隧道超前管棚支护施工工艺
浅谈隧道超前管棚支护施工工艺
摘要：本文从工程实践出发，通过对隧道超前管棚支护施工进行介绍,总结了管棚支护施工工艺，为达到质量最好、效率最高、经济效益最大化的隧道超前支护施工提供参考。
关键词：隧道超前支护的原理；超前支护的使用情况；隧道超前管棚支护施工工艺
abstract: in this paper, starting from the engineering
practice, introduced through the tunnel ahead of the
pipe-shed support construction summed up the pipe roof
support construction process, in order to achieve the quality
of the best, the most efficient, maximize the economic
benefits of tunnel support construction reference.keywords:
tunnel the advance support the principle; the advance support
use; tunnel ahead of pipe roof support construction process
中图分类号：u45文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）
前言：近年来,人们对环境保护意识的增强,提倡隧道洞口施工尽量减少对洞口围岩结构的扰动和地表生态环境的破坏,采取超前支护进洞的技术得到越来越多的应用。经过近几年来的不断发展和实践,超前大管棚支护作为一项保证隧道开挖安全、保护地面建筑以及控制地表沉降等的技术越来越受到重视,其应用也越来越广泛。随着隧道超前管棚支护施工的不断发展,新工艺、新技术也不断涌现,极大的提高了地下工程的施工安全和施工效率。
一、超前支护技术
常用的超前支护主要有超前锚杆、管棚、超前灌浆、人工冻结法等。由于地质性质不同，施工实践中形成了在支护原理、施工工艺上各不相同的超前支护技术。在结构破坏的硬岩、松散破碎及软土中多采用超前锚杆、管棚等支护；在裂隙或带孔硬岩地层、卵石砾石地层中采用灌浆法；在渗水严重、地层可灌性差的冲积地层中采用人工冻结法等。
二、管棚支护技术
由于隧道开挖断面大，洞口处岩体风化十分严重，土体松散，洞口开挖面极易发生坍塌，施工进洞困难。采用管棚超前支护施工技术对洞口段堆积体进行注浆固结然后再开挖，这样可以有效保证洞口边仰坡稳定，而且使开挖轮廓线外圈形成棚幕和一层壳体，从而大大增加了进洞施工的安全性，确保顺利进洞的安全。
超前支护的基本工作原理是在待开挖洞顶轮廓线以外一定角度范围内，环向按照一定的间距超前打入钢管，并在钢管内进行压力注浆。环向钢管形成棚架，为开挖及初期支护作业提供了安全保障；浆液固结后钢管和围岩之间组成了一个共同的固结圈，从而在隧道的纵向和横向分别形成一个刚度较大的梁结构和拱结构。这个结构能有效提高围岩的承载力及自稳能力，减小围岩的变形；同时，隧道开挖后与钢架一起共同组成刚度较大的支护结构，以抵挡隧道开挖后产生的围岩压力和变形。
1、管棚设计参数管棚设计宜根据地质情况及施工条件参照下列
要求进行。
1)管棚棚管采用热轧无缝钢管,钢管导向端做成尖形,承压端焊上钢箍,管口预留止浆段,注浆孔沿管棚支护技术参数壁呈梅花形布置。2)两根相邻管棚接缝应在垂直面上错开一定距离,全部管棚的接缝应交错布置。3)钢管直径选用80～180mm,钢管中心间距为30～50cm;4)钢管长度一般为10～45m,当采用分段连接时采用4～6m,钢管采用丝扣连接方式,丝扣长度≮15cm;5)钢管沿隧道开挖轮廓线纵向近水平外插设置,外插角为1°～5°;6)钢管施工径向误差≯20cm,沿相邻钢管方向≯5cm;7)纵向管棚水平搭接长度≮115m。
2、管棚施工工艺流程如图。
三、管棚支护工艺
（一）超前锚杆原理及适用情况简介
1.隧道施工中，超前锚围预支护是一种新形支护结构是根据围岩性质、隧洞跨度、地下水状况以及施工段落等布置锚杆、管棚、
挑梁、插板等材料预支护工作面前方围岩的措施。按受力条件可分为抗剪破坏和承受松弛荷载两类，它与普通锚同的区别是安装程序的不同：普通锚固是在隧道洞室开挖一段距离后开始安装，超前锚固则在开挖前安装，开挖完成后立即进行正常初期支护。国内外都有运用超前锚杆技术的成功先例。
对于结构相对完整的围岩，其破坏形式多为剪切破坏。在开挖前在工作面沿经向应力方向安设锚杆或锚索。锚杆的限制范围较小，一般不超过5 m，锚索则可以很长；对于砌块结构和散体结构的岩石，其破坏形式多为顶部岩块松脱，超前锚杆、管棚、挑梁等可以间化为梁构件，主要承受松脱地压或上覆岩体的自重。
2.工艺简介
在选取锚杆或管棚间距时，对于松软地层，锚杆或管棚中心间距应当适当缩小，凝聚力较高的黏性土层间距可适当加大。而且实际布锚或布管时，从拱顶到拱脚，间距可以逐渐变疏。如严冬围岩特别松散、破碎，除了加密间距外，还可以采用双层、三层锚杆或管棚。在地下水丰富的地段要注意排水，如遇孔内流水，可在附近另钻排水孔再安插锚杆或管棚。如水量太大，可采用自钻锚杆或药包锚杆。超前锚杆的安装必须作为开挖循环的一个组成部分来完成，旨在缩短围岩暴露时间，增加岩体的自承能力。每循环长度视施工要求而定：隧洞开挖进尺寸过小，则增加工序转换次数和时间，影响施工效率；开挖进尺过大，易产生塌帮或冒落事故。超前锚固支护长度越长，越能节省辅助时间．提高施工效率。但是由于受到
钻孔机钻进技术和锚杆或钢管挠度等条件限制，如果超前锚固长度过长就很难保持锚杆或管棚的水平角度和排列规整，从而影响施工质量。在围岩质量差的隧洞中，锚杆、钢管等材料要承受松脱地压，其外插角要尽量小，岩性较硬的岩层巾。锚固材料既有承担岩块自重的作用，又有抗剪的作用。为更好地发挥抗剪作用，需要加大外插角。但是，外插脚太大又减小了锚固材料的影响范围。为了尽早发挥超前锚杆的预支护作用，一般采用早强砂浆作为锚杆杆体与岩层孔壁的胶结物，即全长黏结锚杆。这种锚杆对岩层的适用性很强，阻止围岩移动和变形的能力强，具有防锈价廉且可作永久支护的特点。
（二）超前灌浆原理及适用情况简介
1.当隧道开挖面前方遇到含水裂隙岩层或松散地层时，采灌浆超前支护，可以使松散岩土得到胶结硬化，提高其整体性和密实度，同时使裂隙和空洞得到填充，有效地控制地下水的渗流，从而达到封闭水源和加固围岩的目的，为隧洞开挖创造了一个有利施工的安全条件。超前灌浆的方法主要有工作面超前灌浆、地面剃前灌浆和导洞超前灌浆等。在洞内工作面前方开挖轮廓线钻孔灌浆(gfp)可有效地控制灌浆范围，因此在工程实践中采用这种方法，灌浆套管同时也可以起到预支护作用。
棚管加灌浆是20世纪80年代意大利工程承包商首先提出来的，并在浅埋交通隧洞的应用中获得成功。以后国外发达国家陆续开展管棚的
隧道洞口及管棚施工方案
洞口及管棚施工方案
一、洞口刷坡施工
1．洞口采用机械刷坡，然后人工修整,清理防护岩面杂物，清除浮石及松动的岩石；用高压水冲洗坡面，并使岩面保持一定的湿度。
2．初喷：采用湿式喷射机喷射砼，移动式电动空压机供风，施作前先对机械进行技术检查，对水、风、电路进行检查，合格后方可运转，喷射混凝土分段、分片由下而上进行，向喷射机供料时要连续均匀，机器正常运转时，料斗内保持足够的存料，喷层厚度为3cm,厚度要均匀。
3．锚杆：锚杆采用ф22的螺纹钢,锚杆长度为3米.锚杆以梅花形布置,锚杆间距为1. 5米,布置到边缘不够1. 5米但大于0.5米时要加布一根锚杆.在岩面上确定锚杆孔位、进行钻孔，孔深及孔径应符合图纸要求。钻孔采用风动锚杆钻机或风钻凿岩机钻孔，钻至规定至深度后，用高压风吹孔，用牛角泵向孔内灌入水泥砂浆，并打入锚杆,锚杆外露部分不小于3cm以便挂网连接。孔口不满部分用泵补灌，再用砂浆将孔口抹平。锚杆布置见附图。
4．挂网：钢筋网加工车间集中加工，人工安装。安装过程中采用钢钎或木柱将网片顶至密贴坡面，然后将网片焊接在安设好的锚杆上固定,钢筋网片加工示意图为通用图,但边缘部分的钢筋网要用同型号钢筋封死。使用前，钢筋网须经试验合格，并除锈。在洞外分片制作，安装时要求焊接并且搭接长度不小于8cm，钢筋网采用人工铺设，利用锚杆连接牢固。
5．复喷：喷砼时，减小喷头至受喷面距离和风压以减少钢筋振动，降低回弹。钢筋网喷砼保护层厚度为5cm，保证钢筋网被覆盖完全。
6．刷坡线根据测量组放线定位确定
二、管棚施工顺序安排
以刷坡面为施工平台进行管棚工程的施工，隧道拱部范围内从中间向两侧施作(考虑围岩情况)。
三、施工工艺及方法 采取施工技术为：采用德国TT40水平导向钻机先成孔后跟管钻进完成管棚施工，一次完成。
1．施工机械布置
主机安置于施工钻孔处，主机中心线与管棚中心线应重合，液压动力系统和泥浆系统安置于主机边缘，隧道洞口砌筑泥浆池，用于储蓄施工后流出的泥浆。
隧道超前大管棚施工技术交底
单位工程名称 金保岭隧道工程 分部工程名称 超前大管棚工程
1、工程概况
本隧道位于合益路，双线隧道，左道k1+342〜+834,右道k1+320〜+805.左道长 492m,右道长485m。隧道最大埋深约45m。设计为拱部150°范围内采用大管棚超前支护; 大管棚施工作业先施作导向墙，导向墙中安设孔口管，孔口管定位准确，再钻孔安设大 管棚。大管棚具体施工交底如下： 2、施工参数
（一）大管棚设计参数（详细参数及要求参考 施-隧-606图）
①导管规格：外径108mm，壁厚6mm热轧无缝钢管；
②管距：环向间距30cm,每洞口环向共73根；
③倾角：外插角2°〜5°为宜，可根据实际情况作调整；
④注浆材料：1：1水泥砂浆，要求浆液强度等级不小于M10;
⑤设置范围：拱部150°范围；
⑥导管长度：32.5m。
（二）其它
①导向架：钢筋混凝土套拱；
②导向管：“127mm无缝钢管，壁厚6mm,每根L=2.0m,安装倾角为2°〜5°；管 与管环向间距为30cm；
③导向墙：截面尺寸0.5mX2m,纵向长度为2m,厚度为0.5m,C25混凝土浇注，导 向墙基础需置于稳定基础或具有足够的承载力；导向墙基础需嵌入管棚作业平台不小于
单位工程名称I 金保岭隧道工程 I分部工程名称I超前大管棚工程 0.5m。
大管棚布置图 3、施工工艺流程
前期准备（测量放线和场地平整）
厂 一
管棚施工作.业平台或操作间 I ___________
卜二 一钢筋加工
砼生产I -------- N套拱（洞内时工作室）一
_____________ 导向架 ____________
_____________ 导向管 ____________
I 钻机就位、钻孔
大管棚加工I T
___________ 顶进管棚 __________
4r
------------ X 综合检查
不合格 I 合格
—I补孔、下管］ I 注浆
隧道超前长管棚施工方案
隧道超前长管棚施工方案
1 / 161 / 16 隧道超前长管棚施工方案
一、编制依据
二、工程概况
一）、工程简介
二）、工程地质概况
1、地形地貌
隧道区属构造—侵蚀丘陵地貌区，穿越浑圆状山体，沟谷切割较深，多呈“U”型峡谷，自然坡角20~35°。山脉总体呈东西向，山顶呈圆状，多发育树枝状冲沟，沟内一般无水地表径流。地表植被不甚发育，多以稀疏林木为主，进口地带有乡间简易公路到达，交通较为不便。
2、地质岩性
根据工程地质调查、钻探及物探资料，本隧道地段围岩主要为元古代武当群（Pt2w）片岩和白垩—第三系（K-E）砾岩；两岩性呈角度不整合接触；斜坡坡面和低洼冲沟内覆盖第四系残坡积（Q4e1+d1）粉质粘土层。
3、地震基本烈度
隧道场区地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度分区属0.05g区，相当于原地震基本烈度VI度区。依据《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）有关规定，该隧道可比基本烈度提高一度采取抗震措施。
4、水文特征
隧道区地表水系不发育，隧道区多发育树枝状冲沟，沟内一般无地表水径流。但在雨季会出现短暂地面渗流，流量较小，对隧道施工影响较小。隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水，其次为残坡积碎石质粉质粘土层中的孔隙水。分部零星、不稳定，水量亦随季节变化。
三）、工程概述
由于隧道进、出洞口浅埋，为了保证隧道开挖稳定，实行管棚预支护，预先处理围隧道超前长管棚施工方案
2 / 162 / 16 岩，提高其整体性，增加稳定性，能承受开挖后的围岩应力和抑止围岩变形。
在开挖隧道左洞进口29m、出口30m和右洞进、出洞口30m，隧道拱部140°范围采用φ108无缝钢管（壁厚6mm）超前大管棚注浆支护辅助施工，共设37环，左洞出口和右洞进出口每环钢管总长度30m，左洞进口每环钢管总长度29m，环向间距0.4m，外插角2~3°，注水泥浆。同时根据实际情况在地下水较发育可添加水泥浆液体积5%的水玻璃，进行水泥-水玻璃双液注浆。
隧道中的超前大管棚支护施工
蔫窄螽蟊 工 科学 ５１ 隧道中的超前大管棚支护施工 陈连伟，李灿辉，赵斌 （中国矿业大学（徐州）力学与建筑工程学院，江苏徐州２２１００８） 摘要超前管棚支护是隧道施工中穿越软弱、破碎围岩的一种有效的加固施工方法。介绍超前大管棚支护在隧道施工中的施工工艺、施工 程序及注意事项。详细说明管棚支护的作用原理和适用范围。 关键词隧道施工；超前管棚支护；施工工艺；施工工序 中圈分类号Ｕ４５５．７ 文献标识码Ａ 文章编号１６７３—９６７１一（２ｏｌｏ）ｏ５１—００５１一Ｏ１ 近几年来，随着国家交通建设的飞速发展，隧道的修建成了交通建 设中的重要部分，对其技术要求也不断提高。面对各种复杂的地下地质 情况，出现了不同的施工方法，并在工程实践中不断得到完善。而在公 路、铁路下、地质情况差或隧道断面大、跨度大、埋深浅的隧道，其施 工有很大的困难。而管棚施工是上述情况的有效的辅助施工方法之一。 管棚法是沿开挖轮廓线，钻设与隧道轴线平行的钻孔，而后插入不 同直径的钢管，并向管内注浆，固结管周边的围岩。并在预定的范围内 形成棚架的支护体系。 管棚支护将管周围岩的抗剪强度提高，先进行支护围岩，把因开挖 引起的松弛控制在最小范围之内。 １作用原理 １）通过管棚注浆，使拱顶预先形成加固的保护环。而加固环发挥 “承载拱”的作用，承受拱上部的地面荷载和岩层重量，使拱内部围岩仅 承受拱部围岩的形变压力，从而创造了理想的开挖条件。２）当超前管棚 沿隧道开挖轮廓周边密布时，加固环的变形变小，传递给隧道支护结构的 上部荷载大大减小，同时通过环形同结层与管棚，将拱部围岩的形变应力 传递给支撑拱架。由于支撑拱架间的相互连接。形成整体支护，有效地保 证了掘进施工和初期支护的安全。３）梁效应：先行施设的管棚，以工作 面和后方支撑为支点形成—个梁式结构，防止了围岩的松弛和滑塌。 ２设计参数 管棚设计参数一般要求为：管棚棚管采用热轧无缝钢管，钢管导向 端做成尖形，承压端焊上钢箍，管１：３预留止浆段，注浆孔沿孔壁呈梅花 形布置。两根相邻管棚接缝应在垂直面上错开一定距离，全部管棚的接 缝应交错布置。钢管直径选用８Ｏ－１８０ｍｍ，钢管中心间距为３０－５０ｃｍ；钢 管长度一般为１０－４５ｍ，当采用分段连接时采用４－６ｍ，钢管采用丝扣连接 方式，丝扣长度《１５ｅｍ；钢管沿隧道开挖轮廓线纵向近水平外插设置， 外插角为１—５ｏ；钢管施工径向误差２０ｅｍ，沿相邻钢管方向５ｃｍ；纵 向管棚水平搭接长度《１．５ｍ。 而对于注浆材料，则有： １）注浆多采用水灰比ｌ：１单液水泥浆，在早期强度要求较高时可采 用双液浆；２）注浆压力：０．２－２ＭＰａ；３）止浆墙根据围岩条件确定，可 采用ｌＯ－２０ｃｍ厚喷混凝土或２０－５０ｃｍ厚混凝土封闭；４）注浆前先进行注 浆现场试验，根据实际情况确定合理注浆参数。 ３施工工序 管棚施工法的主要工序有导向孑Ｌ钻进一扩孔施工～畸进钢管施工一 管棚注浆施工。 其流程为：首先进行施工准备，同时钢管加工。完成后将钻机安放 就位，同时利用导向系统进行导向孔钻进，之后扩孑Ｌ，夯进钢管并进行 管棚钢管清洗，最后实施管棚注浆工序。完成后即可进行隧道开挖。 ３．１施工准备 １）根据设计图，进一步调查地质情况，按可灌性和空隙比或渗透 系数确定注浆类型；２）通过试验确定或调整注浆半径、注浆压力和单 管注浆量；３）加工导管，准备施工机具和器材。 ３．２导向子Ｌ钻进 导向孔钻进是根据钻机钻杆内的高压射流泥浆，通过旋转射流对导 向钻头前的土体进行切割，破除部分土体，再通过导向钻头导向板进行 旋转切割，膨润土泥浆渗入导向孑Ｌ内，进行护壁、冷却钻头和排屑。 钻孔前先喷混凝土封闭掌子面，以防漏浆，而后测量布孑Ｌ，在设计 孔位点上标记。然后用钻机钻孔，开孔时，先轻压慢速钻进，以保证开 孔质量。钻进中用测斜仪量测钻孔方向，发现偏斜超过设计要求，及时 纠正。 导向孔是管棚施工的关键环节，其成败与否直接关系到管棚施工的 成败。所以在导向孑Ｌ施工的每一环节都应受到重视注意。 １）钻机就位。施工中为确保钻杆中心与设计管棚中心位置对齐， 采用支架进行钻机固定；同时为确保支架位置与管棚中心位置保持一 致，每次管棚施工前都要对支架及钻孔进行对位。支架根据隧道结构 形式搭设，与栅格连接固定。２）导向系统。根据隧道埋深确定应使用 的导向系统，导向系统一般有ＥＣＬＩＰＳＥ无线地下定位系统和地磁定位系 统，当埋深在８ｍ以下时采用地磁地下定位系统。３）泥浆系统。由引言 知，一般超前管棚经过的地层地质条件较差，在例如粉细沙这样间歇性 小、遇水容易坍塌的地层中，膨润土泥浆的作用就变得非常明 。不仅 起护壁作用，还可以冷却钻头，排除钻屑。 ３．３扩孔 在导向孔钻进成功后，卸下导向钻头，进行扩孔施Ｔ。扩孑Ｌ中采用 膨润土泥浆护壁，确保扩孑Ｌ的顺利进行，防止孔壁坍塌。同时控制扩孔 速度，扩孔过程中的钻机扭矩控制在钻机额定功率范围内。 ３．４夯进钢管 、 当扩孔器扩孔完成后，移开钻机，铺设导轨，进行钢管行进施工。 在夯进钢管过程中，保持膨润土泥浆进行护壁润滑，管口用麻丝和锚固 剂封堵。 ３．５管棚注浆 清孔后，按由下至上的顺序施工，浆液先稀后浓、注浆量先大后 小，如遇串浆或跑浆则隔孔灌压。 在夯进钢管之后，采用高压风进行钢管内泥沙处理，通过高压风使 部分沉积在钢管内的泥沙排出管内，确保注浆管路畅通。 通过调整注浆压力使使浆液通过注浆孔渗透到钢管外的空隙及周围 土体内，形成管棚，确保管棚周围土体密实。提高地层的强度和刚度， 达到加固地层的目的。 浆液灌注根据现场地质情况及成孔效果，可采用多次注浆，通过调 整将液压力对钢管内及钢管周围空隙进行多次填充。 ４注意事项 １）在复核管棚的设计位置后才能进行下一步施工，以确保导向孔 的成孔精确；２）钻机就位严格按设计轴线就位，从入射口就严格控制 钻机轨迹；３）严格控制钢管就位，确保钻孔的纵环向间距及孔径，便 于二次注浆；４）严格进行泥浆配置；５）做好施工记录；６）为使水平 定向钻机钻杆中心与设计管棚轴线一致，因而孔口部位位置管栅施工钻 机悬空，支架焊接牢固，确保水平定向钻机在支架上平稳牢固。 ５结语 从超前管棚的施Ｔ流程来看，超前管棚支护实际上就是新奥法施１＝ 中超前锚杆施工的发展。超前管棚支护结构有足够的可靠性能，对于各 种特殊、困难地段有较好的适用性。 它利用钢管和钢拱架作为纵向和横向支撑，能限制同岩变形，提前 承受早期围岩压力。 管棚支护预加固效果明显。其施工速度快，临时支护及时、效果 好，安全 高，能阻止严重渗水，经济和社会效益明显。 运用注浆加固、大管棚支护，可进行上半断面或全断面开挖，对于 缩短支护时间，改善衬砌的受力特性都比较有利，提高了隧道的长期稳 定性 参考文献 ［１］韩立军，张茂林，贺永年，林登阁岩土加固技术冲国矿业大学出版社，２００５，９． ［２】林希鹤，卢清国，马艳春．超前管棚支护在隧道工程中的应用．铁道建筑，２００６，８ ［３】吕少锋－隧道与地下工程施工技术案例精选．中国电力出版社，２００９，４． ｒ４】杜彬，李俊喜．隧道大管棚支护施工技术．铁道设计标准，１９９８，７．
隧道洞口管棚支护施工工艺及施工方法
隧道洞口管棚支护施工工艺及施工方法
1、施工工艺
测量放样→整理施工平台→钢拱、套管安装→套拱浇筑→钻机就位→方向调节→钻孔、清孔→顶进导管→注浆→封孔。
2、施工方法要点
(1)准确测量放样，画出每根导管的孔位，以保证管棚支护的有效范围。
(2)根据设计轮廓及要求认真施作套拱，套管的安装必须测量准确，以利于钻孔时能控制好外向角度，保证管棚不侵入开挖轮廓线。
(3)安装管棚前吹孔、洗孔，保证孔体通畅，不堵孔。顶进钢管后管棚与套管之间进行密封处理；钢管在安装之前应作适当的调整，使钢管接头尽量控制不在同一断面上。
(4)严格控制浆液配合比及稠度，做好止浆装置，并控制好注浆终压的延续时间，当注浆量或注浆压力达到设计要求时，停止注浆，封孔。注浆施工中的注意事项：
上岗人员必须经过培训，并坚持岗位责任制。
在注浆之前要充分做好各项准备工作，特别是机具设备的检修及试运转，如发现问题要及时排除，予以修复，使其始终处于良好状态。
对注浆管路系统包括混合器、接头、阀门等，都要认真检查，如有破损立即更换。
不好用的接头、阀门不得使用，以免注浆时在高压下发生脱扣危险事故。
注浆前应在洞外将管路全部接通进行试压，试压可用清水进行。
在试压时如管路不通或有漏水现象应予以排除，必须保证管路系统各部件的完好畅通。
在注双液浆时，先关闭水玻璃泵，后关闭水泥浆泵，一旦结束注浆，应尽快卸开孔口。
在注浆过程中，随时检查检测经过混合器后的双液浆的凝胶时间是否与要求
一致，否则要及时查找原因，予以排除，直到符合要求为止。
注浆作业必须前后配合，统一指挥，在操作过程中必须配备专业电工，以防电路、电器设备发生问题以及中途停电造成意外事故。
注浆结束后，所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆机、注浆管、接头、阀门、储浆桶等，都要认真清洗干净，撤出工作面，并进行检查、保养，使其处于良好状态备用。
(5)控制钻爆参数及掘进进尺，保证每个循环都在超前支护有效范围内，并控制好每个循环超前支护搭接长度。
浅谈隧道超前长管棚支护施工技术
浅谈隧道超前长管棚支护施工技术
隧道超前长管棚支护施工技术是一种利用钢管或混凝土管作为加固结构，以支撑和稳定土体、岩体，防止坍塌和滑坡的支护技术。其优点主要包括：施工速度快、节约材料、建筑高度不受限制、抗震抗风能力强等。
隧道超前长管棚支护施工技术是一种采用钢管、混凝土管等材料作为加固结构，以保护和稳定土体、岩体的支护技术。其原理主要是利用管体与土体或岩体之间的摩擦力、牵引力和摩擦阻力，使管体承受地压力，同时通过钢筋混凝土或灰浆将管体与后方支撑系统连接在一起。因为采用了长管棚支护的方式，因此施工时可实现局部挖掘，局部搭建支撑体系的效果。
（1）施工速度快：利用隧道超前长管棚支护施工技术，可以避免大面积开挖导致的地面塌陷和基础破坏，有效缩短了施工周期。
（2）节约材料：采用隧道超前长管棚支护施工技术，可以减少施工中所需的钢材和混凝土等建材，降低了施工成本。
（3）建筑高度不受限制：由于长管棚支护可以支撑较高的土体、岩体，因此能够降低对建筑高度的限制，适用于各种规模和类型的隧道工程。
（4）抗震抗风能力强：长管棚支护方式可以有效地提高隧道工程的抗震抗风能力，保证建筑物的稳定性。
（5）施工过程对环境污染小：隧道超前长管棚支护施工技术减少了工地空气、噪声和水源的污染，有利于环境保护。
（1）选址：按照设计要求选定隧道出口和入口的位置，并根据工程所在地的地质情况，确定施工的深度。
（2）施工准备：确定施工班组、选定设备，制定合理的施工方案和安全措施。
（3）隧道开挖：隧道开挖除采用传统炸药破岩和机械掘进方式外，还可以采用超前掘进的工艺，即先钻凿钢管，然后挖掘管道或钢管与土体的间隙，之后再推进新的钢管。
（4）支撑结构搭建：搭建支架支撑结构，安装隧道足部支撑结构，并挂置衬砌板。
（5）管体加固：在隧道内设置钢管或混凝土管，并关联钢筋混凝土或灰浆使其与支撑结构连接在一起。
隧道超前管棚支护施工工艺
浅谈隧道超前管棚支护施工工艺
摘要：本文从工程实践出发，通过对隧道超前管棚支护施工进行介绍,总结了管棚支护施工工艺，为达到质量最好、效率最高、经济效益最大化的隧道超前支护施工提供参考。
关键词：隧道超前支护的原理；超前支护的使用情况；隧道超前管棚支护施工工艺
abstract: in this paper, starting from the engineering
practice, introduced through the tunnel ahead of the
pipe-shed support construction summed up the pipe roof
support construction process, in order to achieve the quality
of the best, the most efficient, maximize the economic
benefits of tunnel support construction reference.keywords:
tunnel the advance support the principle; the advance support
use; tunnel ahead of pipe roof support construction process
中图分类号：u45文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）
前言：近年来,人们对环境保护意识的增强,提倡隧道洞口施工尽量减少对洞口围岩结构的扰动和地表生态环境的破坏,采取超前支护进洞的技术得到越来越多的应用。经过近几年来的不断发展和实践,超前大管棚支护作为一项保证隧道开挖安全、保护地面建筑以及控制地表沉降等的技术越来越受到重视,其应用也越来越广泛。随着隧道超前管棚支护施工的不断发展,新工艺、新技术也不断涌现,极大的提高了地下工程的施工安全和施工效率。
隧洞大管棚超前支护施工图解
隧道大管棚超前支护施工图解
管棚施工在这中间就起到了超前支护的作用，因此又称之为管棚超前支护，管棚刚度较大，施工时如再次发生塌方，塌渣也是落在管棚上部岩渣上，起到缓冲作用。即使管棚失稳，其破坏也较缓慢，为隧道开挖提供了坚实的基础。
安装套拱中导向管
绑扎套拱钢筋网
套拱底模安装
套拱堵头模板安装
套拱模板加固及泵管安装
套拱拆模后施钻管棚孔
套拱施钻管棚孔
在洞外洞口交界处架立钢架，间距按管棚施工图要求，用连接筋焊接成一整体。在钢支撑上安设导向钢管，数量、环向间距和外插角与大管棚一致。导向钢管的安装要测量定位，使钢管位置与方向准确无误，导向钢管与钢架焊为整体。支立模板，然后灌注导向墙，导向墙完成后，喷射混凝土封闭周围仰坡面，以防止浆液从周围仰坡渗漏。搭设钻孔平台脚手架、安装钻机。
套拱送管棚施工
管棚注浆后封孔
套拱施作完成
公路隧道洞内超前管棚支护施工技术
中国新技术新产品2020 NO.11（下）
- 111 -工 程 技 术
１ 工程概况该隧道设计速度为 60 km/h，为双向四车道二级公路，分离式隧道。其中左洞起止里程为 L2K7+305-L2K7+732，全长 427 m，隧道穿越围岩为三叠系中统巴东组中风化灰褐色泥质灰岩、砾岩、灰岩互层，岩性变化大。L2K7+500-L2K7+560段现场为天坑积水处，地表汇水后从此处下渗。根据揭露的地质情况表明，该段岩溶发育，大小溶洞比较多，地质情况复杂，岩性变化大，岩体节理发育、劈理发育，呈破碎结构，岩体富水性弱，开挖时地下水主要以点滴状出现，围岩自稳能力差，易产生坍塌及冒顶破坏。２ 施工情况当隧道左洞正常开挖至L2K7+520断面时发现1个溶洞，溶洞位于隧道衬砌轴线左侧拱腰顶部，一直朝前向上发育，大部分位于隧道轮廓线外。溶腔体类似一个圆柱体形，直径3 m左右，顶部窄下部宽，顶部一直朝上延伸，溶腔内无填充物，但一直有突泥，突泥物为黏性土，含水量大，饱和状。现场立即采取掌子面反压回填，准备对溶洞口进行加密初支、泵送混凝土封堵处理。但正值连续下雨，地表水沿溶腔处流出，将溶腔内的挟泥大量带出，把原先封堵口冲垮，同时巡查发现左洞地表也出现塌陷。塌陷区直径大约15 m，深度8 m左右，周边的地表也慢慢出现裂纹，垮塌范围有扩大的趋势。根据现场洞顶地表实测标高为741.2 m，隧道埋深仅31 m左右。塌陷区位于岩溶洼地最低处，存在有溶洞，地表汇水一直从此处下渗。３ 处理方法３．１ 洞顶回填处理洞顶回填处理主要包括以下4点措施：1）首先在山顶粮仓塌陷处进行隧道左、中、右轴线的恢复，然后做好洞内和洞外的位移、沉降观测，待稳定后进行洞顶坍塌处的回填。2）塌陷区回填之前采用挖掘机进行处理，坍塌区底部必须要夯实，消除空洞的凌空面，周边刷成稳定斜坡，自上而下放坡。3）回填土采用非透水性素土回填，分层填筑，分层夯实。4）表面采用50 cm厚黏土隔水层进行防水处理，顶面高度超出原地面0.3 m，然后铺双层塑料布，用普通碎石土将其覆盖，周围设置排水体系，以防止雨水流入回填处。３．２ 洞内管棚施工３．２．１ 施工工艺流程管棚施工程序有管棚制作、搭设平台、安装钻机、钻孔、安装管棚钢管、安装钢筋笼，注浆。３．２．２ 中管棚设计参数中管棚设计参数如下：①钢管规格。热轧无缝钢管及钢花管，每循环单根长度15 m，外径108 mm，壁厚6 mm。②管距。环相间距40 cm，纵向间距10 m。③倾角。外插角15°~20°，具体可根据实际情况调整。④钢管接头。同一环中相互错开不小于0.5 m，管棚分节长度3 m，配备1.5 m的调节管。⑤钢花管上钻孔注浆，孔径15 mm，孔间距15 cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150 cm。⑥管棚钢管内，隔一设置钢筋笼，钢筋笼主筋4φ22，采用φ38钢环（壁厚3 mm）作固定环，固定环节长5 cm，与钢筋笼主筋焊接。３．２．３ 管棚施工工作面管棚施工工作面如图1所示。该隧道地质条件复杂，围岩差，且掌子面处属于高风险地段，不得扰动塌方体的土体，所以不能在掌子面处扩挖管棚操作空间，只能拆除3榀已施工的初支，然后将已施工的最后4榀上导初支作为管棚支撑体，形成管棚工作室。拆除初支处应及时初喷混凝土固结围岩，施工作业时随时观察初喷情况，如有裂纹痕迹出现立即撤出施工人员。３．２．４ 测量定位、钻机就位采用全站仪免棱镜三维坐标进行管棚钻点放样，采用水泥钉作准确标记，并用醒目的油漆对孔口位置作明显标识，对管棚位置进行编号。管棚平面位置如图2所示。管棚钻孔采用履带式液压钻机施工。钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。将钻机导梁固定于导向工字钢支架上，保证钻孔时的稳定性。钻杆前端准确就位于测量放样点位，钻机后端根据三维坐标测量数据严格调整水平分角和竖直分角，保证钻孔角度符合要求。为了避免钻杆及钻头因自重下垂或遇到孤石钻进方向不易控制等现象， 钻孔角度可以根据地质条件和钻孔情况作适当调整， 并随时用测斜仪量测角度和钻进方向。３．２．５ 钻孔与跟管掌子面坍塌冒顶，填充物为淤泥质土，夹杂着砂砾，公路隧道洞内超前管棚支护施工技术姜昌银（江西有色地质探矿工程院，江西 南昌 330000）摘 要：该隧道地质条件复杂，围岩自稳性差，开挖后产生冒顶破坏、洞内掌子面突泥下沉现象，因此采用洞内超前管棚支护的处理方法。先在洞内施工管棚，然后在管棚内插入小钢筋笼，最后管棚注浆，形成一个支护整体，待浆液达到设计强度后，开挖掌子面，进行护拱、初支及二衬的施工。实际结果显示采用此方法能安全开挖通过塌陷地段。关键词：公路隧道；洞内；冒顶破坏；突泥下沉；超前管棚中图分类号：U 455.49 文献标志码：A中国新技术新产品2020 NO.11（下）
隧道超前管棚支护施工工艺及流程要点
隧道超前管棚支护施工工艺及流程要点
摘要：由于构成围岩的强地应力受到雨水的浸湿作用，有泥质页岩或灰质页岩会导致地质开裂和坍塌.因此，在进入隧道施工时也应当使用超前支护技术加固，防止因隧道中发生坍塌而影响公路隧道的质量。开挖明洞时，可以结合前期地质勘察工作所获取的相关信息，研究出与地质特点相适应的施工方案，并通过超前支护技术、结合管棚进行施工，从而有效提升开挖结构的稳定性。本文对隧道超前管棚支护施工工艺及流程要点进行分析,以供参考.
关键词：公路隧道;超前管棚支护;施工要点
引言
公路隧道工程施工中，洞内围岩较差容易出现开裂、收敛、坍塌等现象，为加强洞内围岩的稳定性且具有较大支撑作用，通常采用超前支护施工技术对洞内围岩等进行加固。采用该技术时应严格遵守施工工艺流程，高质量完成长管棚、小导管等环节的施工，确保支护结构可靠，保障公路隧道的整体稳定性。
1概述
局部压力主要是指由于地质条件、施工等原因，围岩压力不对称。随着中国西南、西北地区道路工程数量的增加，水资源丰富、围岩薄弱、局部压力等情况难以避免。公路隧道施工期间，地质情况复杂，如果管理不善，将对施工人员的人身安全造成巨大风险。隧道工程中新奥林匹克法的概念已经普及。正是从这一来源出发，在地质条件不利的隧道工程中运用先进的护理技术，能够有效地控制隧道施工中围岩的稳定性，使研究隧道在地质条件不利、局部压力等情况下的先进维修。可为今后同类工程提供更多经验。虽然国内外研究人员更详细地研究了先进的护理技术和局部压力隧道施工技术，但与水资源丰富的围岩隧道相关的研究较少．
2超前支护施工技术概述 超前支护施工技术通常用于地形特征较复杂的隧道工程。这是一种在实施初步工程时利用锚泊和钢管实施先进护理的新方法，有助于加强和稳定地质岩层，以确保边坡稳定和施工安全实施的一般原则是采取有效措施，利用导向架和管式机库等部件在公路隧道开挖时将钢管插入，同时通过锚固方式固定推进和保护周围岩石，以确保开挖工作面的稳定性和不变性，并为执行下一个链奠定坚实的基础。对于地质特征较为复杂的工作地点，应进行充分的支持和支持工作，以进行高级维护，在进行高级维护之前，应进行精确的测量平滑，以确保充分和充分的准备工作；然后根据施工方案和设计图纸进行隧道开挖，合理确定保护设置，如管棚、钢筋、锚固杆等。结合了公路隧道的实际地质特征、气候条件和周围环境。最后，采用先进技术监测公路隧道的强度，以避免坍塌，如果强度不符合要求，则应进行支护和二次衬砌，以确保公路隧道的整体强度和施工面积的平坦性。