大管棚施工技术总结(成渝-张光建))
管棚法施工技术
大管棚法施工技术中铁十三局二处技术科丛树宇刘树山徐怀玉【摘要】大管棚法是近些年新发展应用的隧道暗挖掘进技术，它解决了在交通繁忙的公路、铁路或已建成的建筑物下修建横贯隧道时地面荷载过大、又不能采用明挖方法的难题，本文详细讲述了吉罗公路工程古丈1＃隧道出口段大管棚的施工方法及所取得的效果。
【关键词】公路隧道大管棚一、前言管棚法又称伞拱法,是一种隧道掘进超前支护技术。
最早应用法国里昂18c工段,70年代初期得到完善，现已在欧美多个国家得到应用。
我国南岭铁路隧道成功地用大管棚通过石灰溶岩发育地段，与其它特殊施工技术相比,它具有造价低、效益高、注浆所用浆液来源广、无污染等特点，因此，在近年的公路隧道和地铁工程中得到了广泛的应用。
而公路隧道的大管棚不同于地下工程的大管棚,它一般在洞口浅埋段施做，施工场地较大，工作面可以放开些，施做的方法也与地下工程的大管棚有所不同，本文将详细讲述公路隧道大管棚施工的施工方法。
二、工程概况吉罗公路工程位于湖南省湘西苗族土家族自治州境内,是联系怀化、吉首和张家界的重要干道，本期工程全长61km，共有17个标段18家单位施工，古丈1#隧道是其中四条隧道中的一条，在我处修建的C3标段内。
古丈1#隧道全长330延米，桩号为K43+900～K46+900，其中Ⅱ类围岩地段（Ⅱ型复合式衬砌)82米,Ⅲ类围岩地段（Ⅲ型复合式衬砌)50米,Ⅳ段围岩地段(Ⅳ型复合式衬砌）185米，明洞开挖衬砌地段13米.出口桩号K44+765~K44+815段（Ⅱ类围岩地段）围岩相当差，为残坡性碎石土段，覆盖层最大厚度为35米，含水丰富.三、大管棚施工大管棚施工主要包括施工前准备、钻孔机械就位、钻孔及扫孔、顶管、注浆和封管。
如图1。
1、施工准备工作施工准备工作包括浆液的配制、钢管加工、工作平台开挖、测量放样和套拱浇筑。
1.1浆液的配制浆液的配制主要分为水玻璃浆液、水泥浆液和双液注浆（水泥－水玻璃）浆液的配制。
大棚房工作总结
大棚房工作总结在过去的一年里，我有幸参与了大棚房的建设和管理工作。
通过这段时间的努力，我对大棚房的工作有了更深入的了解，也积累了一些经验和教训。
在此，我将对这一年的工作进行总结，希望能够对今后的工作有所帮助。
首先，大棚房的建设是一个复杂而又繁琐的过程。
在选择场地、设计方案、采购材料、施工等方面都需要我们精心筹划和安排。
在这个过程中，我深刻体会到了团队合作的重要性。
只有大家齐心协力，才能够顺利完成各项工作。
同时，我也意识到了细节的重要性，任何一个细节的疏忽都可能导致整个工程的失败。
其次，大棚房的管理工作同样重要。
一旦大棚房建设完成，我们就需要对其进行管理和维护。
这不仅涉及到种植作物的管理，还包括设备的维护、环境的调控等方面。
在这个过程中，我学会了如何合理利用资源，提高效益，也明白了管理工作的复杂性和挑战性。
另外，大棚房的工作也需要不断的学习和创新。
随着科技的不断发展，大棚房的建设和管理也在不断更新换代。
我们需要不断学习新知识，掌握新技术，才能够适应这个快速变化的时代。
同时，我们也需要不断创新，寻找更加高效的管理和种植方法，以提高产量和质量。
最后，我想说的是，大棚房工作虽然充满了挑战，但也给了我很多收获。
在这里，我结识了很多优秀的同事，他们的团结合作精神和对工作的热情也深深感染了我。
同时，我也学会了如何在压力下保持冷静，如何在困难面前不气馁。
这些都是我宝贵的财富。
总的来说，大棚房工作是一项复杂而又有挑战性的工作，但我愿意接受这个挑战。
我相信，在团队的努力下，我们一定能够取得更好的成绩，为大棚房的发展做出更大的贡献。
希望在未来的工作中，我们能够继续保持团结合作的精神，不断学习和创新，为大棚房的发展贡献自己的力量。
大管棚施工工艺_
隧道浅埋岩堆体ø108大管棚超前支护施工工艺编制:审核:彭酉项目经理部二00三年十一月三十日目录1.前言 (2)2.工程概况 (2)2.1概述 (2)2.2大管棚变更情况 (3)2.3大管棚超前支护方法 (4)3.施工工艺 (7)3.1测量放样 (7)3.2钻孔 (9)3.3配管 (11)3.4送管 (12)3.5下钢筋笼 (13)3.6管口封闭 (13)3.7注浆 (13)3.8沉降观测 (18)3.9事故预防和处理 (18)3.10机具设备和劳力 (19)4.安全措施 (20)5.结论 (21)6.相关知识点 (21)7.主要参考书目 (24)1.前言重庆市彭（水）酉（阳）二级公路A 标段下南城隧道全长772m(K2+423~K3+195)，但其进口处于破碎土岩堆地段长达182m(K2+423~K2+605),且最浅埋深仅2m,同时围岩含水量大，工程力学性质差，开挖后易坍塌，成洞困难。
为确保开挖稳定，进口K2+433~K2+488段55 m，隧道拱部120°范围采用ø108×8mm超前大管棚注浆支护辅助施工，共设两环，每环钢管总长度30m。
我公司施工类似大直径的长大管棚，并且达到两环以上（包括两环），这是第一次。
其施工工艺和方法尚无成熟的经验可以借鉴，需要进行摸索和研究。
因此有必要对ø108大管棚超前支护的施工方法、适用机械、劳动组织等进行研究和总结，以便更好地加以推广和应用。
将ø108大管棚超前支护的施工工艺，形成一整套操作性强、系统完整、详实准确、技术含量高、有推广价值的成果。
对于提高工程的科技含量，增强技术创新能力，全面贯彻“科技是第一生产力”，推动公司的科技进步和“科技兴企”战略的实施，都具有重大的意义。
2.工程概况2.1概述彭（水）酉（阳）二级公路A 标段下南城隧道位于重庆市彭水县城南郊下南城，隧道穿越下南城山，进口里程K2+423，出口里程K3+195，全长772m，路线设计纵坡-3%、-0.094%。
超前大管棚施工质量控制及经验总结
该工艺施 工大 管棚采用 内外丝 扣连接 ，管棚通 过管 靴 与 冲击器 连接 ，采 用冲击偏 心钻头 钻孔 ，边钻孔边 连接管 棚跟 进成孔 ，直到 钻孔及 跟管到设计 深度 ，然后反 向旋转
钻杆 ，推 出冲击器 及偏心钻 头 ，完 成下管并 采用全 孔一次
性注浆方式进行管棚 注浆。
２ ． ２ 常规 管 棚 施 工 工 艺
中洞室局 部坍塌 ，以确保 隧道安 全开挖 施工 。本 文 以云桂
ｍ，宽度 １ １ ． ４ ６ ｍ，标准开挖 断面开挖量 １ ０ ８ ． ０ ２ ｍ２ 。 １ ． ２ 地质特性 测 区属 于滇 池 盆地 边 缘 与云 贵 高原 丘 陵地 貌 交 接地
带 ，隧道 通过 地段地形起 伏不 大 ，坡 面松树 、杂 草丛生 ， 山顶基 岩零星 出露 ，隧道 出口有第 三系 黏土分布 ，未见 明 显的断层 带 ，岩体较破 碎 ，风 化差 异大 ，层理变 化较大 ，
１ ． １ 工 程 概 况
２ 施工工艺
由于工程地 质的差异 性及复 杂性 ，为 了加快超 前大管 棚施工进 度 ，对 管棚施工 工艺及其 适应性 进行对 比 ，现选 用跟管 钻进管棚施 工 、常规丝扣 连接大 管棚施工 和 内置套 管焊接管棚施工 ３种工艺进行 比较选择 （ 表１ ）。
钻 Ｌ 、下管一次性施工 完成 ；在成孔不易 连接次数多 ，钻 Ｌ 、下管速度慢 ；丝扣易产生 断裂而造成重 复 围岩松散 、钻孔时易发 跟 管钻进施工工艺 的情况下 可以保证管棚施工到位 生塌孔等现象 的复杂地 施工甚至废孔现象 。 质环境
。 。
在松散的地层 中易塌孔而造成下管 困难 ；连接 次数多 ，下 管速 度慢 ；丝扣连接处多为管棚最为薄弱 的环节 ，易断裂而造成 下 管不到位或结构受力差等 ；管棚与钻杆丝扣连接 ，拆卸 困难 。。 钻 Ｌ 时成孔较好的地质 情况或经过注浆加 固改 内置套管焊接管棚 施工 速度快 ，连接 简单 ，管棚间套管连接 因需焊接连接 管棚孔 中出水须较少 ，管棚直径不能太 大 ，不 良后的地层 施 工工艺 结 构受力性好 ，管棚与钻杆通过推进器非 适宜塌孔严重地层施工 丝扣 连接 ，拆卸 简单。 。
新大成隧道长大管棚施工技术重点
新大成隧道长大管棚施工技术罗岳楠中铁十一局集团第三工程有限公司湖北十堰442012【摘要】介绍襄渝二线新大成隧道采用20m长大管棚超前支护的施工技术，并在施工工艺、管棚参数、质量控制、安全环保等几个方面作了具体介绍。
【关键词】长大管棚施工技术管棚参数质量控制安全环保1 工程概况新大成隧道起讫里程为ZDK552+277.85～ZDK555+892，总长3614.15m，位于既有大成隧道左侧。
全隧道按新奥法设计和施工，ZDK555+500～ZDK555+700段为长200m的Ⅴ级浅埋段,最薄覆盖层分为3～4m，地层岩性为泥岩夹砂岩，以泥岩为主，紫红色，泥质块状结构，质软，抗风化能力弱，节理裂隙发育，岩体较破碎；砂岩为浅灰色，细粒结构，钙质胶结。
围岩不稳定，易塌。
在ZDK555+530～ZDK555+550、ZDK555+630～ZDK555+650采用20m长大管棚对洞口段进行超前支护。
沿隧道衬砌外缘按一定间距打入一排纵向钢管，再插入钢管后，再往管内注浆以固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的空隙，使管棚与围岩固结紧密，以提高钢管的强度。
开挖后架设拱形钢架支撑，形成牢固的棚状支护结构。
2 施工工艺2.1 施工工艺流程施工工艺流程如图1所示。
施工工艺流程图图12.2 管棚参数(1)钢管布设在隧道拱部；(2)钢管环向间距为40cm；(3)管心与衬砌设计外廓线间距为45cm；(4)倾角：仰角1°(不包括路线纵坡)；(5)钢管施工误差：径向不大于20cm；(6)管棚长度为20m，热轧无缝钢管φ89mm，壁厚5mm；2.3 工艺说明管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡；施作导向墙；搭钻孔平台、安装钻机；钻孔；清孔、验孔；安装管棚钢管；注浆。
工序技术要求高，工艺复杂，现分别叙述如下。
2.3.1 明洞边坡仰坡开挖支护(1)明挖段两侧施工支挡围堰起挡水和支挡淤泥流向隧道的作用，支挡围堰至少高出原地面高程1m以上，施作围堰时必须将上覆泥土层清除清到泥岩。
综述隧道工程中大管棚的施工技术
综述隧道工程中大管棚的施工技术1大管棚使用的工艺流程和操作要点在隧道工程中，进行大管棚施工时，首先要做好施工前的准备工作，然后按照套拱施工、搭建平台、确定钻机的位置、钻机成孔、测量钻孔位、顶进管棚和压力注浆的施工顺序进行施工。
1.1进行套拱施工在大管棚施工中，混凝土套拱主要是用来作为长管棚的导向墙，施工位置为隧道中初轮廓线外的地方，在套拱中分别埋入了工字形钢，并将它们焊接成一个整体。
由于套拱的主要作用是管棚的导向管，所以套拱的倾角、位置和外插角的准确度对管棚的质量有非常大的影响。
一般在施工过程中，通过经纬仪使用坐标的方法在工字形的钢架上确定出套管的平面位置，同时配合使用水平尺和水准仪对套管的倾角进行设定，使用前后差距的方法对孔口管的外插角进行确定。
为了避免在进行混凝土浇筑的过程中出现移位的情况，套管必须牢固的焊接到工字钢上。
在混凝土套管浇筑结束后，要等到混凝土强度达到规定标准后，才可以进行长管棚施工。
一般硬度要到达90%以上。
1.2搭建平台①搭建钻机平台。
钻机平台可以使用钢管脚手架和枕木进行搭建，平台要一次性搭建完成，为了节省平台的搭建时间和钻机的移动时间，以及钻机定位的方便，要按照钻机高孔位向低孔位对称的方法进行钻机钻孔定位。
②为了保证混凝土垫层和平台连接的稳固度，避免在进行钻孔时出现不均匀的摆动、下沉和位移等方面的情况，影响钻孔的质量。
要开挖工作坑。
③平台搭建时要保证作业人员有足够的活动空间。
1.3大管棚的施工1.3.1大管棚的施工特点大管棚施工使用孔径为90mm，厚度为7mm的无缝管进行施工，套管的直径比较大，钻孔施工成孔非常的困难，管棚非常的长，深度最大的孔超过了21m，钻孔非常的密集，孔和孔之间的距离为65cm，外插角只有1°。
另外，因为是双层钻孔，在施工过程中，如果把控不严格，很容易出现钻孔相互串通的情况，管棚会进入到隧道开挖的轮廓线中，导致钢管桩报废。
针对以上情况，决定在施工过程中钻机钻入孔深完整基岩3米的深度后，使用潜孔锤和潜孔钻进行扩底作业，以此防止出现钻孔互相进入浇筑体的情况出现。
首件(超前大管棚)总结报告
首件（超前大管棚）总结报告首件（超前大管棚）总结报告为了使隧道洞口工程超前大管棚施工能够达到设计和规范要求，我项目部进行了大山隧道左幅进口超前大管棚施工，并在施工中对各个工序进行了控制及检测，其结果符合设计及规范要求，现将大管棚施工过程总结如下：一、工程概况大山隧道进洞口位于丘陵坡麓，乔灌木比较茂盛，自然坡度7～17°。
表部覆盖较薄的含碎石粉质黏土，灰黄色，可塑。
下伏基岩为凝灰质粉砂岩。
隧道穿过坡洪积、残坡积、强风化-中风化岩体，青灰色、灰黄色，岩体呈碎块状镶嵌结构，裂隙较发育，岩质较硬，岩体较破碎。
隧道洞身围岩大部为中-微风化凝灰质粉砂岩，顶板最大埋深约170m。
节理裂隙不发育，岩体较完整，新鲜，岩芯面光滑新鲜，质坚硬，围岩总体工程地质条件较好。
但洞身局部节理裂隙较发育及受断层F5影响，岩体破碎-较破碎，围岩工程地质条件较差。
隧道区地下水主要为基岩裂隙水和构造裂隙水，赋存于裂隙内，水量贫乏，由大气降水补给，水文地质条件较简单，进洞口段隧道埋深浅，隧道开挖可能造成裂隙张开发展，浅部裂隙发育，连通性好，雨季期间隧道内可能会出现线状水流现象。
二、施工目标与首件目的1、质量目标：本工程首件质量目标是创优质工程，实测项目和外观鉴定综合评分达98分以上，中间交验一次通过；争创标杆工程；2、安全目标：无质量事故和安全事故发生。
3、环保目标：严格按照国家《环境保护法》和《水土保持法》及地方政府有关规定落实环保。
采取各种工程防护措施，控制水资源污染，水土流失，减少粉尘对空气的污染，降低噪音污染，减少工程建设对沿线生态环境的破坏和污染，确保沿线景观不受破坏，保持生态平衡，创造良好的环境。
4、首件目的：通过大管棚的施工，取得相关的技术参数，确定拟定的施工方案的可行性，为后续大管棚施工总结相关经验；通过首件工程施工，确定劳动力、机械设备等的最佳组合，以及各工序之间的衔接，并以此为依据指导剩余洞口大管棚的施工，确保工程质量，确定最优的施工工艺和施工组织。
管棚施工技术总结
沟亭I号隧道(首件工程)进口右幅超前大管棚施工工艺总结一、工程概况沟亭I隧道位于罗甸县沟亭乡沟亭村境内，进口有乡村公路通至隧道外侧，出口有省道S101通过，交通条件良好。
隧道设计为双线隧道，隧道进口里程为ZK91+400、隧道出口里程为ZK93+029，隧道全长1629m，隧道最大埋深为332m。
隧道所处云贵高原与广西丘陵过渡的斜坡地带，隧道横穿山体，基岩裸露良好，坡体植被不发育，进出口均位于陡坡上。
隧道洞口位置范围为强、中分化薄至中厚层状灰岩，岩体节理裂隙发育，岩体破碎，呈碎裂状结构，岩石较硬，无自稳能力，无支护时受震动易产生大规模的坍塌及掉块、甚至冒顶。
进口设计采用28m长大管棚对洞口段进行超前支护。
二、施工组织为保证工程质量，在正式开工之前，我部严格按照ISO9001标准建立了完善组织网络和保证体系，并编写了隧道超前大管棚首件工程施工方案以指导施工有序、有质、有量的进行。
1、人员配备技术负责人：李黎明施工负责人：张健现场技术员：苏凯旋陈凯彬测量负责人：戴志艺安全员：苏陪松质检负责人：汪义军 质检员：陈建平 实验负责人：郑华新 实验员：苏建辉 施工队劳动力：20 2、机械设备配备三、施工过程及施工工艺管棚是沿隧道衬砌外缘一定距离打入的一排纵向钢管，并且在插入钢管后，再往管内注浆以固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间空隙，使管棚与围岩固结紧密，以提高钢管的强度。
隧道开挖后架设拱形钢架支撑，形成牢固的棚状支护结构，确保安全施工。
1 管棚施工工艺流程（见图1）图1 管棚超前支护工序流程图2 管棚参数2.1 钢管布设在圆心角为125°96′的隧道拱部。
2.2 钢管环向间距为40㎝。
2.3 倾角：仰角1°～3°(不包括线路纵坡)。
2.4 钢管施工误差：径向不大于20㎝。
2.5 管棚长度为28m，热轧无缝钢管Φ108㎜，壁厚6㎜，节长3.0m、6.0m。
2.6 采用C25钢筋混凝土套拱作为管棚导向墙，导向管为热轧无缝钢管Φ127㎜，壁厚4㎜，节长2.0m。
管棚施工总结
福州市螺洲大桥南接线工程（辅路隧道）管棚施工总结本隧道在右辅洞进口及左辅洞出口根据设计要求需施作管棚进行超前支护以确保隧道暗挖施工进洞时的安全性。
在管棚施工之前对现场实际地形及地质状况做了详细的调查了解，并结合相关施工经验对本次管棚施工做了详细的技术准备和分析，确保管棚施工顺利进行。
技术及施工要求：一、施工准备1、导向墙和管棚施工所需工字钢架、钢筋，导向管的品种和规格必须符合设计要求，导向墙施工所需的模板材质符合要求。
2、测量人员对导向墙的位臵进行精确放样。
3、搅拌机、配料机、砼运输设备、管棚钻机等施工设备满足施工要求，运行良好。
二、导向墙施工1、明洞开挖至洞口5m左右时预留开挖土，以做导向墙及大管棚施工工作平台。
2、导向墙采用C30砼，基础地基承载力大于350Kpa，地基承载力达不到设计要求时可增设C15片石混凝土扩大基础，导向墙内设3榀I18工字钢架，钢架外缘设Φ127㎜，壁厚4㎜导向钢管，钢管与钢架焊接牢固，连接成整体。
3、导向管固定在3榀I18工字钢架上，其方向用测量严格控制，固定好后再灌筑混凝土。
建议在浇注导向墙混凝土时，在导向管中填充黏土，可以防止混凝土流入管中，减小以后管棚钻进难度。
4、用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位臵；用水准尺配合坡度板设定导向管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。
导向管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。
5、模板安装导向墙钢模板之间通过螺栓连接，为确保导向墙内模圆顺，导向墙端头模板采用5厘米厚木板安装，木板间连接采用加背撑方式进行加固，木模板与钢模板之间采用扒钉或钢钉连接牢固。
在安装模板前应检查模板尺寸除顶面高程允许偏差±10mm，导向墙边缘位臵允许偏差＋10mm或0mm；模板平整度不得大于5mm，模板表面错台允许偏差2mm。
模板安装需牢固可靠，模板与混凝土接触面需涂刷脱模剂。
钢架架立、模板安装及各种预埋件埋设完成后应及时报工程部及质检工程师复核自检，自检后报监理工程师检查，检查合格后方可进行下道工序施工。
大管棚施工工艺总结
总结：隧道浅埋岩堆体ø108大管棚超前支护施工工艺总结人：冯春明1.前言大安隧道全长5054m(DKK243+950~DK249+004)，但出口处于Ⅴ级围岩，地表上覆第四系全新统人工弃土碎石土，人工填粉质黏土，坡洪积软土（软粉质黏土），松软土（软塑粉质黏土），粉质黏土，坡残积粉质黏土等，工程力学性质差，开挖后易坍塌，成洞困难。
为确保开挖稳定，进口DK248+987~DK248+962段25 m，隧道拱部140°范围采用ø108×6mm超前大管棚注浆支护辅助施工。
2.工程概况2.1概述大安隧道位于重庆市永川区大安镇,属丘陵地貌，丘槽相间，地形波状起伏，地面高层303～424m ,相对高差20～100米，自然横坡5°～30°，局部较陡，达45°。
丘坡上覆土层较薄，基岩部分裸露，地表多被垦为旱地；沟槽等低洼地带覆土较厚，多被辟为水田。
最大埋深约120m。
2.2大管棚超前支护方法2.2.1管棚构造管棚由钢管和20号工字钢拱架组成。
管棚是利用20号工字钢拱架，沿着开挖轮廓线，以较小的外插角，向开挖面前方打入钢管，形成对开挖面前方围岩的预支护。
见图洞口段长管棚横断面布置图超前管棚支护纵向布置图2.2.2管棚的性能特点及适用条件管棚是利用钢管作为纵向支撑、20号工字钢拱架作为横向环形支撑，构成纵、横向整体刚度较大，能阻止和限制围岩变形，并能提前承受早期围岩压力的一种超前支护形式。
管棚适用于特殊困难地段（如极破碎岩体、塌方体、岩堆地段、砂土质地层、强膨胀性地层、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩）的隧道施工中采用。
长管棚与短管棚相比，其一次超前量较大，可减少安装钢管次数，并减少与开挖作业之间的干扰，适用于大中型机械进行大断面开挖。
2.2.3管棚支护结构要点⑴大管棚钻孔孔口位置沿隧道拱部开挖轮廓线外30cm 布置，环向中心间距40cm，外插角约 1°，一共46根。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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长丝扣连接（套管采用内丝扣，钢管端采用外丝扣），以保证连接强度和顺直；钢管接头位置应错开，避免设置在同一横断面上。
钢管壁加工注浆花孔，孔径一般为φ6～φ8mm，间距10～15cm，一周4排左右，呈梅花形排列，前端为尖形，尾端50cm范围内不钻孔作为止浆段。
图1：大管棚施工工艺流程图2.1.2 测量定位根据设计的大管棚和导向墙位置，分别用全站仪和精密水准仪进行管棚位置和导向墙位置的放样，特别要控制大管棚位置与隧道开挖线之间的距离，以免出现大管棚位置侵入隧道初期支护或衬砌混凝土的现象。
图2: 大管棚布置图2.2 开挖工作室施作导向墙2.2.1开挖工作室为设立管棚推进基地和钻孔施工空间，在地下工程洞内施作大管棚的开端应开挖工作室。
工作室的开挖尺寸应根据钻机和钢管推进机的规格确定，一般应超出隧道外轮廓线0.5～1.0m，并设钢支架。
2.2.2施作导向墙一般情况为便于施钻和提高钻孔精度，常在明挖和暗挖交界处（或隧道坍塌位置）施作混凝土导向墙。
(1)导向墙在隧道外廓线以外施作，内埋设3～4榀工字型钢支撑，钢支撑与管棚孔口管焊成整体。
孔口套管沿拱圈环向布设，孔径比管棚钢管大20～30mm 。
(2) 孔口套管间距、位置及方向应准确。
用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用激光导向仪设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。
孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。
2.3 钻机配置钻机选型由一次钻孔深度和孔径决定。
如采用直径φ70～127mm大管棚时，根据现场实际情况，可选用YG型全液压驱动动力头式钻机、KQL型钻机或者其他地质钻机。
这里介绍YG50型全液压驱动动力头式钻机。
2.3.1钻机主要技术参数为：钻孔深度：50m 钻孔直径φ90～168mm钻孔倾角 0～90° 动力头行程 1800mm桅杆滑移行程 500mm 最大输出扭矩 2000Nm动力头输出转速（正反）5～120转最大体升力 30KN 最大给进力 15 KN电动机型号 Y180M-4 功率18.5KW液压系统额定压力 20MPa主机外形尺寸3000×1000×1500m2.3.2 钻机主要特点：(1)钻机钻进能力强，适用范围广；钻进速度快，处理事故能力强，钻进效率高。
(2)钻机动力头输出轴设有伸缩机构，可以有效保护钻具。
动力头及孔口板调转方向可直接钻凿仰孔，大大增加钻孔倾角范围。
(3)钻机机架前部设有上下调节立柱，可调节桅杆高度，施工时对孔位快捷方便。
(4)钻机结构为分体式，管路连接采用快速接头，可拆性好，安装迅速；可远距离进行操纵。
(5)钻机全液压驱动，可实现无级调速，操纵简单，维修方便。
(6)钻机可适用多种钻进工艺方法，如合金回转钻进、螺旋钻进、潜孔锤钻进、跟管钻进等。
搭设钻孔平台架设钻机。
2.4 钻孔2.4.1钻机就位(1)钻机平台一般用钢管脚手架搭设。
平台搭设长度为钻机长度(单根管棚长度)加50cm。
搭设平台应一次性搭好，可同时采用多台钻机进行钻孔；钻孔时应避免钻机互相影响，便于钻机定位。
(2)平台支撑连接要牢固、稳定。
防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量的现象发生。
平台上可准备短方木若干，以备调准钻机高度时使用。
(3)钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。
用经纬仪、挂线、激光导向仪导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻进时的倾角、仰角。
2.4.2导向控制导向技术人员随着导向孔的钻进，必须时刻观察探头角度变化情况，角度偏差大于0.3°时，应及时纠偏。
当纠偏无效、偏差大于0.6°时，应停止钻进，及时报告，研究对策后再施工。
现场须及时进行导向数据记录和钻具前端长度及每次加管长度详细记录。
根据不同的导向系统，进行导向孔水平偏差调整和导向孔高程偏差调整。
2.4.3钻进技巧⑴为了便于安装钢管，钻头直径采用比大管棚钢管直径大5～10mm的钻头。
钻孔前先检查钻机机械状况是否正常。
⑵根据预埋的钢套管作为导向管进行钻孔。
掌子面必须按要求先喷一层素混凝土作为止浆墙，以确保掌子面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌。
⑶钻机开钻时，可低速低压，待成孔达到一定深度后，可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
钻孔时根据情况确定是否加泥浆或水泥浆钻进。
岩质较好可以一次成孔。
⑷钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
⑸钻孔速度应保持匀速，特别是钻头遇到夹泥夹沙层时，应控制钻进速度，避免发生夹钻现象。
当钻至砂层易塌孔时，应加泥浆护壁方可继续钻进；如不能成孔时，可加套筒或将钻头直接焊接在钢管前端钻进。
⑹为避免钻杆太长，钻头因自重下垂或遇到孤石钻进方向不易控制等现象，开钻上挑角度控制在 1°～ 3°之间，并随时用测斜仪量测角度和钻进方向。
⑺在遇到松散的堆积层和破碎地质时，在钻进中可以考虑增加套管护壁，确保钻机顺利钻进和钢管顺利顶进。
在塌方体钻进时由于有大量钢格栅、锚杆、注浆小导管，一般钻头遇到这种情况无法继续钻进，所以在钻孔初期用专门设计的合金钻头进行切割。
这种合金钻可切割螺纹钢、小导管、钢板等。
一般当钻孔深度达到2m后，受倾角控制，钢格栅、锚杆、注浆小导管已基本不再出现，此时改用潜孔锤钻进，压缩空气清孔，潜孔锤后连接4m长扶正器，以便保证钻孔方向与孔的轴线吻合。
⑻认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。
作为开挖洞身的地质预探预报，亦作为指导洞身开挖的依据。
2.5 清孔验孔⑴通常用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。
⑵用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
⑶用经纬仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。
2.6 安装管棚钢管⑴钻孔完成后及时安设管棚钢管，避免出现塌孔。
⑵棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，然后可用10 t以上卷扬机配合滑轮组反压顶进，也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。
⑶钢管在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻φ6～φ8mm出浆孔。
钢管逐节顶入，采用丝扣连接，丝扣长15～20cm。
⑷为保证管棚钢管的焊接相连处不集中在同一断面，相邻两孔的管棚钢管接头应前后错开，确保受力情况良好。
同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1 m。
对长大管棚为加强其刚度，可在钢管内加钢筋笼然后再注浆。
⑸及时将钢管与钻孔壁间缝隙填塞密实，在钢管外露端焊上法兰盘、止浆阀，并检查焊接强度和密实度。
2.7 管棚注浆2.7.1 浆液配置注浆材料及配合比：注浆材料和配比根据试验现场确定，一般情况下注浆浆液多采用水泥砂浆或水泥－水玻璃双液浆。
对于有空洞较多的坍方体，可采用先注水泥砂浆，等到注入压力达到预计压力时，注入水泥－水玻璃双液浆。
水泥可采用标号32.5（R）以上普通硅酸盐水泥。
水泥砂浆浆液水灰比宜为0.5:1～1:1；双液浆配合比为水泥浆：水玻璃（体积比）＝1：1。
单根钢管理论注浆量：（不同的地层计算数值有所不同）Q=πR2Lηαβ式中：L为钢管总长度；R为浆液扩散半径；η为地层孔隙率；α为浆液有效充填率；β为浆液损耗系数。
2.7.2注浆管的设置注浆采用分段后退式注浆，利用自制的注浆套管与管棚用套丝连接，注浆套管上准备出气管与进浆管，由阀门来控制开关，如图3所示。
然后安装塑料管作为排气管，连接注浆管等各种管路，利用锚固剂封闭掌子面与管棚间的孔隙，防止漏浆。
关闭孔口阀门，开启注浆泵进行管路压水试验，如有泄漏及时检修，试验压力等于注浆终压。
见注浆管示意图。
图3 注浆管示意图2.7.3注浆控制⑴管棚施工完成后开始注浆，注浆前对所有孔眼安装止浆塞，同时对管口与孔口外侧进行密封处理。
⑵水泥砂浆浆液采用拌合机制浆，采用液压注浆机将浆液注入管棚钢管内，注浆前先检查管路和机械状况，确认正常后做压浆实验，确定合理的注浆参数，据以施工。
⑶注浆分两步完成，当第一次注浆的浆液充分收缩后，进行第二次注浆，以使管棚填充密实。
注浆采取注浆终压和注浆量双控措施，拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶。
初压0.5MPa～1.0 MPa为宜，终压宜控制在2 MPa，持压3～5 min后停止注浆，注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍。
若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。