【超前大管棚施工技术】是隧道施工中一种重要的预支护措施,主要用于提高隧道开挖过程中的稳定性,防止地层的松动和坍塌。以下是对该技术的详细解释:
1. **设计参数**:
- **导管规格**:外径108mm,壁厚6mm,通常选用无缝钢管,确保足够的强度和耐久性。
- **管距**:环向间距40cm,保证管棚的连续性和支撑效果。
- **外插角**:3°,以避免钻头下垂导致钢管侵入隧道开挖线,保持管棚的正确位置。
- **注浆材料**:选择M10水泥浆,具有良好的渗透性和填充性,能有效加固周围地层。
- **设置范围**:在拱部140°范围内设置,提供全方位的预支护。
2. **施工流程**:
- **导向墙施工**:首先在开挖轮廓线外140°范围构筑导向墙,断面1.0m x 1.0m,使用C25混凝土,内含I20a工字钢和导向钢管,确保钻孔精度。
- **钻进**:采用潜孔钻机,钻头直径Φ130mm,根据地层情况调整钻速和风压,以保证成孔质量。
- **清孔验孔**:使用钻杆和钻头清孔,确保孔径和孔深满足要求,利用经纬仪和测斜仪检测孔深和外插角。
- **管棚体安装**:钢管在专用管床上加工,分段安装,通过钻孔将钢管送入预定位置,然后进行注浆。
- **注浆**:注浆材料为M10水泥浆,通过钢管注入地层,加固周围岩石。
- **其他**:在钻孔过程中可能需要补注浆以应对坍孔或卡钻问题,完成后还要进行模板安装、混凝土浇筑等步骤。
3. **导向墙施工细节**:
- **钢架和模板**:使用冷弯机加工钢架,分节制作并用螺栓连接,钢架间用连接筋加固。模板采用木模板和宝丽板,确保混凝土表面质量。
- **导向管**:导向管焊接在工字钢上,设置平面位置和外插角,浇筑混凝土前封口防止堵塞。
- **混凝土浇筑**:分层进行,模板加固采用内外支撑方式,浇筑后达到一定强度才能继续开挖。
4. **钻孔平台和钻机定位**:
- **钻机平台**:用钢管脚手架搭建,保证钻机稳定性,避免钻孔质量受影响。
- **钻机定位**:钻机与孔口管方向平行,通过经纬仪、挂线等工具精确调整。
超前大管棚施工技术是保障隧道安全施工的关键步骤,涉及的每一步都需要精细操作和严格控制,以确保管棚的有效性和安全性。施工过程中,对地质条件、施工设备、工艺参数的掌握至关重要,同时也需要对可能出现的问题有预见性和解决方案,以降低施工风险。