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钢花管棚超前支护技术
钢花管棚超前支护是近年发展起来的一种在软弱围岩中进行隧道掘进的新技术。管棚法最早是作为隧道施工的一种辅助方法,在软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、软弱地层,涌水、涌砂层发挥了重要作用。由于预埋超前管棚做顶板及侧壁支撑.为后续的隧道开挖奠定了坚实的基础,且施工快、安全性高、工期短.被认为是隧道施工中解决冒顶的有效合理的施工方法。
钢花管,又称钢锚管,管棚管,锁脚锚管,注浆小导管,超前支护管。通过注浆技术将水泥浆液渗透进钢花管周边的土体中,有效改善土体的物理力学性质,广泛应用于基坑临时边坡支护。常见的钢花管包括管体,管体上分布有若干个注浆孔,另外管体的一端直径逐渐减小使其呈锥形结构,同样在锥形结构的表面上也设置有注浆孔。
钢花管、超前预注浆加固作为隧道施工中的重要辅助工法,在防止隧道塌方、控制地表沉降、抑制地层位移等方面发挥了重大的作用。
钢花管施工工艺发挥超前支护作用增强了施工安全度提高隧道的长期稳定性具有显著的经济效益和社会效益。同时在管棚支护下开挖可减少防止围岩坍塌。
材料要求 :
钢管一般选用直径42-108mm,壁厚4-8mm的无缝钢管。管节长度视工程具体情况而定,一般情况下每节长小于10m,长管棚采用的钢管每节长度大于10m。
水泥砂浆的主要成分为P.O42.5级及以上的硅酸盐水泥、普通或水泥砂浆,宜采用中砂或者粗砂。外加剂视不同地层选用,配比应根据工程地质条件,经试验确定。
钢花管作用相连,另一端锚入土层中,通常对其施加预应力,以承受由土压力、水压力、或风荷载等所产生的拉力,用以维护构筑物的稳定.一般由锚头段和锚固段三部分组成,其中锚固段用水泥浆或水泥砂浆将杆体与土体粘结在一起形成锚杆的锚固体.根据土体类型、工程特性与使用要求,土层锚杆锚固体结构可设计为圆形、端部扩大头型或连续球体型3类。
土钉:用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件。通常采取土中钻孔、置入变形钢筋即带肋钢筋并沿孔全长注浆的方法做成。土钉依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力,在土体发生变形条件下被动受力,并主要承受拉力作用。土钉也可用钢管、角钢等作为钉体,采用直接击入的方法置入土中。土钉墙支护适用于下列土体钢花管作用:可塑、硬塑或坚硬的黏性土,胶结或弱胶结(包括毛细水黏结)的粉土、砂土或角砾,填土、风化岩层等。
受力上的区别:
土钉:是一种基于新奥隧道法原理,在天然边坡或开挖形成的边坡、基坑原位岩土体中近于水平设置加筋杆件并沿坡面设置混凝土面层,使整体土工系统的力学性能得以改善从而提高边坡、基坑稳定性的原位加筋技术。
1、土钉一般不施加预应力、锚超前小导管杆施加预应力。
2、土钉应力沿全长都变化,锚杆应力在自由段上相同钢花管作用。
3、土钉支护和锚杆支护统称为土钉墙支护,它们两个长短不同,土钉不能拉伸,受力方向一定,而锚杆由两或三根钢绞线组成,可拉伸
4、土钉墙:采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面组成的支护结构。
5、锚杆基本上是反力进行平衡;土钉是和土体形成整体,可以看成是提高土的性质的作用,所以作用比较有限。
6、他们的力学作用原理不同。锚杆基本上是反力进行平衡;土钉是和土体形成整体,可以看成是提高土的性质的作用,所以作用比较有限。
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