超前小导管
文章来源:未知 发布时间:2020-03-19 16:18
产品介绍:
支护原理:
1.超前小导管是稳定开挖工作面的一种非常有效的辅 助施工方法。在软弱及破碎岩层施工中,超前小导管对松散岩层起到加固作用,注浆后增强了松散、软弱围岩的稳定性,有利于完 成开挖后与完成初期支护时间内围岩的稳定,不至于围岩失稳破坏直至坍塌。
2.超前小导管注浆适用于隧道拱部软弱围岩,松散、 无粘结土层、自稳能力差的砂层及砂砾(卵)石层级破碎岩层。
3.通过超前小导管注浆能改变围岩状况及稳定性,浆 液注入软弱、松散地层或含水破碎围岩裂隙后,能与之紧密接触并凝固。浆液以充填,劈裂等方式,置换土颗粒间和岩石裂隙中的 水分及空气后占据其位置,经过一定时间凝结,将原有的松散土颗粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个新结构,强度大,防水性能 良好的固结体,使得围岩松散破碎状况得到大幅度改善。
参数:
超前小导管施工的各项参数确定应根据围岩边界地质 条件、围岩状况、支护结构形式及隧道断面尺寸而定。一般超前小导管施工沿着开挖轮廓线120度范围设置。一般情况下:小导管长 度L=上台阶高度+2m。小导管直径:38-50mm。小导管前段做成约10cm长的圆锥状,在尾端焊接直径6~8mm的钢筋箍。外插角度一般控 制在10度~15度。注浆压力控制在2MP左右。浆液扩散半径一般为0.5m。注浆速度控制在50-100L/MIN。每循环小导管的搭接长度控制 在1m以内。
制作:
1.一般采用直径38~50mm的无缝钢管制作。
2.在小导管的前端做成约10cm长的圆锥状,在尾端焊 接直径6~8mm钢筋箍。距后端100cm内不开孔,剩余部分按20~30cm梅花形布设直径6mm的溢浆孔。
安装:
可采用引孔或直接顶入方式。
1.用电钻钻孔,孔直径大于小导管直径的10-20mm,孔 深视导管长度而定。
2.插入导管如插入有困难,可用带有顶进功能的风钻 将套管顶入。
3.用吹风管吹出孔内的杂物。
4.小导管尾缠棉纱,使得小导管与钻孔密贴,并用棉 纱将空口堵紧。
5.小导管安装后必须使得其周围一定范围内用喷射砼 封闭。喷射厚度控制在5-8cm。
土体技术:
1.小导管注浆是浅埋暗挖隧道支护的一种措施。在软 弱、破碎地层中凿空后极易塌孔,且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时,应采取超前小导管支护。超前小导管支护必须配 合钢拱架使用。在条件允许时,也可在地面进行超前注浆加固;在有导洞时,也可在导洞内对隧道周边进行径向注浆加固。
2.小导管注浆支护的一般测如下:钢管直径40 - 50mm 钢管长 3 - 5m ,钢管钻设注浆孔间距为 100 - 150 mm ,钢管沿拱的环向布置间距为 300 - 500 mm .钢管沿拱的环向外插角为 5°一 15° ,小导管是受力杆件,因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度,钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于1m ,导管安 装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,并测放出钻设位置后方可施工。
3.采用小导管加固时,为保证工作面稳定和掘进安全 ,应确保小导管安装位置正确和足够的有效长度,严格控制好小导管的钻设角度。用作小导管的钢管钻有注浆孔,以便向土体进行 注浆加固,也有利于提高小导管自身刚度和强度。
4.小导管注浆宜采用水泥浆或水泥砂浆。浆液必须充 满例借及周围空隙,注浆量和注浆压力应由试验确定。
5.小导管在隧道开挖时承受地层的压力,为保证灌浆 质量防止漏浆,小导管的尾部需设置封堵孔。
6.注浆施工应根据土质条件选择注浆法:在砂卵石地 层中宜采用渗入注浆法;在砂层中宜采用挤压、渗透注浆法;在粘土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法;在淤泥质软土层中宜采用 高压喷射注浆法。
7.注浆材料应具备良好的可注性,固结后应有一定强 度、抗渗、稳定、耐久和收缩小,浆液须无毒,注浆工艺应简单、方便、安全,注浆材料的选用和配比的确定,应根据工程条件, 经试验确定。
8.注浆施工期应监测地下水是否受污染,应该防止注 浆浆液溢出地面或超出注浆范围。
施工方法及要求:
施工方法:
(1)孔位布置
测量人员根据施工图纸在开挖面上准确划出本循环小 导管的孔位。
(2)钻孔
采用风钻进行钻孔,钻头孔径较设计导管管径大20 mm 以上。
(3)制作钢花管
小导管前端做成尖锥形,尾部焊接西8 mm钢筋加劲箍 ,管壁上每隔10~20 cm梅花型钻眼,眼孑L直径为6~8 mm,尾部长度不小于30 cm作为不钻孔的止浆段。
(4)小导管安装
用风钻将小导管顶入,钢管尾端外露足够长度,超前 小导管外插角严格按照施工图要求施作,尾部与钢架焊接在一起。超前小导管与线路中线大致平行。孔位钻设偏差不得大于10 cm, 眼深大于小导管长。
(5)注浆
1)采用KBY一50/70注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。注 浆前先喷射混凝土5~10 cm厚封闭掌子面,形成止浆盘。
2)注浆前先冲洗管内沉积物,由下至上顺序进行。单 孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆10 min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结 束。注完浆的钢管要立即堵塞孔口,防止浆液外流。
3)注浆施工中认真填写注浆记录,随时分析和改进作 业,并注意观察施工支护工作面的状态。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。
4)注浆参数可参照以下数据进行选择:
注浆压力:一般为0.5~1.0 MPa;
浆液初凝时间:1~2 min;
水泥:P•O32.5普通硅酸盐水泥;
砂:中细砂。
(6)注浆异常现象处理
1)串浆处理。在注浆过程中,经常发生浆液从其他孑L 中流出的现象,这种现象称为串浆。发生串浆时,在有多台注浆机的条件下,同时注浆,否则将串浆孑L及时堵塞,轮到该管注浆时 ,再拔下堵塞物,用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗,然后再注浆。
2)机械故障。泵压突然升高时,可能发生堵管,应停 机检查。
3)对漏浆及耗灰量过大的处理。若由于岩体破碎,浆 液漏失严重,造成耗灰量过大。加浓水胶比,降低压力.把流量限制在10 L范围内,过一段时间在慢慢提升压力,直到达到设计标 准。如上述方法达不到效果,使用在浆液中加入速凝剂,间歇灌浆、灌注砂浆、停灌待凝等方法处理。
施工要求:
(1)超前小导管设置:
1)沿隧道拱部均匀布设,环向间距应符合设计要求, 宜为30~50 cm,外插角宜为10°~15°。
2)小导管应按设计长度施作,应大于2倍循环进尺,宜 为3.5~5.0 m,搭接长度不应小于1.0 m。
3)应与钢构架成联合支护。
(2)小导管材质和直径应符合设计要求,宜采用参42 mm的无缝钢管,前端做成圆锥状,在后端焊接钢筋箍筋,管体布设梅花形溢浆孔。
(3)小导管的钻孔、安设:
1)小导管的安设应采用引孔顶入法。
2)钻孑L方向应顺直。
3)钻孔深度和直径应与导管匹配。
4)钻孔采用吹孔法清孔。
5)小导管口应按照孑L口阀门,外露长度不宜小于30 cm。
(4)小导管注浆:
1)注浆应采用注浆泵,为加速注浆,可安装分浆器同 时多管注浆。
2)配制好的浆液应在规定时间内注完,随配随用。
3)注浆顺序为由下至上,注浆先稀后浓。
4)注浆压力应符合设计要求,使浆液充满钢管及其周 围的空隙。