超前小導管
文章來源:未知???發(fā)布時間:2020-03-19 16:16???
產(chǎn)品介紹:
支護原理:
1.超前小導管是穩(wěn)定開挖工作面的一種非常有效的輔 助施工方法。在軟弱及破碎巖層施工中,超前小導管對松散巖層起到加固作用,注漿后增強了松散、軟弱圍巖的穩(wěn)定性,有利于完 成開挖后與完成初期支護時間內(nèi)圍巖的穩(wěn)定,不至于圍巖失穩(wěn)破壞直至坍塌。
2.超前小導管注漿適用于隧道拱部軟弱圍巖,松散、 無粘結(jié)土層、自穩(wěn)能力差的砂層及砂礫(卵)石層級破碎巖層。
3.通過超前小導管注漿能改變圍巖狀況及穩(wěn)定性,漿 液注入軟弱、松散地層或含水破碎圍巖裂隙后,能與之緊密接觸并凝固。漿液以充填,劈裂等方式,置換土顆粒間和巖石裂隙中的 水分及空氣后占據(jù)其位置,經(jīng)過一定時間凝結(jié),將原有的松散土顆粒或裂隙膠結(jié)成一個整體,形成一個新結(jié)構(gòu),強度大,防水性能 良好的固結(jié)體,使得圍巖松散破碎狀況得到大幅度改善。
參數(shù):
超前小導管施工的各項參數(shù)確定應(yīng)根據(jù)圍巖邊界地質(zhì) 條件、圍巖狀況、支護結(jié)構(gòu)形式及隧道斷面尺寸而定。一般超前小導管施工沿著開挖輪廓線120度范圍設(shè)置。一般情況下:小導管長 度L=上臺階高度+2m。小導管直徑:38-50mm。小導管前段做成約10cm長的圓錐狀,在尾端焊接直徑6~8mm的鋼筋箍。外插角度一般控 制在10度~15度。注漿壓力控制在2MP左右。漿液擴散半徑一般為0.5m。注漿速度控制在50-100L/MIN。每循環(huán)小導管的搭接長度控制 在1m以內(nèi)。
制作:
1.一般采用直徑38~50mm的無縫鋼管制作。
2.在小導管的前端做成約10cm長的圓錐狀,在尾端焊 接直徑6~8mm鋼筋箍。距后端100cm內(nèi)不開孔,剩余部分按20~30cm梅花形布設(shè)直徑6mm的溢漿孔。
安裝:
可采用引孔或直接頂入方式。
1.用電鉆鉆孔,孔直徑大于小導管直徑的10-20mm,孔 深視導管長度而定。
2.插入導管如插入有困難,可用帶有頂進功能的風鉆 將套管頂入。
3.用吹風管吹出孔內(nèi)的雜物。
4.小導管尾纏棉紗,使得小導管與鉆孔密貼,并用棉 紗將空口堵緊。
5.小導管安裝后必須使得其周圍一定范圍內(nèi)用噴射砼 封閉。噴射厚度控制在5-8cm。
土體技術(shù):
1.小導管注漿是淺埋暗挖隧道支護的一種措施。在軟 弱、破碎地層中鑿空后極易塌孔,且施作超前錨桿比較困難或者結(jié)構(gòu)斷面較大時,應(yīng)采取超前小導管支護。超前小導管支護必須配 合鋼拱架使用。在條件允許時,也可在地面進行超前注漿加固;在有導洞時,也可在導洞內(nèi)對隧道周邊進行徑向注漿加固。
2.小導管注漿支護的一般測如下:鋼管直徑40 - 50mm 鋼管長 3 - 5m ,鋼管鉆設(shè)注漿孔間距為 100 - 150 mm ,鋼管沿拱的環(huán)向布置間距為 300 - 500 mm .鋼管沿拱的環(huán)向外插角為 5°一 15° ,小導管是受力桿件,因此兩排小導管在縱向應(yīng)有一定搭接長度,鋼管沿隧道縱向的搭接長度一般不小于1m ,導管安 裝前應(yīng)將工作面封閉嚴密、牢固,清理干凈,并測放出鉆設(shè)位置后方可施工。
3.采用小導管加固時,為保證工作面穩(wěn)定和掘進安全 ,應(yīng)確保小導管安裝位置正確和足夠的有效長度,嚴格控制好小導管的鉆設(shè)角度。用作小導管的鋼管鉆有注漿孔,以便向土體進行 注漿加固,也有利于提高小導管自身剛度和強度。
4.小導管注漿宜采用水泥漿或水泥砂漿。漿液必須充 滿例借及周圍空隙,注漿量和注漿壓力應(yīng)由試驗確定。
5.小導管在隧道開挖時承受地層的壓力,為保證灌漿 質(zhì)量防止漏漿,小導管的尾部需設(shè)置封堵孔。
6.注漿施工應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件選擇注漿法:在砂卵石地 層中宜采用滲入注漿法;在砂層中宜采用擠壓、滲透注漿法;在粘土層中宜采用劈裂或電動硅化注漿法;在淤泥質(zhì)軟土層中宜采用 高壓噴射注漿法。
7.注漿材料應(yīng)具備良好的可注性,固結(jié)后應(yīng)有一定強 度、抗?jié)B、穩(wěn)定、耐久和收縮小,漿液須無毒,注漿工藝應(yīng)簡單、方便、安全,注漿材料的選用和配比的確定,應(yīng)根據(jù)工程條件, 經(jīng)試驗確定。
8.注漿施工期應(yīng)監(jiān)測地下水是否受污染,應(yīng)該防止注 漿漿液溢出地面或超出注漿范圍。
施工方法及要求:
施工方法:
(1)孔位布置
測量人員根據(jù)施工圖紙在開挖面上準確劃出本循環(huán)小 導管的孔位。
(2)鉆孔
采用風鉆進行鉆孔,鉆頭孔徑較設(shè)計導管管徑大20 mm 以上。
(3)制作鋼花管
小導管前端做成尖錐形,尾部焊接西8 mm鋼筋加勁箍 ,管壁上每隔10~20 cm梅花型鉆眼,眼孑L直徑為6~8 mm,尾部長度不小于30 cm作為不鉆孔的止?jié){段。
(4)小導管安裝
用風鉆將小導管頂入,鋼管尾端外露足夠長度,超前 小導管外插角嚴格按照施工圖要求施作,尾部與鋼架焊接在一起。超前小導管與線路中線大致平行??孜汇@設(shè)偏差不得大于10 cm, 眼深大于小導管長。
(5)注漿
1)采用KBY一50/70注漿泵壓注水泥漿或水泥砂漿。注 漿前先噴射混凝土5~10 cm厚封閉掌子面,形成止?jié){盤。
2)注漿前先沖洗管內(nèi)沉積物,由下至上順序進行。單 孔注漿壓力達到設(shè)計要求值,持續(xù)注漿10 min且進漿速度為開始進漿速度的1/4或進漿量達到設(shè)計進漿量的80%及以上時注漿方可結(jié) 束。注完漿的鋼管要立即堵塞孔口,防止?jié){液外流。
3)注漿施工中認真填寫注漿記錄,隨時分析和改進作 業(yè),并注意觀察施工支護工作面的狀態(tài)。注漿參數(shù)應(yīng)根據(jù)注漿試驗結(jié)果及現(xiàn)場情況調(diào)整。
4)注漿參數(shù)可參照以下數(shù)據(jù)進行選擇:
注漿壓力:一般為0.5~1.0 MPa;
漿液初凝時間:1~2 min;
水泥:P•O32.5普通硅酸鹽水泥;
砂:中細砂。
(6)注漿異?,F(xiàn)象處理
1)串漿處理。在注漿過程中,經(jīng)常發(fā)生漿液從其他孑L 中流出的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為串漿。發(fā)生串漿時,在有多臺注漿機的條件下,同時注漿,否則將串漿孑L及時堵塞,輪到該管注漿時 ,再拔下堵塞物,用鐵絲或細鋼筋將管內(nèi)雜物清除并用高壓風或水沖洗,然后再注漿。
2)機械故障。泵壓突然升高時,可能發(fā)生堵管,應(yīng)停 機檢查。
3)對漏漿及耗灰量過大的處理。若由于巖體破碎,漿 液漏失嚴重,造成耗灰量過大。加濃水膠比,降低壓力.把流量限制在10 L范圍內(nèi),過一段時間在慢慢提升壓力,直到達到設(shè)計標 準。如上述方法達不到效果,使用在漿液中加入速凝劑,間歇灌漿、灌注砂漿、停灌待凝等方法處理。
施工要求:
(1)超前小導管設(shè)置:
1)沿隧道拱部均勻布設(shè),環(huán)向間距應(yīng)符合設(shè)計要求, 宜為30~50 cm,外插角宜為10°~15°。
2)小導管應(yīng)按設(shè)計長度施作,應(yīng)大于2倍循環(huán)進尺,宜 為3.5~5.0 m,搭接長度不應(yīng)小于1.0 m。
3)應(yīng)與鋼構(gòu)架成聯(lián)合支護。
(2)小導管材質(zhì)和直徑應(yīng)符合設(shè)計要求,宜采用參42 mm的無縫鋼管,前端做成圓錐狀,在后端焊接鋼筋箍筋,管體布設(shè)梅花形溢漿孔。
(3)小導管的鉆孔、安設(shè):
1)小導管的安設(shè)應(yīng)采用引孔頂入法。
2)鉆孑L方向應(yīng)順直。
3)鉆孔深度和直徑應(yīng)與導管匹配。
4)鉆孔采用吹孔法清孔。
5)小導管口應(yīng)按照孑L口閥門,外露長度不宜小于30 cm。
(4)小導管注漿:
1)注漿應(yīng)采用注漿泵,為加速注漿,可安裝分漿器同 時多管注漿。
2)配制好的漿液應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)注完,隨配隨用。
3)注漿順序為由下至上,注漿先稀后濃。
4)注漿壓力應(yīng)符合設(shè)計要求,使?jié){液充滿鋼管及其周 圍的空隙。