在隧道施工中大管棚预注浆超前支护技术的应用
隧道管棚超前支护
钻头不变径跟管的主要缺点有
1、钻具在工作时，内外管同时回转，易造成 内外管之间的环状间隙被岩粉堵塞或被大 块岩屑卡住，造成内管反转失灵，内外管 无法分离。这种方法需要大扭矩的回转钻 机，能源消耗大，不利于环保； 2、由于钻头不变径跟管钻具的钻进是同口径 进入，尤其是遇到漂石时，钻进将非常困 难，即使钻孔成功，由于钻孔缩径，起拔 套管也非常麻烦，甚至经常造成套管断裂 等孔内事故。
管棚支护的主要作用和优点
（1）梁拱效应：先行施设的管棚，以掌子面和后方支撑为 支点，形成一个梁式结构，二者构成环绕隧洞轮廓的壳状结构， 可有效抑制围岩松动和垮塌。 （2）加固效应：注浆浆液经管壁孔压入围岩裂隙中，使松 散岩体胶结、固结，从而改善了软弱围岩的物理力学性质，增 强了围岩的自承能力，达到加固钢管周边软弱围岩的目的。 （3）环槽效应：掌子面爆破产生的爆炸冲击波传播和爆生 气体扩展遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收或绕射，大大降 低了反向拉伸波所造成的围岩破坏程度及扰动范围。 （4）确保施工安全：管棚支护刚度较大，施工时如发生塌 方，塌碴也是落在管棚上部岩碴上，起到缓冲作用，即使管棚 失稳，其破坏也较缓慢。
孔深到位 安装管棚 取出套管 退钻 继续钻孔
钻机移位
下一孔位
注浆流程
水 水泥
水泥浆池
注 浆 泵
混 合 器
三通 钻孔注浆
稀释水玻璃
成孔方法
常用的施工方法有夯管法、顶管法、 钻孔等。但钻孔法是目前最常用的成孔方法。 随着钻探设备的专业化分工越来越细，管棚 专用钻机也应运而生。但管棚钻进为近水平 钻进，性质上与勘探钻孔有所不同，对钻孔 方向(空间位置)的精度要求很高，终孔测量 一旦发现孔斜或超出设计允许偏差，会造成 严重的后果。
根据采取的加固措施对周围地层特性和应力分 布的影响，可将超前支护分为地层改良法和预支护 法。地层改良法就是提高开挖面周围地层土的特性 的方法，这种方法包括注浆、土壤加固、排水和地 层冻结等；预支护法就是在隧道开挖前，先超前对 围岩进行加固，以增加围岩的自稳能力，并使开挖 面周围应力干扰达到最小的方法。超前支护方法主 要包括：管棚法，机械预切糟法，预衬砌法，水平 旋喷注浆法，超前小导管法，超前锚杆法、冻结法 等等。其中管棚层。
隧道工程管棚超前支护技术
三活瓣跟管钻具的组成 钻头活瓣结构
1.连接偏心钻头和钻头体的横销只起到悬挂钻头的 作，不承担扭矩，避免了销子的变形、折断所造 成孔内事故；
2.目前国内采用的偏心跟管钻头需要转动175°左右 才能实现钻头的张敛，而这种类型钻头的钻头体 正转一个很小角度（8°左右）即可使钻头直径增 大到设定的扩孔直径，钻头收回时，反转一个很 小角度即可使钻头直径缩小到设定的直径，减少 了钻头收回时被卡住的概率；
地质勘查
管棚加工与制作
浆液制作
管棚设计
建
测
钻钻
立
量
机孔
工
定
定与
作
位
位清
室
孔
插
注隧
入
浆道
管
加开
棚
固挖
设备材料准备
准备工作 安装管棚
套管定位
一节套管钻完 钻孔
安装下节套管
取出套管
孔深到位 退钻
继续钻孔
钻机移位
下一孔位
水
水泥
水泥浆池
注
浆
泵
稀释水玻璃
混 三通 合 器
钻孔注浆
常用的施工方法有夯管法、顶管法、钻孔等。但 钻孔法是目前最常用的成孔方法。随着钻探设备的专 业化分工越来越细，管棚专用钻机也应运而生。但管 棚钻进为近水平钻进，性质上与勘探钻孔有所不同， 对钻孔方向(空间位置)的精度要求很高，终孔测量一 旦发现孔斜或超出设计允许偏差，会造成严重的后果。
“ 海 王 星 ” 跟 管 系 统 如 图 2-9 所 示，这种系统的内外管系统基本和 “土星“跟管系统相似，内管定心 是通过回转内管（3），借助一个螺 旋伸缩接头（8）和套管在潜孔锤外 部的带有凸台（7）的套筒（6）一 齐向下移动，使凸台座落在套管（4） 底部套管靴（5）内的台阶上。此时 将潜孔锤（1）挤向一侧，并实现偏 心钻头（2）的扩底钻进，偏心钻进 进入套管并能提到地表。为防止套 管靴内部磨损，其内部在与凸台相 对应的位置上设有耐磨环。
超前支护技术在娄山关隧道施工中应用论文
超前支护技术在娄山关隧道施工中的应用摘要：介绍了大管棚预注浆超前支护技术在贵州省崇遵高速公路k79处娄山关隧道施工应用情况，总结了超前支护技术在通过软弱围岩时的作用。
关键词：隧道超前支护堆积体1 工程概况娄山关隧道位于贵州省桐梓县与遵义县的交界处，系崇（溪河）遵（义）高速公路上的长隧道，由大娄山北坡南溪村杨家湾冲沟进洞，穿越大娄山脉，由纸石沟娄关村国道两侧出洞。
隧道区为沟谷纵横交错，呈“树支状分布”。
隧道穿越雄伟的大娄山脉大尖山。
地貌属溶蚀—构造侵蚀型中山地貌。
隧道进、出口位于沟谷地形下。
娄山关隧道平面位置按左右线分离布置，为直线隧道，右线隧道起止里程为yk79+620～yk+565，总长1945m；左线隧道起止里程为zk79+550～zk81+565，总长2015m，左右线隧道轴线间距35m，平面设计、隧道轴线与分离式路基行车道中线重合。
2 地质情况2.1 隧道地质评价2.1.1 左线隧道1）zk79+550～650长100m，埋深10～20m为隧道进口，顶板厚5～15m处于强风化白云岩及覆盖层中，岩体呈碎石状压碎结构，围岩类别属ⅰ类。
2）zk79+650～820长170m，埋深20～65m，顶板基岩厚10～58m，洞身处于强风化白云岩中，节理发育，岩体呈碎石状压碎结构，围岩为ⅱ类。
3）zk79+820～920长100m，埋深65～86m，洞身处于强—中风化白云岩中，节理发育，岩体呈碎石状压碎结构。
其中zk79+820～840为节理密集带，围岩为ⅱ类。
其余路段围岩为ⅲ类。
4）zk79+920～80+150长230m，埋深65～86m，洞身处于微风化白云岩中、岩体呈块状镶嵌结构，节理较发育，完整性好，侧壁稳定。
其中zk80+000～030段受一大型节理影响，围岩类别属ⅱ类，其余路段围岩为ⅳ类。
5）zk80+150～700长550m，洞身处于微风化白云岩中，节理较发育，但多闭合，岩体呈块状砌体结构，完整性较好，围岩属ⅴ类。
大管棚预注浆超前支护在洞口施工中的应用
规 格
注 浆
８ ９
单位 数 量 备注
１３ １ １
ｍ
２５ ．
３ ． ６８ 壁 厚６ ｍ ｍ
４ 大管棚施工前准备工作 ． １
４１１ 疏 排 地 表 水 。 ．．
洞 口仰坡设洞顶截水沟 ， 截地表 水。使 地表水尽快顺畅地排 出洞 拦 口不稳定范围 ， 以防积水下渗。 ４１２ 同时对 边仰坡 挂设钢筋 网进行锚 喷支 护。 ．． ４２ 施 作套 拱作为大管棚 导向墙 ． 洞 口前端采用 ２ ｍ长套拱 （ 标号 为 Ｃ ５ ） ２ 砼 作为大管棚导向墙 。 套拱 在洞 口明洞衬砌外轮廓线以外施作。地基承载力 经过计算 、 试验满 足套 拱基础 的要求 ， 套拱 内埋设 ２ １６的， 字钢与 １８ ６ ｍ 长 ２ ｍ） 榀 １ 工 ０ ￣ｍ （ ． ０ 管棚孔 口套管焊成整体 ， 并用 ｄｌ 的钢筋进行固定。孔 口 管沿拱 圈环 Ｐ２ 套 向布设 间距、 位置及方向满足施 工图纸的要求 。 ４３ 管棚施 工顺序 ＿ 先施 钻、 安设及 注浆所 有有孔 钢管 ， 再施作无孔钢管 。 ４３１ 钻 孔。 ．． １ 用钢 管搭设手脚架搭设工作平 台进行 Ｔ Ｙ ） Ｍ ４型潜孔钻 的安装 和 钻孔工作 ， ２ 定位 ： ） 根据套拱 中预埋 的 ｑｌ８ ６ ｍ钢套 管作 为导向管用 潜孔 ｂＯｘ ｍ 钻进行钻孔 。 ３ 每次钻孔前先检查钻机机械状况是否正常 。 ）
岩时的作用。
关键词 ： 隧道 ； 超前预支护 ； 强风化花 岗岩 ； 施工 ； 效果评价
１ 工程简介 六 潜高速公 路岳潜 段青 山排隧道全长 １ ２ ｍ， ５ ０ 隧道设计为双洞 四车 道， 单洞净 宽 １． 净高 ７ ３ ０ ｍ， ５ ． ｍ。左 洞进 口桩 号 Ｚ １ ５ ５ ３ 设计标高 ０ Ｋ １＋６ ， ３ ２ １ ｍ 隧道左洞进 口段位于浅埋地段 ， ．２ 。 １０ 埋深 ５ — ７ ｍ， ． １ ． 为全风化～ ４ ６ 强 风化花 岗岩地段 。 表层 为松散无粘性 的砂粒状 土， 下伏强风化花 岗岩 ， 岩
道路隧道工程钢管幕超前支护施工技术
道路隧道工程钢管幕超前支护施工技术摘要：道路隧道工程是一项历时周期长、施工复杂的工程，为了提高其强度，通常采用超前支护施工技术完成。
该技术是道路隧道工程中的一项关键的施工技术，用于保证开挖工作面稳定，避免软弱破碎围岩受到开挖扰动影响而出现围岩变形与掌子面失稳等安全事故，施工质量直接影响隧道结构安全。
为此，本文主要针对道路隧道工程钢管慕超前支护施工技术进行研究，进一步分析了道路隧道工程钢管慕超前支护施工技术的应用。
关键词：道路隧道；超前支护；施工技术前言在道路隧道工程施工中，采用超前支护技术，可通过注浆体与管棚共同形成受力体，对隧道开挖形成支撑，确保隧道开挖作业安全，同时，在超前支护技术的应用过程中，施工单位需要认真把控每一个施工细节，保证各项参数的精确性，从而保证支护效果，为隧道的后续施工奠定基础。
1、道路隧道工程钢管慕超前支护施工技术的重要性在道路隧道主体工程施工与地质地形环境复杂的围岩道路施工中，需要使用锚固技术及钢管慕超前支护施工技术。
开展大规模道路隧道工程的挖掘施工环节中，则要采取钢管慕超前支护与环锚的施工技术，这样可以保证锚固地质地形围岩主体的稳定，也确保整体道路隧道工程施工的安全。
在道路隧道工程施工中，使用相应的设备诸如管棚和隧道导架等，借助锚固技术和钢管慕超前支护施工技术，将道路隧道工程主干线围绕起来，用超前支护对主要围岩结构做保护施工，从有效的确保道路隧道工程的各个施工环节的稳定性和安全性。
施工中遇到地质地形复杂的环境，则要设置超前支护保护区，首先要科学做好基础超前支护与技术支持，诸如科学使用钢管慕等。
施工道路隧道工程充满应用钢管慕超前支护施工技术前，要严格做材料放样与技术测量的工作，同时将准备管理工作做到位。
施工中要按照设计图纸与技术要求进行具体的操作，有序开展道路隧道工程开挖施工与超前保护。
科学统计与规划道路隧道工程的具体地形环境与地质条件，设立钢管慕超前支护，诸如锚杆与隧道管棚支护。
超前支护措施在隧道施工中的应用及效果评价
超前支护措施在隧道施工中的应用及效果评价摘要：以沪蓉国道主干线父子关隧道的施工过程为例，介绍了超前支护措施的应用。
根据监测结果，总结了超前支护措施在通过软弱岩层时的作用。
关鍵词：超前支护；隧道；施工；效果评价abstract: the main national highway shanghai-chengdu father and son off tunnel construction process as an example, this paper introduces the application of advanced supporting measures. according to the monitoring results, summarizes the supporting measures in advance through the role of weak rock.keywords: advanced support; tunnel; the construction; effect evaluation中图分类号：tq639.2 文献标识码：a文章编号：1 工程概况沪蓉国道主干线是我国规划的公路主骨架“五纵七横”中的“一横”，湖北省宜昌至恩施（以下简称沪蓉西）高速公路是沪蓉国道的组成部分。
父子关隧道位于沪蓉西高速公路段，湖北省长阳土家族自治县境内，是一座上下行分离的四车道高速公路中长隧道，左洞长1025m，右洞长870m。
计算行车速度为80km/h，隧道净空高5.0m，建筑限界净宽：2×（0.75+0.25+0.5+2×3.75+0.5+0.25）=2×9.75m；本隧道围岩可分为iii、iv、v三级，其中，iv级围岩衬砌长度为340m，v级围岩衬砌长度为127m。
隧道地处溶蚀、侵蚀低山～丘陵地貌区，走向基本为东西向，穿越西岔溪与流溪之间的分水岭，地面标高在260～440m之间，最大相对切割深度180m。
大管棚注浆技术在隧道突水涌泥段施工中应用
大管棚注浆技术在隧道突水涌泥段施工中的应用摘要：南水北调工程引汉济渭3号勘探试验洞在施工至里程k26+760时，掌子面拱顶出现较大溃口，突水涌泥达150m3/h，为了保证隧道施工安全顺利进行，现场采取封闭掌子面，在隧道周边实施超前大管棚注浆对坍塌段堆积体进行固结处理和超前支护，取得了较好效果，在此进行总结。
关键词：海底隧道；风化花岗岩；土石交界面；注浆试验中图分类号：u455文献标识码： a 文章编号：1 工程概况南水北调工程引汉济渭3号试验洞主洞勘探试验段位于安康市宁陕县四亩地镇,线路全长3115.78m。
3号实验洞主洞勘探试验段围岩分为ⅲ类、ⅱ类，各种围岩类别衬砌类型长度数量及比例如下:主支洞交叉口30m,占0.96％；ⅲ类围岩加强段20m,占0.64％；ⅲ类1900m,占60.98％；ⅱ类1165.78m，占37.42％。
主洞内下游里程k26+180设有一处泵站，隧道坡度为1/2527。
2 问题的提出及方案确定2011年10月23日实验洞施工至里程k26+760时，掌子面拱顶位置突然出现突泥涌水，出水裂隙倾角∠30°～45°，裂隙宽度约为25cm,贯穿整个隧洞拱部偏右，范围拱顶30°。
自裂隙处涌出灰黑色、淡黄色石屑及伴随粒径大于50cm孤石，经估算突泥涌水量约100m3/h。
至15:00突泥涌水裂隙扩大至拱顶120°范围，涌泥涌水呈现间歇性突发，突水涌泥量已达约150m3/h。
自10月26日至10月31日间在清淤过程中共发生四次较大溃口突泥，持续时间在6～10分钟，涌出量都在100m3～120m3之间。
截止2011年10月31日掌子面涌出泥渣约1000m3。
遂封闭掌子面，并对掌子面剩余碴体不予扰动，隧道施工停止。
根据现场实际情况认为合理的施工方法是：先施作止浆墙封闭掌子面，待止浆墙封闭整个临坡面后开始对空腔体进行灌注混凝土，而后施做超前大管棚注浆对坍塌段堆积体进行固结处理和超前支护，最后进行开挖，可保证隧道开挖安全。
矿山法隧道工艺工法-超前支护篇(超前小导管、管棚)
矿山法隧道工艺工法超前支护篇（超前小导管、管棚）超前支护在矿山法隧道施工中扮演着至关重要的角色，它是一种前瞻性的安全保障策略，在开挖面对围岩实施之前或进行过程中，对即将暴露的地质结构进行预加固处理。
该技术通过注入高强度浆液或者设置管棚等手段强化围岩的物理力学性能，从而有效抑制因开挖引发的应力变化所导致的围岩松动、变形甚至塌方等风险事件。
在实际操作中，超前支护的核心内容主要体现在小导管超前支护和大管棚超前支护这两种主流工法上：1.1小导管超前支护（1）钻孔测量人员利用全站仪将超前小导管设计位置绘制于已安装好的拱架肋板端，利用三臂凿岩台车或YT-28气腿式凿岩机钻孔，开孔直径为φ50，采用吹孔法清孔。
（2）小导管制作及安装小导管由钢加工厂集中加工,采用42mm热轧无缝钢花管制成。
在小导管前端做成30cm长锥形，尾部焊接钢筋箍且距端部30cm内不开孔作为止浆段，剩余部分按10-20cm梅花形布设直径6-8mm的溢浆孔，小导管设计环向间距V级围岩地段取40cm,Ⅳ级围岩地段50cm,单车道IV级围岩地段不设超前支护；外插角一般为10°~15°，可根据实际情况作调整，小导管单根长度为3-5m，纵向搭接长度不小于1m；要求孔深偏差为+50mm/方向角2°/孔口距±50mm。
现场由锤击打入或钻机顶入安装完成后用塑胶泥封堵孔口及周边，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌。
小导管规格型号、长度、设计位置、搭接长度每循环检验3根。
（2）小导管注浆小导管尾端孔口安装注浆快速接头及止浆阀，采用水泥浆或水泥砂浆当围岩破碎，地下水发育时,部分可采用水泥-水玻璃双液浆，要求浆液强度等级不小于M10，注浆顺序为由下至上，注浆压力0.5-1.01MPa，浆液采用专用的搅拌机搅拌。
当出现有串孔和漏浆现象时，采用塞孔隔孔注浆。
注浆时，为防止管路堵塞，结束注浆后，应尽快卸开孔口接头，开清水泵冲洗管路，以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。
- 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)。
在隧道施工中大管棚预注浆超前支护技
术的应用
在隧道施工中使用大管棚预注浆超前支护技术是一种有效的加固和保护措施，可以显著提高隧道施工的安全性和稳定性。
本文将详细介绍大管棚预注浆超前支护技术的原理、施工流程、应用范围和优点，并通过案例分析该技术在隧道施工中的应用效果。
一、大管棚预注浆超前支护技术的原理
大管棚预注浆超前支护技术是一种通过向隧道前方注射水泥砂浆，再用大管棚进行加固的超前支护方法。
其原理是在隧道掘进前，将若干根长钢管沿隧道轮廓线布置，并向钢管内注入水泥砂浆，以形成一层加固的保护层。
这层保护层可以有效地防止隧道掘进过程中出现塌方、滑坡等地质灾害，提高施工安全性和稳定性。
二、大管棚预注浆超前支护技术的施工流程
1. 钻孔：使用钻机在隧道洞内钻孔，钻孔直径和深度要根据设计要求确定。
2. 安装钢管：将长钢管沿钻孔插入，并用钻机将其固定
在岩壁上。
3. 注浆：通过注浆管将水泥砂浆注入钢管内，以填充岩体的空隙。
4. 喷射混凝土：在注浆完成后，向隧道洞内喷射一层混凝土，以保护隧道洞壁。
5. 挖掘：在注浆和喷射混凝土完成后，进行隧道挖掘。
三、大管棚预注浆超前支护技术的应用范围
大管棚预注浆超前支护技术适用于各种软弱围岩地层的隧道施工，特别是对于地质复杂、围岩稳定性差的地段，该技术的应用可以显著提高施工安全性和稳定性。
四、大管棚预注浆超前支护技术的优点
1. 提高围岩稳定性：通过向围岩注射水泥砂浆，可以有效地填充围岩的空隙，提高围岩的稳定性和承载力。
2. 防止塌方：大管棚超前支护可以有效地防止隧道掘进过程中的塌方事故，保障施工安全。
3. 减小施工风险：大管棚预注浆超前支护技术可以减小施工风险，提高施工效率。
五、案例分析
某山区公路隧道全长500米，围岩类型为软弱围岩，地质条件复杂，存在较大的安全隐患。
为确保施工安全，采用大管棚预注浆超前支护技术进行加固。
首先，根据设计要求，确定了大管棚的直径和长度，并选择了合适的钻机和注浆材料。
在施工过程中，通过精确的测量和控制，确保了钻孔的位置和深度。
随后，将长钢管沿钻孔插入，并用钻机将其固定在岩壁上。
接着，使用注浆管将水泥砂浆注入钢管内，填充围岩的空隙。
在注浆完成后，向隧道洞内喷射了一层混凝土，以保护隧道洞壁。
最后，在加固保护层的支持下，进行了隧道挖掘。
在施工过程中，通过实时监测和数据分析，评估了大管棚预注浆超前支护技术的效果。
结果表明，该技术有效地提高了围岩的稳定性和承载力，防止了隧道塌方等地质灾害的发生，确保了施工安全和稳定。
同时，该技术的应用还提高了施工效率，降低了施工成本。
六、结论
大管棚预注浆超前支护技术在隧道施工中的应用具有显著的优势和实际意义。
通过向隧道前方注射水泥砂浆，再用大管棚进行加固，可以显著提高围岩的稳定性和承载力，防止地质灾害的发生，确保施工安全和稳定。
同时，该技术的应用还可以提高施工效率，降低施工成本。
在未来的隧道施工中，大管棚预注浆超前支护技术具有广阔的应用前景。