超前小导管介绍
超前小导管是隧道工程掘进施工过程中的一种工艺方法,主要用于自稳时间短的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护。
超前小导管支护原理
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。
超前小导管介绍
超前小导管通常用于隧道浅埋暗挖的一种支护措施——超前小导管注浆技术和钢拱架搭配在一起使用。隧道施工中,破碎软弱的底层在凿空之后很容易出现塌孔、结构断面、超前锚杆施工困难等情况,这时就可以采用超前小导管进行支护,在条件允许的情况下,可进行地面的超前小导管固定,如果已有导洞,也可以在导洞内进行隧道周边的径向注浆。
施工准备
(1)根据设计施工图纸及施工具体条件,并制定防止与隧道施工发生相互干扰的有效措施。
(2)通过对土质情况的调查分析,根据渗透系数进行注浆类型的确定,包括注浆液的名称、材质、规格、用量及技术标准等。化学浆液的成本较高,且有一定毒性,不利于环保,应慎用之。
(3)选择试验、钻孔、注浆、检测等所需设备及仪表器材,检查仪器是否完好,保证工作压力符合注浆压力的要求。
(4)拟定适当的实验方案,通过实验确定注浆参数,包括注浆压力、注浆半径、注浆速度、扩散半径、有效范围、浆液配合比及初凝时间、止水盘尺寸等。
(5)制作小导管,其前端为尖锥形,尾端焊接直径为8m m的钢筋加劲箍,于管壁每隔20cm处做直径为8m m 的梅花形钻眼,尾端留至少30cm 不钻孔作为至(止)浆段。
(6)组织、安排施工队伍,并对某些自制设备与器材的加工生产进行部署。
安装小导管注浆
安装小导管首先在设计好的孔位处做上标记,用凿岩机进行钻孔,要求孔径超过设计导管管径20m m以上;待成孔后按设计要求将小导管插入孔中,或者用凿岩机将小导管直接从型钢钢架的上部、中部处打入,小导管外露部分20cm ,并支撑在开挖面后方钢架之上,与其形成预支护体系
注浆进行单液注浆时应先喷砼5 ~ 10m m 封闭掌子面形成止浆盘以防漏浆,注浆前要先冲洗管内积物,然后将输浆管连接于小导管的尾部,打开阀门排气孔按照由下向上的顺序用注浆泵进行水泥浆压注,按照由拱角到拱顶的顺序进行,选用普通水泥或者早强水泥。渗入注浆应按实验确定的压力与注浆量进行施工,无实验条件时可按注浆半径20cm 进行由大至小的调整,以选定压力与注浆量。进行劈裂、压密注浆时应按有效固结厚度大于40cm 于施工中对注浆压力与注浆量进行由大到小的逐步选取。注浆应选用4.0M Pa以上的高压注浆泵,待注浆完成后要立即堵塞钢管管口以防浆液外流。双液注浆时要将两种不同浆液分别置于不同容器中,并使用两台注浆泵或双液注浆泵按一定配比吸入两种浆液,在两种浆液充分混合后进行注浆。在注浆施工过程中,要认真做好注浆记录,并随时分析与改进作业,同时要留意支护工作面状态。