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管棚管在黄河提水工程隧洞加固的超前支护

作者:声测管生产厂家 发布时间:2023-03-05 14:18:58点击:

施工背景:隧洞大体东南走向,原设计隧洞进 出口桩号分别为 3 + 564.03m、 11 + 032.41 m,全长7468.38 m,进出口底板高程分别为 601.00m、593.53 m,坡降 1 / 1000,隧洞为城门洞形,净宽2.80m,净高 2.90m,其中直墙段高 2.00 m。因煤矿采煤,在洞身下部形成采空区,隧洞沉陷0.20~ 1.20 m,洞身出现大量裂缝,涉及到本次加固段 的基本情况如下:
①8 + 980.00—9+ 586.50m 段全长 606.50 m,裂缝共有 3 段,长度 539.00m,占总长度的 88.9%,此段裂缝宽度明显增大,洞底略有沉降;
②9+ 595.50—10+559.00 m 段全长 963.50 m,裂缝共有 7 段,长度 741.50 m,占总长度的 77%,其中 9+843.60— 10+259.00m 段长 415.40 m,隧洞下陷沉降,侧墙、拱顶混凝土全部破碎掉落。

管棚设计:鉴于隧洞存在严重的安全隐患,不能保证正常的城市供水任务,急需进行除险加固。 为了保证施工安全,采用管棚超前支护措施,支撑钢架及管棚直接 浇入混凝土内部,不再拆除。 在围岩较破碎的桩号 10 +002.00—10+186.00 m 段,拆除开挖 1 m,支撑1 m,不 得长距离无支撑开挖。 在本次需要加固的其他洞段, 视围岩的具体情况钢支撑间距可适当加宽到 1.5 m,最 大间距不得超过 2.0 m。

工程岩体裂隙发育,富含裂隙水,施工开挖时首先 需要引排裂隙水,然后进行管棚施工,采用钻孔和排水 管变分散裂隙水为集中引排,避免在施工中造成人员 和设备的损失。

(1)原洞身混凝土衬砌拆除前在隧洞顶拱及两侧 采用大管棚超前支护,管棚棚管采用直径 75 mm、壁厚 5 mm、长度10 m 的热轧无缝钢管,注浆孔直径42 mm, 纵向及环向间距均为 1 m,沿孔壁成梅花形布置。

(2)管棚布置在开挖断面拱部 126.80°范围内,中 对中间距 500mm,布置棚管 13 根,每 1 m 一环,管棚 纵向搭接长度 0.5 m,每根棚管要确保进入稳定围岩 3 m以上。

(3)管棚施工时控制管心与设计开挖轮廓线距离为 30cm,外插角约为1.72°。

(4)管棚支撑采用钢格栅支撑,每榀钢格栅采用 4 根直径25 mm 的钢筋,中间采用直径12 mm 的箍筋焊接,宽 150mm。 钢支撑间距 1 ~ 2 m,每榀钢支撑间设 直径28 mm 的联系筋, 钢支撑底部设 C15 混凝土底座。

隧洞除险加固采用的管棚超前支护刚性大, 管棚上部的活动体移动或坍塌到管棚上,起到缓冲作 用,减少二次破坏。隧洞经本次加固后已经运行 6 a,没有出现大的裂缝,沉陷量也基本趋于稳定。

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