长大管棚施工技术在隧道洞口施工中应用

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长大管棚超前支护在铁路隧道洞口施工中的应用

长大管棚超前支护在铁路隧道洞口施工中的应用
隧 道 进 出 口段 采 用 长 度 为 6 0 mO1 5 9超 前 大 管棚 支 护 和 注 浆 进 行 预 加 固 处理 。
, 《 i { i l l l I l i i l , 《 , 《 , 麓
l l
管 棚
裂面

核心土 未开挖 土
2 管棚受力原理与计算模型
Va l ue Eng i n e e r i n g
・1 6 5・
长大管棚超前支护在铁路 隧道洞 口施工 中的应用
Ap p l i c a t i o n o f Lo n g a n d La r g e Pi p e Ro o f Ad v a n c e d S u p p o r t i n Ra i l Tu n n e l Ho l e Co n s t r u c t i o n
2 . 1受 力 原 理 一 般 会 在 隧 道 洞 口段 施 工 时采 用 大 管 棚超前支护法 ,这种 方法能够有效 的支撑和加 固围岩 , 很
大程度 的防止软 弱围岩下沉 、 松 弛和坍塌 等。它的工作 原
图 2 管棚支 护计算模型 ( 洞 内)
有关资料显示 , 在计 算洞 口段和 洞内段 的开挖 进尺尺 理是 : 一是可 以通过管棚注 浆使拱顶预 先形 成加固 的保护 度的时候 采用悬臂梁和 简支梁 的计 算模 型是科 学的。 环。这个保护环 能够 为隧道施工创造 良好 的开挖条件 , 因 3 大管棚施工设计 为其可 以发挥 “ 承载拱 ” 的作 用 , 有效 的减少拱 内部 围岩 的
摘要 : 通 过介 绍超 前大管棚支护在不 良地质 隧道施 工中的受力原理 、 大管棚设计与施 工要 点及适用 范围等 内容 , 并结合新 凤凰 二号 隧道进 出口洞 口 段 长大管棚超前 支护施工 实例 , 总结了长大管棚超前支护技术在通 过软弱 围岩时的作 用。

大管棚超前支护在浅埋隧道洞口施工中的应用

大管棚超前支护在浅埋隧道洞口施工中的应用
2 5c 的锯缝进行设置 , . m 这样方便施 工。 [ ] J J 4 —0 0 公路桥 涵施 工技 术规 范[ ] 1 T 1 0 , 0 2 S.
民 交通 出版 社 , 0 2 20 .
5 锚固区混凝 土 的浇 筑 。桥 面行 车道混凝 土铺 装应该 同伸 [ ] 交通 部公路 司. ) 2 公路 工程质 量通 痛 防治指 南[ . 京: M] 北 人 缩装置锚固区的混凝土同时进行浇筑 , 不允 许在该部位 及整个桥
4 连续缝 的设 置。连续 缝的宽度按桥的设计跨径和梁( ) ) 板 的 施工 、 护原则 等几方 面 , 养 以预防 为主 , 取有效 的防治措 施 , 采 确
设计长度之差值进行设 置 ,0m组合 T梁 连续缝宽 6锄 , 3 各种板 保桥 梁伸缩缝的各项质量 , 伸缩缝 处的跳 车台阶大部分是可 以减 桥连续缝宽 4c , 常设计缝宽 2 偏小。桥面连续缝处 , n通 a 变形假 少和避免的 , 桥梁 的服务 质量也 可得 到大大提高。 缝的宽度和深度必须规 范、 一 , 的宽度 和深度 宜按 0 5C I 参考文献 : 统 缝 . I × T
波美度为 3 , 5 模数 2 4 .。
3 大 管棚超 前支 护设 计参 数
3 1 大 管棚设 计参 数 .
3 3 套拱 参数 .
1套拱作为洞 口管棚 固定端 , ) 套拱 长 12m, 内设 三榀 2 b . 拱 2 工字 钢 , 在其 中布设 7 9个 42 1 7m 壁厚 4rn孔 口管 , 2 n 见图 2 ) 。2
第3 6卷 第 2 2期

36 ・ 3
2010年 8月
山 西 建 筑
S HANX I ARCHI TECTURE

浅谈隧道洞口长管棚施工方法及要点

浅谈隧道洞口长管棚施工方法及要点

5 . 2 设置 长 管棚 导 向墙— — 套拱
为保证钻孔方 向以及成洞面稳定 ,先 开挖洞 口段土石方 , 并在洞 口处 留一个作 平台 , 在明洞衬砌外缘 洞 口段设置 6 0 e m
厚、 2 1 2 2 长 的c 2 5 混凝 土套拱 做为管棚 的 固定端 。 套 拱 内设 4 榀 2 0 b I字钢 , 工字钢 上布设4 7 个 中1 5 0 r n m  ̄ L 口导向管 。 孔 口管 的导 向直接影响管棚 的质量 , 必须严格控制安装 。
第3 4卷 第 3期
Vo 1 . 3 4 No . 3
企 业 技 术 开 发
T E CHNOL 0GI C AL DEV EL 0P ME NT 0F EN T ERP RI S E
2 0 1 5年 1月
J a n . 2 01 5
浅谈 隧 道 洞 口长 管棚 施 工 方 法及 要 点
了分析 与 总 结 , 以 期 能 为 类似 工 程提 供 借 鉴 。
关键 词: 套拱 ; 长管棚 ; 隧道
中 图分 类号 : U 4 5 5 . 7 文献标识码: A 文章编号 : 1 0 0 6 — 8 9 3 7( 2 0 1 5 ) 0 3 — 0 1 6 7 一 O 1
在 目前 的超前支护方 法 中, 主要有超前 锚杆 、 超前小导管
2 0 m, 明 暗 洞 分 界 桩 号 为 K1 8 9 + 2 8 0 , 左 线起 讫桩 号 为Z K 1 8 9 +
套拱施 工 、 钻机就 位 、 测量放 样 、 钻机 固定 、 钻孔 、 钻机退
出、 分 节顶进 、 焊接管棚钢管 、 安放钢筋笼 、 管棚钻机撤 出、 浆液 制备 、 注浆 、 效果检查

长大管棚在惠山隧道洞口段的应用及效果分析

长大管棚在惠山隧道洞口段的应用及效果分析
注 浆
注 浆 设 备 就 位
进 入 开 挖循 环
图 1 管 棚 施 工 流 程 图
长 3 0 m 的导 向钢 管 . 0c 钢管 型 号为  ̄ 5 mm 10
无缝 钢管 ,与 管棚位 置 方 向一 致 ,然后 浇 注 C 5砼包 裹钢拱 架 和导 向管 , 2 形成 导 向墙 。 导 向墙 完成 后 .喷射 lc 厚 C 0砼 封 闭周 围 Om 2 仰坡 面 , 为 注浆 时的止 浆墙 。 装导 向管 时 作 安 由测 量组 放 出隧道 开挖 轮廓线 .在隧道 开 挖
应 用 于隧道 洞 口不 良地 质 的 围岩 施 工 中 . 当
然 在洞 身开 挖支 护 中遇 到崩坡 积 碎石 土 等岩 性 的断层 , 结构 松 散 , 时岩 层 中还 有一 定 其 有 承压 水 ; 或覆 盖层 很 浅 , 体 全 风 化 , 挖 空 岩 且 处 形成严 重偏 压 或受 地表 水影 响 比较 大等 也
5O . m。隧道左 右轴 线 间距 按 2 m 控 制 , 出 9 进
个整 体 。 向间距 l O m。 Hale Waihona Puke 拱架上 安装 环 Oc 在一
2 9—
测量 定 位
I 笪: 塑 !塑 奎 壬l I
注参试l 壶 厂 — 浆数验 L _ — —
I — L
安 设 止浆 塞
注浆 配置
轮 廓 线 以 外 3 c 范 围 内 画 出导 向管 的 位 0m
曼3 0
2 5
2 0 1 5 1 0


置。 拱架 采用 I6型钢 , 向墙砼 浇筑 厚度 为 1 导
6c , 0 m 长为 3 m。 2 钻 孔和 装管 . 3
图 2 惠 山隧 道 管 棚 施 工 钻 孔 平 均 速 度 图

大管棚超前支护进洞施工技术在伏龙坪隧道施工中的应用

大管棚超前支护进洞施工技术在伏龙坪隧道施工中的应用
2 地 质 )
用 : 管 棚 结 构 的抗 弯 、 剪 功 能 可有 效 承 载 局部 大 抗
松 驰 的地层 荷重 , 时提 供 隧道开 挖后 面 支护 尚未 适 施作 或 发挥 作用 前所 需 的支 撑力 , 隧道 开挖 面 得 使 以安全 稳定 并 同时支护 和结构 形成 空 间支 撑 系统 。
下 行 线 隧道 东 口端 与安ห้องสมุดไป่ตู้定 门立 交 相接 为 大 跨
■车道 断 面 , 度 为 1 .2m, 洞施 工 极 其 困难 , 跨 91 进
3伏 龙 坪 隧 道超 前 管 棚 支 护 施 工
31支 护 参 数 .
因此采 用 ‘ 0 p 8大管 棚支护 和 ‘ 2小 导管 联合 超前 1 p 4 支护措 施 . 同时采 用 型钢钢 架 及喷射 混 凝 土进 行初 期 支护 管棚长 3 环 向 间距 3 m, 0m, 0o 详见 图 1 。
1 青岛理工大学( 临沂)23 0 ) 2山东省产品质量监督检验研究院(5 12 (74 0 2 00 )
摘 要 : 耐 火 试 验 中铜 质 防 火 门失 去 耐 火完 整 性 的 原 因进 行 了分 析 . 出 了 钢 质 防 火 门耐 火性 能 试 对 提
验 中 门扇 的 变形 机 理 , 并针 对 问题 , 对如 何 改 进 铜 质 防 火 门的 耐 火 完 整性 进 行 了研 究 。经 试验 证 明 , 改
钢 筋笼 由四根 主筋 和 固定 环, 筋直 径 为 ‘1 , 主 p8 固定
环 采 用 短 管节 , 长 5c 将 其 与 主 筋 焊 接 , 1 节 m, 按 . 5 m 间距 设 置 。 提高 刚度, 为 在管 棚 的钢管 内压 注 M2 0 水 泥砂 浆 。

长大管棚论文:长大管棚在高速公路隧道口预支护施工中的应用

长大管棚论文:长大管棚在高速公路隧道口预支护施工中的应用

长大管棚论文:长大管棚在高速公路隧道口预支护施工中的应用摘要:本文结合工程实例详细地介绍了长大管棚在高速公路隧道口预支护施工中的设计及施工方法,该施工技术作为在不良地质情况下隧道施工的预支护措施,具有广泛的应用前景。

关键词:长大管棚预支护设计施工一、前言随着我国公路建设的发展,将会面临越来越多的公路隧道项目,公路隧道具有跨度大,结构受力复杂,施工难度大的特点,给设计和施工带来诸多困难。

尤其公路隧道经常遇到浅埋松散软弱层及破碎围岩带等不良地质段,由于围岩自稳能力差,加之施工对围岩的破坏扰动,极易造成塌方事故,加大了施工难度。

此类特殊地质经常出现在隧道洞口端,因此能否确保安全、可靠、顺利、及早的进洞施工,是前期隧道施工的关键所在。

通常采用的开挖辅助支护措施是“超前长管棚+注浆”预支护措施。

超前长管棚支护能有效的加固围岩,起到良好的支护效果。

京珠高速公路粤北段一隧道采用108mm×6mm长大管棚,长度达42m,其施工技术要求高,施工难度大,具有典型性,本文介绍了该隧道的长大管棚施工实践及采取的施工技术措施,并对长管棚超前支护技术进行了简单的探讨。

二、工程概况位于京珠高速公路粤北段的某隧道,近东西走向,隧道长度近两公里。

该隧道地质情况复杂多变,施工段围岩受地质构造影响程度较大,节理发育,岩石破碎,隧道围岩稳定性差。

隧道区水文条件较复杂,地下水丰富,对隧道施工形成重大影响。

经设计单位设计采用洞口长大管棚注浆加固措施,对隧道进、出口进行管棚预支护后,方可进行隧道开挖。

三、长大管棚的设计针对隧道进、出口端特殊不良地质段,优先采用“长大管棚+注浆”超前预支护辅助措施,设计如下:①管棚设计长度:隧道进口端为38m,出口端为42m,如遇基岩,则以入岩2m即可终孔。

②环向间距40cm,仰角1.50,保证适当的上抬量,防止钢管侵入断面。

③钢管规格:ф108mm×6mm,节长3~4m,热扎无缝钢管,抗屈服力大于200mpa。

长大管棚在隧道浅埋段的施工技术和质量控制

长大管棚在隧道浅埋段的施工技术和质量控制

弱 破 碎 岩 体 、 浅 埋 段 等 不 良地 质 情 况 的 围 岩 中得 到 了 较 为广 泛 的应 用 。 管棚 支 护 的基 本原 理 如 下E ] 。 f) 拱 效 应 。 由 于 管 棚 前 端 嵌 入 围 岩 内 . 道 开 挖 1梁 隧 前 后 端 与 套 拱 一 体 . 隧 道 开 挖 进 行 初 期 支 护 后 . 棚 与 在 管 钢 拱 架 、 统 锚 杆 、 射 混 凝 土 等 形 成 整 体 , 为 纵 线 支 系 喷 作
【 s r c C mbn dwi h o s rcino h h l w l b r ds c ina a ge g o u n l n rn e i Ab ta t】 o i t t ec n tu t f es al y ui e t t e h o t o e o ch n f n g uT n e ta c e n
2中 交 公 路 规 划 设 计 院 有 限 公 司 , 京 1 0 8 . 北 0 08
1.C CC C Second H i ghw ay Engi neerng Co.Lt . i i d. X ’ an 710065,Shaanxi hi ,C na
2 CCCC gh y Co s l n sCo. t ,Bej g 1 0 8 Chn . Hi wa n ut t a L d. in 08 , ia i 0
l wl o y Bure S c i i d e ton fTunne o l
陶 坤 李小龙 石 红 磊 , ,
TA O Kun ,LIXi ao—ong ,SH H ong—ei l I l
1 中 交 第 二 公 路 工 程 局 有 限 公 司 , 西 西 安 71 0 5 . 陕 06

长大管棚超前支护在铁路隧道洞口施工中的应用

长大管棚超前支护在铁路隧道洞口施工中的应用

长大管棚超前支护在铁路隧道洞口施工中的应用作者:王丽军来源:《价值工程》2014年第08期摘要:通过介绍超前大管棚支护在不良地质隧道施工中的受力原理、大管棚设计与施工要点及适用范围等内容,并结合新凤凰二号隧道进出口洞口段长大管棚超前支护施工实例,总结了长大管棚超前支护技术在通过软弱围岩时的作用。

Abstract: By introducing the force principle of large pipe roof advanced support in poor geological tunnel construction, design and construction elements of large pipe roof and the scope of application, combined with the case of long and large pipe roof advanced support construction of Xinfenghuang No.2 tunnel hole, this paper summed up the role of long and large pipe roof advanced support technology through weak rock.关键词:长大管棚;超前支护;隧道Key words: long and large pipe roof;advanced support;tunnel中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)08-0165-021 工程概况海南西环铁路凤三段新凤凰二号隧道全长805m,位于海南省三亚市凤凰镇,为客货共线双线铁路隧道,设计行车时速为200km/h,线路纵坡为3‰、-18‰的“人”字坡。

隧道内轮廓拱顶净高8.15m,净宽11.5m,内净空面积81.37m2。

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长大管棚施工技术在隧道洞口施工中的应用
摘要:本文介绍了双丰隧道进出口浅埋段采用长大管棚超前支护的施工工艺,并且介绍了长管棚的工作原理、参数确定、施工方法及质量控制要点等,对该项施工工艺进行了评价。

通过对隧道洞口地表下沉、拱顶沉降等项目的监控量测数据来看,监测值均在允许范围内,该项施工技术适用于隧道洞口等各种特殊困难地段,是隧道新奥法施工的一项有效辅助施工工艺。

关键词:隧道进出口长大管棚施工工艺长大管棚施工技术在隧道洞口施工中的应用
中图分类号:u455.49 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2012)09(c)-0120-01
双丰隧道位于黑龙江省东宁县,穿越剥蚀丘陵区。

隧道进口位于东宁县绥阳镇太岭工区四队范围内,线路跨东沟后进入隧道,出口位于绥阳镇双丰附近,隧道钱长7237m,为双线隧道;隧道内最大埋深约140m。

隧道出口离301国道很近,交通便利用;隧道中部及斜井附近的农田区有土路自双丰村南侧盘延而至,亦可通至隧道进口,路况较差。

隧区早期构造运动强烈,断裂构造发育,接触带岩体完整性差,受水流的剥蚀、搬运作用形成沟谷、河流、组成了现代地表水系。

受地质构造活动影响,隧道区内沟壑纵横。

设计文件中对双丰隧道的岩石分级如下:入口段和出口段均为ⅴ级围岩,洞身段为ⅱ级、ⅲ级、ⅳ级和ⅴ级围岩,整体隧道岩性较坏。

该隧道ⅴ级、ⅳ级围岩共长3364m,占隧道全长46%。

该隧道进出口覆盖
层最薄段仅有2m左右,洞口段地质为粉质粘土、细圆砾土、花岗闪长岩强风化层,含水、遇水后易软化,发生流失,工程地质差,容易发生坍塌冒顶。

根据该隧道进出口围岩类别较差的特点,设计采用了40m长大管棚的洞口段超前支护方案。

1 长管棚工作原理
长大管棚支护是在隧道开挖外轮廓周边上,间隔一定的距离,沿洞轴方向以一定的外插角钻孔、安设钢管,然后进行管内注浆固结软弱围岩的一种预支护措施。

通过注浆,钢管与围岩紧密固结,使隧道拱顶预先形成加固的保护环,加固的保护环可以承受拱部的地面荷载和岩层重量,在岩体开挖后架设拱型钢架支撑,支撑拱架相互连接,形成一个牢固的棚状支护结构。

由于钢管和围岩形成了一个固结的整体,拱部形变变小,传递给支护钢架的上部荷载大大减小,从而保证了初期支护的安全。

2 管棚的施工工艺流程
套拱制作及导向管安装→安装钻机→钻孔→安装钢管→注浆
3 管棚设计参数
(1)钢管规格:热扎无缝钢管φ108mm,壁厚6mm,节长6m、3m。

(2)管距:环向间距3根/m。

(3)倾角:仰角1~3°。

(4)钢管施工误差:径向不大于20cm。

(5)两根相邻管棚的接缝应在垂直面上错开一定距离,全部管棚的接缝位置应交错布置。

4 注浆参数
(1)注浆浆液采用1:1的单液水泥浆,水泥为r42.5普通硅酸
盐水泥。

(2)注浆压力:0.5~3mpa。

(3)扩散半径:不小于0.2m。

5 管棚施工方法
5.1 套拱制作及导向管安装
套拱为长管棚的导向墙,内设两榀工字钢支撑。

导向管按设计角度牢固的固定在两榀钢架上,钻孔前先喷射混凝土封闭掌子面,以免注浆时浆液漏出。

导向管是控制成孔方向的主要手段,导向管采用φ140mm无缝钢管,壁厚5mm,导向管长度为2m。

导向管用经纬仪和水准尺测定方向后精确牢固的焊接在型钢拱架上,使之成为一体。

5.2 安装钻机
用钢管和枕木搭建钻机平台,平台应一次性搭好,钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行。

要求钻机平台搭建牢固,以利于安装固定钻机,防止钻机不均匀下沉、摆动、倾斜而影响钻孔质量,钻机距工作面不小于2m。

安设钻机时要精确核定钻机位置,确保钻机钻杆轴线与导向管轴线相吻合。

5.3 钻孔
钻头直径采用φ127mm,开孔时,应轻压慢速钻进,待成孔一米后可根据现场地质情况逐渐调整钻速及风压,钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并及时处理钻进过程中出现的问题,钻进时产生坍孔现象,需进行注浆后再钻。

成孔后用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔,用高压气从孔底向孔口清理钻碴,确保孔径、孔深符合设计要求。

5.4 安装钢管
钢管在安装前应在管身四周钻φ10mm注浆孔,管头切割后焊成圆锥形,便于入孔。

利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管,每完一孔便顶进一根钢管。

5.5 注浆
注浆前先检查注浆管路和机械设备,确认正常后做压浆实验,以确定浆液配比及注浆压力等注浆参数。

浆液配比选择要考虑岩石裂隙情况及浆液扩散半径,现场通过试验确定。

浆液配制时要注意加料顺序和速度,防止浆液结块。

注浆时应由下至上的顺序施工,注浆过程中随时检查孔口、邻孔及覆盖层薄弱地段有无串浆现象,如发生串浆,应立即停注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口,也可采用麻纱、木楔、快硬水泥或锚固剂封堵,直至不再串浆时再继续注浆。

当注浆压力达到3mpa,并持压5min以上时,可停止注浆并及时封堵注浆口。

对注浆加固区进行钻孔取芯,观察注浆充填情况,若没有达到设计要求时,应进行补注或重注。

6 管棚施工的质量控制
(1)钻孔前,精确测定孔的平面位置、倾角、外插角。

(2)钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定,一般控制在1~3°,钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右,并控制在20~30cm。

(3)严格控制钻孔平面位置,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻钢管不得相撞和立交。

(4)经常量测孔的斜度,发现误差超限及时纠正,至终孔仍超限者应封孔,原位重钻。

(5)掌握好开钻与
正常钻进的压力和速度,防止断杆。

(6)在遇到松散的堆积层和破碎地质时,在钻进中可以考虑增加套管护壁,确保钻机顺利钻进和钢管顺利顶进。

7 结语
(1)双丰隧道在洞口管棚施工时,对地表下沉、开裂、滑移状况、边仰坡稳定及隧道周边收敛和拱顶沉降等项目进行了监控量测,其监测值均在允许范围内。

(2)经实践证明,超前管棚支护结构具有足够的可靠性,是隧道进出口软弱围岩地段初期支护的一个有效施工工艺。

能够有效的防止地表下沉和围岩坍塌。

(3)管棚与围岩通过注浆紧密刚性连接,使拱内部围岩承受的形变压力大大减小,从而创造理想的开挖条件。

超前管棚预加固体系作为纵向支撑,型钢钢架作为横向和环向支撑,共同组成了一个联合支撑体系,刚度较大,能够阻止和限制围岩变形。

(4)超前管棚支护施工不需要大型机具设备,工艺简单,操作方便,施工速度快,支护效果好,安全性高,且能够有效的阻止渗漏水,经济和社会效益显著。

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