管棚超前支护在牛栏江滇池补水工程隧洞中的应用
浅谈超前管棚支护在隧洞塌方处理施工中的应用
工程科技进入21世纪以来，我国经济高速发展，科学技术也不断创新，人们对于交通出行等方面都有了更高的要求，此外，国家经济的进一步发展也需求大型工程来建设祖国，隧道建设就是其中的一个方面。
在不良的地质条件下，隧道施工极易发生意外事故，当需要处理塌方事故时，我国研发出了超前管棚支护技术，可以很大程度的降低施工难度。
这篇文章将简单介绍超前管棚支护技术的基础条件及应用条件和基础。
并且粗略探究其使用特点，阐述该技术为我们祖国的经济建设带来的积极作用。
对于这种技术，大胆的对其进行预估，估计这种技术以后的发展前景以及更广泛的应用。
这也将很大程度提升的我国在世界上地位和评价。
1超前管棚支护的设计基础及应用基础1.1超前管棚支护需要设计模型作设计基础超前管棚支护是隧洞施工过程中经过杂乱、破碎岩石的有效加固支撑方法。
超前管棚支护的工艺流程，是在准备开挖的隧洞之外开挖，间隔一定的距离，沿隧洞轴以一定的外插角钻孔，经过加工钢管的焊接与安装，最后进行注浆结固。
下图是对该技术的简单流程图：而这种技术主要取决于它的工作原理，即通过管棚注浆加固，使拱顶形成一个坚固的环形保护层。
保护层承载拱的重量，需要有足够的质量保证可以承受上层岩石及泥沙质量，使保护层只承受拱内部的各种岩石与土壤的形变压力，从而创造可以开挖的理想地理条件。
当超前管棚沿所开挖的隧洞外部较密集时，保护环的变形程度变小，从而传递给隧洞钢拱架支护结构的上部承载力极大的减小，同时通过环形加固保护层与管棚，将拱部围岩的变形压力转移给支撑拱架，由于支撑拱架间紧密的连接，形成了整体支护的完美效果，从而有效地保证了挖掘和初期施工的安全。
由此可见，超前管棚的设计难度高，如果设计错误就投入使用将会浪费大量的人物力资源和财产，因此一定需要设计模型来试验设计结果，更高可能的提前检验设计管棚的可用性，从而确保超前管棚的安全高效的使用。
1.2超前管棚支护需要精准计算作应用基础在隧道施工的不同地方,管棚的支护原理不完全相同，但总体计算原理却有相似之处。
大管棚超前帷幕止水注浆在隧洞涌水地段中的应用
外插角为 ３ 。。孔 口管镶铸、待凝时 间
３天 ，钻 、灌 效 率 按 ３ ／ｄ ・ 计 ｍ ０ 台
算 ，投 入ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ２台 钻机 ，需 ９天 ，进 退 场 ３ 天 ，总 计需 ｌ 。 ２天
内的 地 质状 况 ，根据 现场 实 际情 况 ，结 合其 他隧 道 施工 经验 ，认 为较 为 合理 的
水 现 象 ，特 别是 通 过 朗 士 沟 谷 时 ， 主
洞开 挖到 ｌ ＋０ ５ ３ ９ 时 ，出水 量 ３ ８ ～１ ＋０ ５ 约 ２０ ０ ０～３ ０ Ｌ ａｉ ・ ０ 已达 到 涌 ０ ０ ／ｒ ｎ １ ｍ
部 均 匀 布 置 ２环 共 １ ９个 灌 浆孔 ，其 中 外 环 孔 ｌ 个 ，内 环 孔 ９ 个 ， 外环 间 ０ 距 １ ２Ｔ 内环 １ ０ ｍ ，梅 花 布孔 。 ．Ｉ Ｉ ．８
４． ７灌浆
４． ． 施工 工艺 ７１
（ １ ０）当邻近有正在灌 浆的孔或 有 足 够 的 备 用 设 备 。 电 力 驱 动 的 设 备
临近 灌 浆 孔结 束 不 足 ２ ｈ 时 ，不 得 进 ４
行 裂 隙 冲洗 。 （ １１） 注 浆 孔 段 裂 隙 冲 洗 后 ，该 孔 应 立 即 连 续 进 行 注 浆 作 业 ，因 故 中
Ｃ ＩＡ Ｓ ＩＮ Ｅ Ａ Ｄ ＴＣ Ｎ Ｌ Ｇ ＩＦ Ｒ ＴＯ ａ ０ ＨＮ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｎ Ｏ ＭＡ ＩＮ Ｊｎ ２ １ １
钻 心 取 样 的 探 测 孔 ， 两 个孔 都 在 一 个 水 平 线 上 ，在 中心 线 两 侧 各 ｌ米 处 ， 距 顶 圆心 下 １ ６米 ，放样 完 ｌ ８注 ． ０
牛栏江—滇池补水工程输水隧洞施工支洞设计
其 中隧洞 长 ７ ８ ． ６ ２ ｋ ｍ， 渠道 长 ６ ． ３ ９ ｋ ｍ， 渡 槽 长
１ ． ０ ４ ｋ ｍ， 倒虹 吸长 １ ． ４ ４ ｋ ｍ。线路 引水 设计 流量 为 ２ ３ ｍ。 ／ ｓ 。该 工程 已于 ２ ０ ０ ８年 １ ２ 月 底 开工 ， 原计 划 ２ ０ １ ２年 底建 成通 水 ， 建 设 总工期 为 ４ ８个 月 。
由于受 地形 、 村镇位置 、 征 地 等 条 件 的影 响 ， 实 际布 置支 洞 时 ， 支洞 间 距 离最 长 的约 ３ ９ ５ ０ ｍ（ 大 公
山 隧洞 １ 号 ～２号 支洞 ） ， 最 短 的约 ２ ０ ０ ｍ（ 普 沙 隧洞
２ 号 支 洞至 出 口） 。大 部分 支洞 间距 在 １ ５ ０ ０， ３ ０ ０ ０
求， 当支洞 高差 大于 ４ ０ １ Ｔ Ｉ ， 小于 ２ ５ ０ ｍ时， 布置 为斜
井， 斜 井角 度在 ２ １ 。 ～２ ４ 。 之间， 一般 为 ２ ２ 。 。
２ ． ２ 施工 支 洞布置 情 况
糟 家 湾 至 昆 明段 输 水线 路 隧 洞 共有 ５条 ， 分 别
为马 路 坡 隧 洞 长 ７ ７ ６ ５ ．２ ８ ０ ｍ、 大 公 山 隧 洞 长 ２ ７ ２ ２ ９ ． ０ ５ ２ ｍ、 普沙 隧洞 长 ５ ３ １ ０ ． ４ ２ ９ ｍ、 大 团地 隧 洞长 ２ ２ ７ ９ ． ４ ４ ６ ｍ、 大 五 山隧洞 长 ３ ６ ０ ３ ６ ． １ ３ ０ Ｉ ｎ 。其 中， 普 沙 隧洞 、 大 团地 隧 洞 为 埋 深较 浅 的短 隧 洞 ， 马
ｍ， 顶 拱半 径 为 ２ ． ０ ｍ。
工程 开工 时 ， 马路坡 隧洞 布 置 １ 条 施工 支洞 、 大
侧导洞开挖和长管棚超前支护在某隧道的应用
侧导洞开挖和长管棚超前支护在某隧道的应用[摘要]本文主要介绍了某隧道在与居民供水红线渠正交、整个红线渠渠身均在开挖面内如何进洞。
红线渠的位置导致隧道的上部开挖无法进行，且因施工进度要求，必须尽早进洞开挖。
因此，隧道洞口采取侧导坑法入洞，导洞开挖支护的同时进行渡槽施工，隧道渡过红线渠之后按照正洞开挖支护方案进行，渡槽施工完成后将红线渠的水引入渡槽中，同时扩挖隧道洞口，采用长管棚和注浆的方法进洞，保证洞口安全。
通过侧导洞开挖、渡槽使用和长管棚注浆的方法，确保隧道洞口安全和施工进度。
[关键词]侧导洞长管棚隧道与水渠正交Abstract: Author research a tunnel which is perpendicular to the ditch of resident water, How excavate when the red line channel is in the body of the excavation section face. The location of the ditch of residential water leading to excavation of the upper part of the tunnel is impossible, and due to the construction schedule requirements, excavate the tunnel as soon as possible. Therefore, resorting the guide tunnel method enter the tunnel. Excavate and support the guide tunnel at the same time aqueduct construction. When pass through the red ditch, the tunnel excavation and support according to designed methods.Lead the ditch of resident water into the 愀焀甀攀搀甀挀琀, which aqueduct挀漀渀猀琀爀甀挀琀椀漀渀挀漀洀瀀氀攀琀攀搀. Expand攀渀琀爀愀渀挀攀of the tunnel, apply long pipe roof and grouting method to ensure safety. By guide tunnel and using long pipe roof methods ensure security椀渀琀漀the tunnel and guarantee the construction schedule.Key Words: Side of the最甀椀搀攀tunnel Long pipe roof Tunnel intersect the ditch of resident water一、前言公路隧道洞口经常会遇到浅埋松散软弱层及破碎围岩带等不良地质段，由于其围岩自稳能力差，加之施工对围岩的破坏扰动，极易造成塌方事故。
超前管棚在浅埋隧洞施工中的应用
百科论坛超前管棚在浅埋隧洞施工中的应用刘宗泽宁洱哈尼族彝族自治县水利工程勘察设计室【摘要】近年来，我国隧洞工程建设的规模越来越大，由于隧洞工程施工较为复杂，在隧洞开挖施工中往往需要考虑到浅埋段易塌方的特点，在设计时一般采用管棚支护法使隧洞施工能够安全顺利的进行。
本文将就超前管棚在浅埋隧洞施工中的应作通篇分析与探讨。
【关键词】超前支护管棚技术隧洞施工浅埋段一、超前管棚在浅埋隧洞施工中的应用隧洞浅埋段的开挖施工由于存在围岩结构松散和易塌方等不利特点，设计时一般采用管棚支护法使隧洞施工能够安全顺利的进行。
超前管棚在浅埋隧洞施工中的应用需要做的以下几点工作内容：1.工作原理。
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。
2罾施工准备。
施作管棚套拱先安装套拱内拱架和导向钢管，立模、浇筑套拱混凝土后再钻孔、顶管、注浆、封口，即完成管棚施工。
3罾技术要求。
隧洞明挖段开挖应自上而下逐层进行，随开挖随喷混凝土进行边、仰坡防护。
至暗挖段拱顶开挖轮廓线高度时，垂直下挖至设定的上半断面底部，临时喷设混凝土封闭暗洞掌子面。
沿开挖轮廓线环向掏槽，安装2榀型钢钢架〔型钢尺寸按设计文件〉，浇筑混凝土，为暗洞开挖作准备。
超前管棚支护法应用于浅埋隧洞施工为保证成孔质量，防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌，钻孔间隔进行。
采用大引导孔施工，最大程度上克服在顶管施工作业中送管难的情况发生。
施作长管棚时打孔角度洞口段为1〜3。
，施作时每段应交错搭接3血，钢管上按间距15咖梅花形钻川血血的小孔。
第一节钢管顶端做成锥型，以便顶进。
超前导管采用1 01^和（！ 01^两种规格，奇数孔首根七0血，偶数孔首根（！ 0血，其余的均为15. 01，以避免钢管接头在同一断面上。
长大管棚超前支护在铁路隧道洞口施工中的应用
长大管棚超前支护在铁路隧道洞口施工中的应用作者：王丽军来源：《价值工程》2014年第08期摘要：通过介绍超前大管棚支护在不良地质隧道施工中的受力原理、大管棚设计与施工要点及适用范围等内容，并结合新凤凰二号隧道进出口洞口段长大管棚超前支护施工实例，总结了长大管棚超前支护技术在通过软弱围岩时的作用。
Abstract： By introducing the force principle of large pipe roof advanced support in poor geological tunnel construction， design and construction elements of large pipe roof and the scope of application， combined with the case of long and large pipe roof advanced support construction of Xinfenghuang No.2 tunnel hole， this paper summed up the role of long and large pipe roof advanced support technology through weak rock.关键词：长大管棚；超前支护；隧道Key words： long and large pipe roof；advanced support；tunnel中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）08-0165-021 工程概况海南西环铁路凤三段新凤凰二号隧道全长805m，位于海南省三亚市凤凰镇，为客货共线双线铁路隧道，设计行车时速为200km/h，线路纵坡为3‰、-18‰的“人”字坡。
隧道内轮廓拱顶净高8.15m，净宽11.5m，内净空面积81.37m2。
管棚超前支护技术在隧道开挖中的应用
的 山岭隧 道洞 口段 施 工等 。 管 棚超 前 支 护 法 作 为隧 道 施 工 的一 种 辅 助 施 工方 法 ，既 能 够稳 定 掌 子 面 又能 够 控 制 地 表 下沉 ，而 且 施 工 速 度快 、安 全性 高 ，被 认 为 是 隧 道施 工 中解 决 冒顶 问题 的 最 有效 最 合 理 的超 前 支护 方 法 ，在 隧 道穿 越 破 碎 带 、松 散 带 、软 弱地 层等 不 良地 质 中发 挥 了重要 作 用 。本 文 结 合理 论 应 用 和 实 践 经验 ，着 重 探讨 管 棚 超 前 支 护法在 不 良地 质隧 道开 挖 中的应用 。
管 棚 超 前 支 护 法 ，就 是 用 管 棚 钻 机 沿 隧 洞 周 边 开 挖轮 廓 线 ，钻 设 一 定 数 量 的水 平 孔 ， 而 后 埋 设 钢 管并 施 以 固结 灌 浆 ，再 与格 栅 钢 拱
架 组 合 形 成 强大 的 预 支 护 体 系 。其 作 用 机 理 是
将 管 棚 上部 围岩 传 来 的 比 较集 中 的荷 载 分 散 到
且施工速度快 、安全性高 ，在 隧道 穿越 破碎带、松散带 、软弱地层等不 良地 质中发挥 了重要作用 ，具
有广阔的应用前景 。针对 目前 工程 中所 使用管棚的结构形式 ，综合分析 了管棚设计和施工 中存在的 问 题 ，提 出了合理的管棚材料和施 工设备 ，并 对管棚支护技术在隧道施工 中的应用需进一步研究的 问题
Ｎ Ｏ．１ Ｍａ ｒｃ ｈ ２ ０１ ４
（ １ ）扇形 配 置 ：用 于隧 道断 面 内地 层比较 稳 定 ，但拱 部 附近地 层不稳 定 的场 合 。 （ ２ ）半 圆形 配置 ：用于 隧道 下半 部地 层是 稳定 的 ，但 起拱 线 以上 地 层 不稳 定 的场 合 。此 外 ，即使 地 层 比较 稳 定 ，但 地表 有 建 筑 物 或埋
管棚超前支护技术在城市隧道工程中的应用
管棚超前支护技术在城市隧道工程中的应用在城市隧道工程施工中，管棚超前支护是十分重要的辅助技术类型，不仅能够提升掌子面稳定性，同时还可避免地表严重下沉，施工方式快速便捷，可保证隧道工程施工安全性。
对此，本文首先对管棚工艺进行介绍，然后对管棚的配置形式进行分析，并以某城市隧道工程为研究对象，对管棚超前支护施工技术要点进行详细探究。
标签：管棚工艺;配置形式;施工1、引言管棚是隧道工程施工中十分常见的超前支护方式，可被应用于隧道工程开挖洞口段以及浅埋洞身段施工中。
对于隧道工程断裂破碎带以及浅埋偏压不良地质施工段，均可应用管棚超前支护施工技术，支护施工效果比较好。
因此，对管棚超前支护技术在城市隧道工程施工中的应用方式进行深入研究意义重大。
2、管棚工艺概述在城市隧道工程施工中，在管棚超前支护技术的实际应用中，首先可在隧道工程开挖外轮廓上进行钻孔，要求根据洞轴合理控制钻孔间距，然后再安装惯性矩较大的钢管，再利用注浆施工方式固结岩体，进而达到预支护施工效果。
在管棚施工中，可利用钢管材料进行纵向预支持，然后再利用钢拱架发挥环向支撑作用，不仅整体刚度大，而且能够有效控制围岩变形，使其能够承受早期围岩压力作用。
管棚一次超前量大，钢管安装次数比较少，与开挖施工之间的相互干扰比较小，有利于进行全断面施工，提升隧道工程施工效率。
3、管棚的配置形式在隧道工程施工中，不同隧道工程施工区域地质结构、地形条件以及地层性质差异比较大，因此钢管配置形式也有较大差异，主要可分为七种形式，如图1所示，具体如下：（1）扇形配置形式。
如果隧道工程断面内部地层结构稳定性比较高，而拱部附近地层稳定性交叉，则可应用扇形配置方式。
（2）半圆形配置形式。
如果隧道工程下半部地层结构稳定，而拱线以上地层结构稳定性较差，则可利用半圆形配置形式。
（3）门型配置形式。
如果隧道工程基础结构稳定，但是断面内部地层以及上部地层稳定性交叉，则可应用门型配置形式。
（4）全周形配置形式。
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２１ 工 程 基本 条件 ．
牛栏江流域除上游部份地 区属北亚热带 季风气候而外 ，
绝 大 部 分 地 区属 暖温 带 高 原 季 风 气 候 。其 主要 特 点 是 ： 温 年
差小 、 日温差大 ， 干湿季节分 明。由于地形起伏 较大 ， 气候垂 直变化 明显 ， 河谷地 区气温高 、 降雨量少 ； 山 、 高 半山区气温
１ ６ ９ ｍ 。 ９ ２．４
育， 岩体破碎 。
３ 方 案 设 计 与 作 用 原 理 ３１ 隧 洞 洞 口边 坡 、 坡 预 加 固 ． 仰 对 隧 洞 洞 口边 坡 、 坡 的预 加 固 ， 计 采 用 ｑ ２注 浆 小 仰 设 ｏ ４ 导管 ， 长度 为 ３５ ｉ， 梅 花 形 布 置 。 小 导 管 间 距 为 １ ． ｎ呈 ． ｍＸ ５ １ 并 挂 直 径 ‘ ， 孔 为 ２ ０ ｍｍ ２ ０ ｍ 的 钢 筋 网片 ， ． ｍ， ５ Ｐ 网 ８ ５ ｘ ５ ｍ 喷 １０ ｍ 厚 的 混 凝 土 。 ５ ｍ
（ ）结构破 碎带 ： ２ 隧道 区岩层受 揉皱 强烈 ， 岩体节 理裂 隙发育 ， 两组裂缝 面倾 向与路线走 向大角度相交 ， 且 边坡 易 沿 裂隙面产生滑 塌 ， 同时易 给隧道施 工带来掉块 、 坍塌 等不
安全隐患 。 ２４ 洞 口工 程 地 质 条 件 ． 隧 洞 进 出 口 由第 四 系 中更 新 统 残 坡 积 和 双 桥 山 群 下 亚 群 组 成 ， 部 土 质 松 散 ， 下 部 为 强 风 化 砂 质 板 岩 ， 隙 发 上 中 裂
奎 地 隧 洞 后 段 、 园渠 道 、 园 隧 洞 前 段 、 园退 水 建 筑 物 、 竹 竹 竹 施 工支 洞 、 应 的弃 渣 场 水 土 保 持 工 程 措 施 等 。 金 奎 地 隧 洞 相 为 马 蹄 形 断 面 ， 断 面 尺 寸 为 ４ ４６ ｍ， 拱 半 径 ２ ｍ， 净 ． ｍｘ ． ０ 顶 顶 拱 中 心 角 为 １０ ，侧 拱 半 径 ６ ｍ，侧 拱 中 心 角 为 ２ 。５ ８ｏ ２２
关键词 ： 管棚 ； 浆 ； 前 支 护 ； 注 超 滇池 补 水 工 程
中 图分 类 号 ：４ ５４ Ｕ ５． ９
１ 前 言
文 献标 识 码 ： Ｂ
风化 ， 岩石软硬相 间 ， 岩体完整性差 。
２３ 不 良地 质 ．
牛栏江滇池补水工程 位于云南 省曲靖市及 昆明市境 内， 由水源工程 、 取水 （ 提水泵站 ） 工程 和输 水工程 组成 ， 括金 包
不 良地质作用 主要 表现为 ： （ ）风化 ： １ 主要 体现在隧洞进 、 出洞 口处 ， 风化作用改变 了 原 岩结 构 ， 成 较 厚 的 全 一 风 化 层 松 散 体 ， 接 降 低 了岩 形 强 直 体 的强度 ， 工程稳定性较差 ， 易产生崩塌或滑落 ， 增加 了进洞
施 工支 护 难 度 。
３２ 洞 内超 前 预 加 固 ．
‘
２２ 围岩 组 成 与 分 布 情 况 ．
金奎地 隧洞沿线地层 出露较多 ，从寒武系一 新生 界第 四
系 地 层 均 有 出露 。 岩性 较 复杂 ， 隧 洞 通 过 地 层 分 述 如 下 ： 按 里 程 ８ １２１ １＋ ４ ． ｍ（ ４ ７０１ｍ） 志 留 系 关 底 组 Ｓ － ＋ ２ ．—２ ８２ 长 ２ ． ２ 为 ￣ｌ ２
进洞 前 ，对开挖轮 廓线一定范 围内的破碎围岩预加 固 ，
设计采用 超前长管棚 ， 其主要设 计参 数为 ： 长度 １ ｎ 采 用 ５ ｉ，
热轧无 缝钢管 ‘ ９ ８ Ｐ × ６ ｍｍ， 插角 以不侵人 隧道开 挖轮廓 ８ 外
线越小越 好。 向间距 ４ ｍ， 环 ０ ｃ 管节长为 ３ ｍ、 管棚导管 ６ ｍ， 前端呈尖锥状 ， 于贯人 ， 便 管壁 四周钻 ‘ ５ ｍ 间距 ５ ｍ ｐ ｍ、 １ ０ｃ
３ 底拱半径 ４ ｍ， ９， 底拱 中心角 ４ 。８４ ５２ ６。全洞采 用钢筋混 凝 土 衬 砌 。根 据 围 岩类 别 、 下 水 及 排 水 孔 布 置情 况 衬 砌 厚 地
度 为 ０３ ０５ｍ， ． ． — 隧洞 采 用 新 奥 法 原 理 施 工 。
２ 工 程 概 况
・
施工技术 ・
管棚超前支护在 牛栏 江滇 池补 水工程 隧洞 中的应用
陈 长金
（ 福建省水利水 电工程 局有 限公 司， 福建 泉州 ３２０ ） ６ ０ ０
摘要 ： 管棚支护是 隧洞施工 中对软弱 围岩超前 支护 的一种重要形式。简要 介绍 了牛栏 江滇池补 水工程 隧洞进 出口围 岩较破碎 的情况下， 工 中采用长管棚及 注浆 的施 工方 法， 施 有效地加 固 了洞 口破碎 带 ， 确保 了隧洞施工安全进 洞。
第４ ６卷 第 ２期
２１ ０ ０年 ２月
甘 肃 水 利 水 电 技 术
Ｇ ａ ｓ Ｗ ａｅ ｎ ｕ ｔ ｒ Ｃｏｎ ｅ ｖ ｎｃ ｎｄ Ｈｙ ｒ ｐｏ ｒ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｓ ｒ ａ ｙ ａ ｄ ｏ ｗｅ ｃ ｎｏ ｏ ｙ
Ｖｏ． ６ Ｎｏ２ １ ． ． ４
Ｆ ｂ．， ０１ ｅ ２ ０
的 圆孑 ， Ｌ 以便 注 浆 浆 液 流 动 。每 个 钢 管 内插 入 （ ２螺 纹 钢 筋 ｐ ３
灰紫 、 灰绿 、 灰黑 色薄一中层状 泥岩 、 页岩夹灰 色 、 灰色 中 深