大管棚施工技术总结(成渝-张光建))

技

术

总

结

技术员：张光建

中铁二局集团四公司成渝高铁项目经理部

大管棚施工技术

1 前言

1.1概述

现代隧道施工技术相对于传统的“矿山法”已有明显的提高。在软弱围岩中采用暗挖法施工时保证掌子面前方围岩的稳定始终是最关键的施工技术之一。从二十世纪九十年代中后期开始，超前预支护技术得到了极大发展。这些方法包括：超前小导管、超前锚扞、管棚、预衬砌、水平高压旋喷压注、围岩注浆等。大管棚施工技术在我国地下工程施工处理特殊及不良地质隧道时，得到了广泛应用，并取得了较好的效果。

1.2 工艺原理

在隧道开挖前沿开挖轮廓线钻设与隧道轴线平行的钻孔，然后插入不同直径的钢管，并向管内注浆，固结管周围的围岩形成棚架支护体系。主要作用是提高管周围岩体的抗剪强度，达到加固围岩并扩散围岩压力的作用；大管棚结构的抗弯、抗剪功能可有效承载局部松弛的地层荷载，适时提供隧道开挖后而支护尚未施作或发挥作用前所需的支撑力，使隧道开挖面得以安全稳定并同支护和结构形成空间支撑系统。

1.3 工艺特点

⑴施工机具设备简单，施工简便；

⑵特殊及不良地质隧道的开挖安全；

1.4定义及适用范围

1.4.1 定义

大管棚超前支护就是为了保证隧道开挖的安全，利用隧道管棚机在隧道开挖工作面的拱部外周钻设水平孔，插入直径为φ70～180mm钢管，并进行注浆固结地层，使隧道拱顶形成一伞状保护环。

大管棚常采用直径为φ70～127mm钢管,特别地段也有采用直径φ300～500mm大钢管。壁厚一般不小于6mm。工程中多采用φ108mm×6mm厚热扎无缝钢管；钢管中心间距宜为管径的2～3倍；管棚长度根据地质、机械设备及施工条件确定，一般为10～40m。如需设置的管棚段落过长可分组设置，纵向两组管棚的搭接长度应大于3.0m。

1.4.2适用范围

⑴隧道洞口浅埋地段或软弱破碎围岩地段进洞施工；

⑵富水软弱破碎地质、沙砾地层、岩溶地质等不良地质地段的隧道开挖辅助措施；

⑶作为公路、铁路或地下结构物下方修建隧道的辅助工法；

⑷隧道坍方的处理；

2 施工工艺

2.1 施工准备及工艺流程图

2.1.1 管棚的加工制作

管棚钢管直径宜为φ70～127mm，一般采用φ108mm，壁厚6mm的热轧无缝钢管。管棚钢管单节长度通常为4～6m（就取4m和6m，这样能确保接头相间错开，切错开1m以上），接头采用15～20cm