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工藝特點
(1)形成了管棚與固結聯合的超前支護體系,提高巖體自身的穩定性,抑制圍巖松弛變形,增強了施工的性。
(2)加固效果穩妥可靠,注漿質量易于控制。
(3)采用超前支護手段,通過調整凝固時間,可大大縮短暗挖工序時間。
(4)采用常用小型機械施作,無需配備專用設備,工藝操作簡便,一般工地都可掌握。
設計參數
小導管注漿支護的一般參數如下:鋼管直徑30 - 50mm鋼管長3 - 5m,鋼管鉆設注漿孔間距為100 - 150 mm,鋼管沿拱的環向布置間距為300 - 500 mm.鋼管沿拱的環向外插角為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 .注漿材料:一般采用水泥砂漿(水灰比0.5~1);當圍巖破碎,巖體止漿效果不好時,可采用水泥-水玻璃雙液漿。
準備工作
(1)熟悉設計圖紙,由測量隊準確地進行開挖輪廓放線。
(2)制作小導管(以一振區間為例)
小導管采用外徑φ42mm,壁厚3.5mm的熱軋無縫鋼管,鋼管前端作成尖錐狀,尾部焊接φ6加勁箍,以防打設小導管時端部開裂,影響注漿管聯接,尾部長度100cm,作為不鉆孔的止漿段。管壁四周鉆四排φ10mm孔,孔間距15㎝,呈梅花型布置
2噴砼封閉開挖面
為了防止小導管注漿時漿液沿隧道掌子面滲漏,需做止漿墻封閉開挖面,止漿墻采用噴射砼方法制作,噴砼范圍為開挖面和5m范圍內的坑道,厚度為5~10cm,噴射砼施工按噴射砼作業指導書有關規定操作。
3鉆孔、安裝小導管
(1)測量放樣,在設計孔位標標記。
(2)鉆孔需沿隧道縱向開挖輪廓線向外以10°外插角鉆孔,鉆孔深度為3.5m,鉆孔完畢將小導管沿孔打入。如遇地層松軟,也可用游錘或手持風鉆直接打入。
(3)與支撐結構的連接,一般有三種方法:
①對于格柵鋼架將末端置于鋼架腹部并焊固在格柵鋼架上,對于型鋼鋼架,首先在拱架腹板中央開孔,鉆孔和安裝均通過該孔,安裝后末端同鋼架焊固;
②在鋼架(型鋼或格柵)頂部鉆孔、安裝后末端焊固在鋼架上;
③將末端用短筋環向焊固相連,以增強共同支護作用。
首先在拱架腹板中央開孔,鉆孔和安裝均通過該孔,安裝后末端同鋼架焊固
頂部鉆孔、安裝后末端焊固在鋼架上測量放線預埋格柵外環主筋,緊靠主筋鉆孔將末端用短筋環向焊固相連,以增強共同支護作用
4密封
小導管打入后,將注漿泵的高壓膠管與管口聯通,并且用棉紗等將管口處的縫隙塞緊,以保證注漿時不至于滲漏漿液。管路接通后先要壓水檢查密封性,達到要求后方可注漿。
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注漿順序由下向上進行,漿液可用拌合機拌制,水泥漿水灰比為1.5:1,1:1.0,0.8:1三個等級,漿液由稀到濃逐級變換,即先注稀漿,然后逐步變濃直到0.8:1為止,考慮到注漿后需盡快開挖,注漿宜用普通水泥或早強水泥,拌漿時可按試驗室要求適量摻加減水劑,注漿壓力控制在0.5~1Mpa之間。
(1)注漿量計算
例:超前小導管注漿漿液擴散半徑暫按0.18m計,空隙率暫按2.5%,漿液填充系數暫按0.9,注漿材料耗損系數按1.1計。
V=πr2Lαβηr
-r擴散半徑
-L注漿加固長度
-α圍巖空隙率
-β滲透系數
-η損耗系數
V=3.14*(0.18)^2*3.5*0.025*0.9*1.1=0.01m
(2)按下圖所示以**區間為例,每打設一排3.5m超前小導管可開挖支護2m隧道。
質量要求
1主控項目
(1)超前小導管所用的鋼管原材料進場檢驗應符合現行標準的要求;
(2)超前小導管所用鋼管的品種、級別、規格和數量必須符合設計要求;
(3)超前小導管與支撐結構的連接應符合設計要求;
(4)超前小導管的縱向搭接長度應符合設計要求。
2一般項目
(1)超前小導管施工允許誤差:外插角2
孔距(mm)±50
孔深(mm)+50,0
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