片岩地段、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带,岩锥地段、浅埋区域、洞口偏压等区域的隧道洞门开挖施工。
4 工艺原理经注浆处理和管棚施工,能够将开挖面周围松散土层固结为整体,形成一道持力圈。
隧道开挖后围岩应力出现重新分布,拱部应力经固结层与管棚传递给支撑拱架。
由于拱架之间相互连接便形成了整体支护。
4.1 管棚支护结构设计要点:4.1.1 钢管外径Φ108mm,壁厚6mm,环向间距30cm.在拱部90°范围内布置。
管棚长度一般为30m,可采用分段连接,每节长为4~6m,并用丝扣连接,丝扣长度≥15mm。
4.1.2 管棚支护结构,一般按松弛货载理论进行设计。
根据围岩地质条件及力学计算,如需要可采用钢管内灌注水泥砂浆、混凝土或钢筋笼加灌水泥砂浆.来增加钢管刚度。
4.1.3 纵向两组管棚间,应有≥1.5mm的水平搭接长度。
钢管宜采用沿隧道开挖轮廓纵向接近水平方向设置,外插角1°~2°;钻孔孔径比钢管直径大2~3cm。
5 施工流程6 操作要点6.1 管棚加工:钢管一般节长6m,一端制成尖头,便于钢管顺利插入孔内。
另一端加工成丝扣,杆身按照每100mm钻一个孔径为Φ6~8mm的注浆孔,梅花形布置。
6.2 测量定位:按设计资料经现场实测确定每根管棚的具体位置,并用醒目的油漆标识清楚。
6.3 施作套拱及导向管首先,在开挖轮廓线以外施作混凝土套拱作为长管棚导向墙。
浇注前,应在套拱内按设计仰角安设孔口管起导向、固定作用。
导向孔口管规格Φ127*4。
导向管由定位筋焊接固定在钢拱架上6.4 搭设支架与调试设备:管棚位于隧道拱部,施工时先用钢管搭设支架,将钻机导梁固定在支架上,并将装好角度指示器的钻机固定在导梁上,通过调整支撑杆来调整导梁的倾角,满足管棚设计倾角的需要。
再将钻机固定好,钻机就位处的土层应进行夯实,确保在钻进过程中,钻机不发生倾斜或滑动。
钻机的底坐应用水平尺或水准仪将其调平。
钻臂的仰角与设计仰角相同。
防止施工中钻机振动过大发生偏移。
接好风水管,检查各螺栓连接是否可靠,一切正常后便可开机试钻。
6.5 钻孔和清孔先在管棚孔位凿一大小如管棚直径相一致的小凹孔,使钻头接触围岩时无较大幅度的振动,保证孔位的准确性。
待风压达到0.5--0.7MPa时,慢慢开动推进气缸,使钻头沿导向管下放到工作面,关闭推进气缸,再开启冲击器绦徐推进。
在钻进过程中,视进尺的快慢,慢慢开启或关闭推进气缸,使钻具始终保持一定的轴压。
钻杆每lm一节,当第一根钻杆钻至预定深度时,将钻杆缓慢拉出,边拉边吹出孔内的岩粉。
使钻头全部离开孔位后,使钻杆与机头脱离开,接入另一根钻杆,在确信新钻杆与原钻杆连接牢固后,便可继续钻进。
如此循环操作,直至钻至管棚设计位置。
在钻进时应记录下岩层变化情况,以便及时调整钻进速度,保证孔位的完整性,并为随后进行的开挖探明地质情况,提供出准确的第一手钻探资料。
6.6 管棚安装将已加工好的管棚沿着导向管打人钻好的孔内。
如孔内不畅时可用外力打人。
当围岩很软或松散土层时,亦可直接用外力打人。
管棚相接时,保证管棚中线在同一轴线上,顺丝拧紧,不应出现扭曲现象。
6.7 注浆注浆是通过注浆机来完成的,将管棚外露端用钢板焊接堵塞密实。
在管棚侧壁上焊一注浆嘴。
注浆量采用定压与定量相结合的方法确定,可先预计围岩空隙情况,在注浆过程中加以参考。
注浆压力初压控制在0.5~1.0MPa,终压2~2.5 MPa。
为防止出现塌孔和窜浆现象发生,可在钻孔时按照奇偶数先钻奇数孔位,人为加大孔与孔间距,待奇数孔位注浆完成凝固后再钻进偶数孔位,这样可有效保证钻孔质量,管棚容易插人,也避免出现漏浆现象。
6.8 放置钢筋笼单管注浆结束后,及时放置钢筋笼。
管棚钢筋笼一般采用3*Φ22的带肋钢筋制作,中间采用Φ42的钢环焊接固定,钢环纵向间距1.5~2.0m,放置好后用10号水泥砂浆填充。
(钢筋笼示意图:)6.9 隧道开挖管棚全部置入后且注浆达到设计强度时,便可开始进行隧道洞口段开挖。
7 施工机具(见表1)表7-1:施工机具一览表8 劳动力组织管棚施工的人员可视作业面情况而定,一般一台潜孔钻机应为一个作业工班,在一个作业面上有多个工班作业或有多道工序展开施工时,每班应配备表2所列的作业人员。
表8-1 作业人员一览表9 质量控制9.1 管棚施工中,其外倾角应严格按设计要求施工。
既不能侵入初期支护内,也不能让外倾角太大,降低支护效果。
9.2 钻进时应控制好冲击器,根据不同的地质及时调节风压,使成孔不塌、不偏、顺直。
9.3 经过管棚支护后,达到不出现大的掉块或塌方现象。
10 安全措施10.1 钻机架设应牢固,钻进中严禁突然快速开启推进气缸,防止将钻机顶起造成钻机颠覆。
10.3 钻进时,操作人员必须具备有效防尘防护,操作应在上风口站位,且与钻孔位置保持一定的距离。
10.4 施工现场应设专职安全员,对周围岩层情况进行观察,防止在软弱层钻进时,由于冲击振动使岩层滑塌。
10.5 电焊中严格遵守操作规程,注意对配电箱、开关箱的定时检查和有效接地。
11 效益分析11.1 本工法是对软弱地层加固的有效途径。
11.2 技术可靠,适用性强,支护效果明显。
11.3 使用设备简单、拆卸方便。
11.4 由于潜孔钻机配有角度指示器,对于不同角度的管棚施工均可满足要求。
11.5 长管棚超前支护与超前锚杆、超前小导管相比,机械化程度较高,施工进度快,一次性加固围岩深度长,因此,有利于工期的缩短。
11.6 长大管棚的钻进施工可预知管棚范围内复杂围岩构成,对现场开挖面的地质状况可提供准确的超前预报和反馈,对随后的掘进施工和施工方案确定提供了第一手地质资料。
12 工程实例我在陕西省西商高速18合同段担任总工期间,承担了小黄川、堡子山隧道的施工,其中小黄川隧道为全线第3长隧道(左线1998m右线1953.2m),围岩状况复杂(片岩、千枚岩为主夹杂少量煤矸石,自稳能力极差),埋深浅(右线出口段近百米埋深在2m以内),跨径大(3车道,S5a开挖宽度为17.32m),出口端由于山体存在极大偏压,加之陕西省为保护森林植被提倡隧道零开挖进洞,因此长达百米地段尽管埋深只有1~2米,并没有采用拉槽明挖进洞。
而是采用了长管棚配合地表回填、帷幕注浆预加固的施工方案,由于施工方法合理,该隧道目前已顺利完成长管棚支护,掘进通过Ⅴ级围岩和浅埋区,进入了正常施工循环。
参考文献:徐强.Xu Qiang 长大管棚在诸暨一号隧道中的应用-铁道标准设计2006(8)宫建岗地铁区间软流塑地层浅埋暗挖法施工技术-石家庄铁道学院学报2006,19(z1) 莫林.MO Lin 长大管棚施工技术-西部探矿工程2006,18(z1)。