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超前小导管是隧道工程掘进施工过程中的一种工艺方法,主要用于自稳时间短的软弱破碎带、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。

超前小导管的支护原理:
1.超前小导管是稳定开挖工作面的一种非常有效的辅助施工方法。在软弱及破碎岩层施工中,超前小导管对松散岩层起到加固作用,注浆后增强了松散、软弱围岩的稳定性,有利于完成开挖后与完成初期支护时间内围岩的稳定,不至于围岩失稳破坏直至坍塌。
2.超前小导管注浆适用于隧道拱部软弱围岩,松散、无粘结土层、自稳能力差的砂层及砂砾(卵)石层级破碎岩层。
3.通过超前小导管注浆能改变围岩状况及稳定性,浆液注入软弱、松散地层或含水破碎围岩裂隙后,能与之紧密接触并凝固。浆液以充填,劈裂等方式,置换土颗粒间和岩石裂隙中的水分及空气后占据其位置,经过一定时间凝结,将原有的松散土颗粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个新结构,强度大,防水性能良好的固结体,使得围岩松散破碎状况得到大幅度改善。

超前小导管的安装方法:
可采用引孔或直接顶入方式。
1.用电钻钻孔,孔直径大于小导管直径的10-20mm,孔深视导管长度而定。
2.插入导管如插入有困难,可用带有顶进功能的风钻将套管顶入。
3.用吹风管吹出孔内的杂物。
4.小导管尾缠棉纱,使得小导管与钻孔密贴,并用棉纱将空口堵紧。
5.小导管安装后必须使得其周围一定范围内用喷射砼封闭。喷射厚度控制在5-8cm。

超前小导管的应用范围:地铁工程、隧道、水厂和污水处理厂、游泳池和水上游乐园、大坝、船闸、运河、水库和沟渠、核电站、初级和次级围堰设施、桥梁、商业和工业建筑、地下车库、体育场、水族馆、水箱和类似结构。变形缝、施工缝渗漏水维修、埋置止水用注浆通道。

超前小导管的优点:
1.安装简单,成套提供;
2.可以在施工现场,根据接缝的实际需求长度截取注浆管(推荐最长的注浆出口长度不要超过6米);
3.不需要特殊的安装设备;
4.注浆时间可以任意选择;
5.当在适当的压力作用下往内注浆时,其浆注浆管液可以保持均匀地充满整个的管子;
6.系统容许在相对较低压力下注浆;注浆压力为0.2-0.4Mpa。
7.安装并不会影响建筑注浆管物自身特性;
8.安装或注浆过程并不会危害混凝土;
9.注浆后可以确保永久密封;
10.如果不渗漏,可以不要注浆。

超前小导管施工要求:
(1)超前小导管设置。
1)沿隧道拱部均匀布设,环向间距应符合设计要求,宜为30~50 cm,外插角宜为10°~15°。
2)小导管应按设计长度施作,应大于2倍循环进尺,宜为3.5~5.0 m,搭接长度不应小于1.0 m。
3)应与钢构架成联合支护。
(2)小导管材质和直径应符合设计要求,宜采用参42 mm的无缝钢管,前端做成圆锥状,在后端焊接钢筋箍筋,管体布设梅花形溢浆孔。
(3)小导管的钻孔、安设。
1)小导管的安设应采用引孔顶入法。
2)钻孑L方向应顺直。
3)钻孔深度和直径应与导管匹配。
4)钻孔采用吹孔法清孔。
5)小导管口应按照孑L口阀门,外露长度不宜小于30 cm。
(4)小导管注浆。
1)注浆应采用注浆泵,为加速注浆,可安装分浆器同时多管注浆。
2)配制好的浆液应在规定时间内注完,随配随用。
3)注浆顺序为由下至上,注浆先稀后浓。
4)注浆压力应符合设计要求,使浆液充满钢管及其周围的空隙。