隧道支护_演示文稿[1].ppt3981

隧道施工的重点知识支护超前支护隧道管棚超前支护超前小导管超前锚杆初期支护锚杆钢筋网钢拱架（格栅拱架、型钢拱架）锁脚锚杆喷射混凝土隧道支护施工安全知识隧道管棚超前支护管棚超前支护是为了在特殊条件下安全开挖，预先提供增强地层承载力的临时支护方法。洞口段打设长管棚，洞口段管棚长度一般10～40m，长管棚需设置导向墙，导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m×1m，为保证长管棚施工精度，导向墙内设3榀i18工字钢架，钢架外缘设Φ140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。长管棚采用热扎无缝钢管及钢花管，外径108mm，壁厚6mm，每节长4～6m的钢管制作，环向间距40cm，外插角1～3度打入围岩，管棚设计长度可以根据实际情况调整，但不宜大于40m，并与下一类型超前支护措施的搭接长度不小于3m，注浆压力为0.5～2Mpa，环向数量为45跟。掘进距离取决于管棚深度洞身段中管棚，采用热扎无缝钢管及钢花管，外径89mm，壁厚5mm，制作，环向间距40cm，外插角10°打入围岩，洞身中管棚每环单根长10m，Ⅴ级围岩加强为11榀型钢设置一环，搭接长度不小于3m，超前小导管长4.5m，5榀型钢设置一环，搭接长度不小于1m，每环数量43跟。注浆压力0.5～2Mpa，注浆时采取低压力、中流量注入，注浆过程中压力逐步上升，流量逐步减小，当压力升至终压时，继续压注5min再结束注浆。注浆孔在注浆结束后及时清除管内浆液，注浆结束后用M10水泥砂浆充填钢管，以增强管棚强度。超前小导管，是隧道工程掘进施工过程中的一种工艺方法，主要用于自稳时间段的软弱破碎带、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。钢管采用外径42mm，厚3.5mm，在小导管的前端做成约20cm长的圆锥状，在尾端焊接直径6mm钢筋箍。距后端100cm内不开孔，剩余部分按20~30cm梅花形布设直径10mm的注浆孔的热扎无缝钢管制作。为便于超前小导管插入围岩内，钢管前端宜做成尖锥状，尾部焊上箍筋,导管环向间距为40cm∕根，纵向相邻两排的水平投影搭接长度不小于100cm，Ⅳ级衬砌每3m设置一环，Ⅳ级加强衬砌段每3m设置一环，Ⅴ级衬砌每2.4m设置一环。外插角;5°～10°打入围岩。每根长度4.5米，Ⅳ级围岩、Ⅳ级加强围岩、Ⅴ级围岩，每环数量各45根。水泥浆液水灰比：1:1（重量比），注浆压力：0.5～1.0Mpa。Ⅳ、Ⅴ级围岩地段，超前小导管应扣钢架配合使用，从钢架断面腹部穿过。超前锚杆是沿开挖轮廓线，以较大的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预锚固(预支护)，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作业。超前锚杆采用直径25mm的钢筋制作，环向间距40cm，向上倾角15°打入围岩，长度320cm，搭接长度109cm，每环数量33跟。初期支护应紧跟开挖及时施作，并应及早封闭成环。软弱围岩隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩初期支护封闭位置距离掌子面不得大于35m。隧道开挖过程中应严格管理施工用水，避免浸泡初期支护拱（墙）脚土体。初期支护仰拱施工应快挖、快支、快速封闭。非爆破开挖和爆破开挖仰拱初期支护应分别于8h和12h内完成开挖、架设拱架、喷射混凝土封闭作业。双线Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道台阶法施工时，应设置锁脚锚杆（管）、横向临时支撑或临时仰拱等控制拱（墙）脚位移的措施。双线Ⅴ级围岩隧道采用台阶法施工时应设置横向临时支撑或临时仰拱，临时支撑采用型钢，纵向每2榀设1处。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩拱部都采用Φ25中空锚杆，边墙采用Φ22砂浆锚杆，各种锚杆必须设置垫板，垫板尺寸宜为150×150×6mm。φ22砂浆超前锚杆锚杆钻孔前根据设计要求和围岩情况，定出孔位，作出标记。钻孔做到圆而直，其孔径和孔深符合设计要求，孔内积水和岩粉应吹洗干净；锚杆孔口岩面应整平，并使岩面与钻孔方向垂直，如不垂直，安装锚杆时可用特制垫板调整，使托板密贴岩面。锚杆施工预张拉力时，预张拉力值宜为锚固力的50%～80%，安装后要定时检查，发现松动及时紧固。φ25中空注浆锚杆各类围岩锚杆采用φ25中空注浆系统锚杆，锚杆长度为3.0～4m，梅花型布置。采用风钻钻孔，钻至规定深度后，用高压风吹孔，打入锚杆，然后用注浆泵由锚杆中孔向孔底灌满砂浆，安装垫板螺栓。锚杆孔的孔径应符合设计要求。锚杆孔的深度应大于锚杆长度的10cm。锚杆孔距允许偏差为+15cm。锚杆插入长度不得小于设计长度的95％，且应位于孔的中心。砂浆锚杆的灌注砂浆饱满度应大于80％。锚杆与喷锚支护：设置锚杆(还可以张挂金属网)再加喷混凝土。衬砌类型Ⅲ级Ⅲ级加强Ⅳ级Ⅳ级加强Ⅴ级Ⅴ级加强环距×纵距（m）1.2×1.51.2×1.51.2×1.21.2×1.21.2×1.01.2×1.0长度（m）333.53.54.04.0钢筋网的安装位置应符合设计要求，并与锚杆或其他固定装置联结牢固。工艺要求：钢筋网应在岩面喷射一层混凝土后再铺挂，底层喷射混凝土的厚度不得小于4cm。之后再支立钢拱架。设计要求：钢筋网应与锚杆连接牢固，且钢筋网保护层厚度不得小于3cm；喷射中当有脱落的岩块或混凝土被钢筋网架住时，应及时清除后再喷射。钢筋网的网格间距应符合设计要求，网格尺寸允许偏差为+10㎜；钢筋网搭接长度应为1～2个网孔，允许偏差为+50㎜。钢筋网：钢筋品种、规格、网格间距和搭接长度：衬砌类型Ⅲ级Ⅲ级加强Ⅳ级Ⅳ级加强Ⅴ级Ⅴ级加强网格间距（cm）25×2525×2520×2020×2020×2020×20钢筋规格φ6φ6φ6φ6φ8φ8钢拱架：钢材品种、规格、间距，间距允许偏差±100mm。衬砌类型Ⅲ级加强Ⅳ级Ⅳ级加强Ⅴ级Ⅴ级加强钢架类型高130Φ22格栅高150Φ22格栅高150Φ25格栅I20a型钢I20a型钢纵距（m）1.51.01.00.80.6设计要求：①工字钢拱架连接板间需设置橡胶垫板。②钢拱架连接板螺栓孔应当为钻孔。③连接螺栓尺寸设计要求如下表：衬砌类型Ⅲ级加强Ⅳ级Ⅳ级加强Ⅴ级螺栓孔直径（mm）Φ24Φ24Φ24Φ29螺栓规格M22×65M22×65M22×65M27×80钢架安装不得侵入二次衬砌断面，相邻钢架及各节钢架间的连接应符合设计要求。钢架应在初喷混凝土后及时架设。钢架安装前应清除虚渣及杂物。安装时各节钢架连接板间应螺栓连接牢固、密贴，沿钢架外缘2m应用钢锲或混凝土预制块与初喷混凝土楔紧。钢架应与锁脚锚杆焊接牢固，钢架之间应设纵向连接。钢架背后的间隙应用喷射混凝土充填密实，应先喷射钢架与壁面之间的混凝土，后喷射钢架之间的混凝土。除可缩性钢架的可缩节点部位外，钢架应全部被喷射混凝土覆盖。采用分部开挖施工时，钢架拱脚应施作锁脚锚杆，下半开挖后钢架应及时落底。仰拱底设有钢架时，应一次全幅安装并喷射混凝土覆盖，及早闭合成环。锁脚锚杆以前主要用于铁路隧道先拱后墙法施工衬砌时，在开挖下断面前，于拱脚垂直于岩壁打入1～2排锚杆，以防止拱脚收缩和掉拱；边墙超前锚杆是台阶法开挖时，在上台阶开挖支护完成，开挖下断面前，于拱脚斜向下打入锚杆，即可稳定拱脚，又可对下部开挖起到超前支护作用。近来，由于先拱后墙法衬砌已经不再采用，已经将边墙超前锚杆称之为锁脚锚杆。设计要求：锁脚锚杆必须注浆饱满。衬砌类型Ⅲ级加强Ⅳ级Ⅳ级加强Ⅴ级Ⅴ级加强直径（mm）Φ42Φ42Φ42Φ42Φ42壁厚（mm）3.53.53.53.53.5长度（m）4.04.04.04.04.0每榀设置数量48242424喷射混混凝土能及时有效地防止开挖面岩层的松散，离层和掉落，是有效的保护围岩防止塌方的重要手段。喷射混凝土施工应分段分层作业。分层喷射混凝土时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，一次喷射的最大厚度：拱部不得超过10cm，边墙不得超过15cm。喷射混凝土的早期强度应符合设计要求，C25喷射混凝土24h强度应不小于10Mpa。喷射混凝土应与围岩、钢架、钢筋网结合紧密，背后无空洞、无杂物。喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓，锚杆头无外露。严格控制水灰比，使喷层光滑平整，无干斑，不流淌；喷射应分段（不大于6米）、分部、分块，按先墙后拱，自下而上地进行喷射（防止因重力作用的滑落）。喷射混凝土厚度、平整度喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合下列要求：①平均厚度大于设计厚度。②检查点数的80%及以上大于设计厚度。③最小厚度不小于设计厚度2/3。④表面平整度的允许偏差为100mm。设计要求喷射混凝土厚度：衬砌类型Ⅲ级Ⅲ级加强Ⅳ级Ⅳ级加强Ⅴ级Ⅴ级加强部位拱墙180°拱部边墙拱墙仰拱拱墙仰拱拱墙仰拱拱墙仰拱厚度（cm）1223122510251528282828隧道支护每项工序施工前均应对作业面进行检查，清除松动的岩石和喷射混凝土块。隧道支护必须按初喷→架设钢架（钢筋网)、复喷→锚杆的程序施工。在爆破、找顶后，应立即初喷混凝土封闭围岩。管棚和小导管施工前应检验作业台架安全性能，施工过程中应保持稳定。管棚作业换钻杆及超前小导管作业顶进钢管时，应防止钻杆、钢管掉路伤人。喷射混凝土作业前应清除工作面松动的岩石，确保作业区无塌方、落石等危险源存在。钢架节段及钢架之间应及时连接牢固，防止倾倒，钢架背后的空隙必须用喷射混凝土充填密实，严禁背后填充片石等其他材料；钢架安装完成后及时施作锁脚锚杆，并与之连接牢固，钢架底脚严禁悬空或置于虚渣土。