钢支架管棚临时支护钢支架管棚临时支护.doc

钢支架管棚临时支护施工工艺 编 制： 审 核： 审 批： 日 期： 年 月 日 目 录 1、工艺简介 1 1.1、主要作用及优点 2 1.2、适用范围 3 2、施工工艺流程 36 3、施工操作要点 44 3.1、钢支架与管棚选型 3.2、钻孔施工 45 3.3、钢支架的安培及固定 49 3.4、管棚长度与循环进尺 50 3.5、管棚间距 52 3.6、注浆 60 4、质量、安全控制要点 44 4.1、质量控制要点 4.2、安全控制要点 5、设备配置 44 6、工程实例 44 6.1、工程概况 6.2、技术参数 6.3、使用效果  1、工艺简介 在隧洞或巷道软弱岩层掘进中，采用钢支架加管棚超前支护，是一种行之有效的工艺。方法是：贴近掘进掌子面架设钢支架；再沿开挖轮廓线的外缘以一定的间距环向布设钢导管，钢导管在一头支撑在钢支架上，另一头锚入不受本次循环爆破影响的岩层中，形成钢管棚护，增强地层承载力；岩层特别松散时，还可预先从导管向岩层注入水泥浆液；在管棚的保护下进行开挖作业；按一定的间距架设钢支架。 1.1主要作用及优点 1.1.1梁拱效应：先行施工的管棚以钢支架支撑和围岩支撑为支点，形成一个梁式结构，二者形成环绕隧洞轮廓的壳状结构，可有效抑制围岩松动和垮塌。 1.1.2加固效应：注浆浆液经管壁孔压入围岩裂隙中，使松散岩体胶结、固结，从而改善了软弱（破碎）围岩的物理力学性质，增强了围岩的自承受能力，达到了加固管棚周边围岩的目的。 1.1.3环槽效应：掌子面爆产生的爆炸冲击波传播和爆生气体扩展遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收或绕射，大大降低了反向拉伸波所造成的围岩破坏程度和扰动范围。 1.1.4确保施工安全：管棚支护刚度较大，施工时如再次发生塌方，塌渣也是落在管棚上部岩渣上，起到缓冲作用；即使管棚失稳，其破坏也较缓慢。 1.3适用范围 不预先注浆的钢支架加管棚超前支护工艺，适用于Ⅲ、Ⅳ类围岩；预行注浆的钢支架加管棚超前支护工艺，适用于松散的Ⅴ类围岩。 2、施工工艺流程 工艺流程见下图： 3、施工操作要点 3.1钢支架与管棚的选型 钢支架可采用I16至I20号工字钢，为了安装方便，一般采用三截或四截。三截包括两个支腿和一个拱，四截则包括两个支腿两个半拱，各部分之间现场安装时采用螺栓连接。 小导管采用 Φ48×3mm普通焊接钢管加工制成，为了就材，一般选择4.5m。当岩层结合相对紧密、块体相对较大时，可不进行预注浆，则不需在导管上钻注浆孔。 3.2钻孔施工 采用YT28钻机钻孔并顶进管棚。钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号。 钻孔外插角3°～5°以为宜，工点应根据实际情况作调整。 严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。 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。 3.3钢支架的安装及固定 钢支架的应严格按照掘进断面的设计尺寸安设，不允许侵入二次衬砌断面。掌子面的钢支架应尽量贴近掌子面，支架拱顶要贴紧导管，并与导管焊接。支架支腿采用锁脚锚杆与岩壁固定。钢拱架之间的间距一般控制在0．5～1.0m之间。 钢支架安装前先检查掘进断面尺寸，再清理出支腿位置，固定支腿后再安装拱架。支腿采用人工安装，拱架采用人工或装载机安装。 3.4管棚长度与循环进尺 每循环进尺和管棚长度的确定紧密相关，管棚在岩层中的锚固长度不能少于1m，外露长度(与钢支架相连)约1m，因此，每循环进尺宜控制在比管棚少2.5m左右。循环进尺过大，可能导致围岩变形；循环进尺过小，则影响进度。 在管棚直径加大、间距减小的情况下，管棚长度可适当增加。 3.5管棚的间距 管棚环向间距一般0.3～0.5m，根据围岩条件现场确定。 3.6注浆 注浆超前小导管提前制作，前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm交错布置注浆孔，孔眼直径为6～8mm，如下图所示。 图 1 注浆小导管加工图 注浆设备采用注浆泵，注M20水泥砂浆，砂浆的配合比由现场试验确定，在管口处设止浆塞。水泥砂浆采用小型砂浆搅拌机拌制，注浆压力一般为0.5～0.8MPa。注浆前先喷射混凝土3～5cm封闭掌子面作止浆盘，若注浆未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合