管棚管
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管棚管是地下工程中一种重要的支护手段,特别是在隧道、地铁、矿山以及地下建筑施工中,用于软弱破碎围岩条件下提供超前支护,以保证开挖作业的安全和稳定。以下是对管棚管的详细介绍:
管棚管定义与用途
管棚是一种超前支护技术,它通过在隧道开挖轮廓线前方一定距离处,以较小的外插角打入直径较大的钢管(即管棚管),形成一道类似棚架的结构来支撑和加固前方的围岩,防止开挖面前方的围岩坍塌和地表沉降。这有助于创造一个相对稳定的开挖环境,特别是在围岩稳定性差、易发生变形或坍塌的地质条件下。
管棚管结构与材质
管材:管棚管通常由无缝钢管制成,直径范围大约在70-180mm,壁厚为4-8mm,以保证足够的强度和刚度。
长度:管棚管的长度根据具体工程需求而定,短管棚长度小于10m,适用于短隧道或小规模开挖;长管棚则可达10-45m甚至更长,适用于长隧道或复杂地质条件下的施工。
注浆:管棚管内部常预留注浆孔,以便在安装后通过管壁注入水泥浆或化学浆液,进一步加固围岩,提高其稳定性和承载能力。
管棚管施工方法
钻孔:首先在隧道开挖面前方钻设导向孔。
安装:将管棚管按照设计角度和深度打入导向孔中,必要时采用套管或导向装置确保钻孔和管棚安装的准确性。
注浆:通过管棚管注入浆液,填充围岩裂隙,增强围岩的整体性和刚度。
开挖:在管棚的保护下进行后续的隧道开挖作业。
管棚管主要作用
加固围岩:通过物理支撑和化学注浆双重作用,显著提高围岩的强度和稳定性。
控制变形:限制开挖面前方的围岩变形,减少地表沉降。
安全防护:为隧道开挖工人提供一个较为安全的工作环境。
防水效果:注浆过程可以封堵地下水通道,提高防水性能。
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