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隧道施工中超前小導管、超前錨桿、超前管棚的區別與聯系
發布時間:2019.05.07
   一、隧道施工中超前小導管、超前錨桿和超前管棚有3點不同:
    1、三者的支護原理不同:
    1)超前小導管的支護原理:超前小導管是穩定開挖工作面的一種非常有效的輔助施工方法。在軟弱及破碎巖層施工中,超前小導管對松散巖層起到加固作用,注漿后增強了松散、軟弱圍巖的穩定性。
    有利于完成開挖后與完成初期支護時間內圍巖的穩定,不至于圍巖失穩破壞直至坍塌。超前小導管注漿適用于隧道拱部軟弱圍巖,松散、無粘結土層、自穩能力差的砂層及砂礫(卵)石層級破碎巖層。
    2)超前錨桿的支護原理:超前錨桿是沿開挖輪廓線,以較大的外插角,向開挖面前方安裝錨桿,形成對前方圍巖的預錨固(預支護),在提前形成的圍巖錨固圈的保護下進行開挖、裝渣、出渣和襯砌等作業。
    超前支護主要適用于圍巖應力較小,地下水較少、巖體軟弱破碎,開挖面有可能坍塌的隧道中,松散地層結構松散,穩定性差,若有地下水時則更甚。在施工中極易發生坍塌,在這類地層中施工時,除減少對圍巖的擾動外,還應加強臨時支護,臨時支護可采用超前錨桿。
    3)超前管棚的支護原理:一般是沿地下工程 斷面的一部分或全部,以一定的間距環向布設,形成鋼管棚護。管棚超前支護是為了在特殊條件下安全開挖,預先提供增強地層承載力的臨時支護方法。
    2、三者的施工要求不同:
    1)超前小導管的施工要求:沿隧道拱部均勻布設,環向間距應符合設計要求,宜為30~50 cm,外插角宜為10°~15°。小導管應按設計長度施作,應大于2倍循環進尺,宜為3.5~5.0 m,搭接長度不應小于1.0 m。
    應與鋼構架成聯合支護。小導管材質和直徑應符合設計要求,宜采用參42mm的無縫鋼管,前端做成圓錐狀,在后端焊接鋼筋箍筋,管體布設梅花形溢漿孔。小導管的安設應采用引孔頂入法。鉆孑L方向應順直。鉆孔深度和直徑應與導管匹配。鉆孔采用吹孔法清孔。
    2)超前錨桿的施工要求:超前錨桿的設置應充分考慮巖體結構面的特征,一般是在拱部縱向設置,稱為拱部超前錨桿,必要時可局部設置在拱腳附近,橫向斜下方一定角度,稱為側墻超前錨桿。
超前錨桿宜采用早強水泥砂漿錨桿或樹脂錨桿,也可采用組合中空錨桿,以盡早發揮超前支護作用。水泥砂漿的強度等級不應低于M20。
若用普通水泥砂漿,則爆破時其強度可能還未達到要求。當巖體較破碎時,可采用中空注漿錨桿或自鉆式錨桿,可將錨桿和注漿管的功能合二為一,注漿后無需拔出即成為一根錨桿,但成本較高。
    3)超前管棚的施工要求:鉆孔前,精確測定孔的平面位置、傾角、外插角,并對每個孔進行編號。鉆孔外插角1°~3°以為宜,工點應根據實際情況作調整。鉆孔仰角的確定應視鉆孔深度及鉆桿強度而定,一般控制在1°~1.5°。
施工中應嚴格控制鉆機下沉量及左右偏移量。嚴格控制鉆孔平面位置,管棚不得侵入隧道開挖線內,相鄰的鋼管不得相撞和立交。經常量測孔的斜度,發現誤差超限及時糾正,至終孔仍超限者應封孔,原位重鉆。掌握好開鉆與正常鉆進的壓力和速度,防止斷桿。
    3、三者的具體作用不同:
    1)超前小導管的具體作用:超前小導管是隧道工程掘進施工過程中的一種工藝方法,主要用于自穩時間短的軟弱破碎帶、淺埋段、洞口偏壓段、砂層段、砂卵石段、斷層破碎帶等地段的預支護。
    2)超前錨桿的具體作用:將超前錨桿打入掘進前方穩定巖層內,末端支承在拱部圍巖內專為超前錨桿提供支點的徑向懸吊錨桿,或支承在作為支護的結構錨桿上,使其起到支護掘進進尺范圍內拱部上方,有效地約束圍巖在爆破后的一定時間內不發生松弛坍塌。
    3)超前管棚的具體作用:主要用于對于圍巖變形及地表下沉有較嚴格限制要求的軟弱破碎圍巖隧道工程中,如軟弱、沙礫地層和軟巖、巖堆、破碎帶地段。