大管棚超前支护施工工法(2)
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。
隧道大管棚超前支护施工关键技术及实施要点解析
科技视界Science &Technology VisionScience &Technology Vision 科技视界社会经济的不断发展,提高了对于交通的要求。
而我国地域相对较大,在道路的需求上本来也相对较高。
为了更好地适应交通需求,我国不断的修建桥梁和道路。
然而,我国相对宽广的区域,也造就了其复杂的地形。
在道路的修建上会存在多种问题。
就目前的交通来看,我们经常在坐火车的时候会经过隧道、桥梁等路段,而在这些路段的修建上,需要更加精细的施工和技术,以保证道路的安全性,避免乘客的人身财产所受威胁过大,同时,修建道路属于公共事业,这也是为了避免公共资源的浪费。
1大管棚超前支护技术的概述管棚技术,也就是水平定向钻进技术,是一种不需要经过挖掘就可以实现的技术,它是从原始的钻探技术衍生并逐渐发展起来的一种新型技术,该种技术的实施,不会对地表产生破坏力,但是需要铺设一定的地下管线。
目前在城市地铁、市政管线等地下工程施工中均有运用,其发展前景相对广泛。
也随着其应用范围的推广,目前已经被运用到隧道之中,并取得了一定的成果。
管棚超前支护技术具有所需设备简单,施工工序也比较简洁、整个施工的成本较低等特点,经常被运用于软岩隧道中穿越破碎带、松散带和软弱地层。
一般来说,在城市浅埋暗挖隧道施工中,可能会产生一定的位移,而对施工造成一定的影响,所以需要控制地层位移。
而管棚超前支护技术具有独特的支护效果,可以适当的避免地层位移的现象,因此,受到施工重视。
2大管棚超前支护发展中所需要应对的问题近年来,管棚超前支护技术也得到了进一步发展,其使用长度增加,管径扩大。
而也随着这些数据的增大,施工难度也不断提高,传统的施工方式已经无法适应愈加增加的管径。
大管棚施工所需要的浅埋暗挖,实际上会导致施工区域内的水土流失,进而地表下沉。
除此之外,相对较长的管棚难以控制其导向,管棚注浆的效果得不到保证,这些都是大管棚超前支护发展中存在的问题。
隧道大管棚超前预支护施工作业指导书
隧道大管棚超前预支护施工作业指导书1、使用范围当洞口位于软弱、松散地层或堆积层时（Ⅴ级、Ⅵ级围岩），为保证隧道开挖早进洞，减少对山体的破坏，拟采用地表固结注浆后，在长管棚超前支护的配合下通过（或套拱大管棚）。
2、采用的有关规范、标准《铁路隧道设计规范》 TB 10003-2001；《铁路隧道施工规范》 TB 10204-2002；《铁路隧道工程施工质量验收标准》 TBJ 10417-2003；《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》 TB10108《混凝土外加剂》 GB8076《混凝土外加剂应用技术规范》 GB50119《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》TZ214-2005；《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号。
3、设备配置电动空压机2台型号 4L-20/8简易凿岩台车1台管棚钻机2台型号KR801412（或潜孔钻机2台）双液注浆机1台 KBY-50/70水泥砂浆搅拌机1台钢管螺纹车床1台测斜仪1台4、劳动力组织总负责人1人技术3人：技术员1人，测量1人，试验1人工人12人：钻工4人，混凝土工4人，普工4人5、施工工艺、施工步骤5.1工艺流程测量放样→布孔→钻机就位→打孔（对称）→打孔至设计深度→注水清孔→分节装入花管→取出套管→做止浆墙→高压注浆5.2施工步骤5.2.1管件制作长管棚采用φ108热轧无缝钢管，壁厚6mm，制作环向间距40cm。
为利于管棚整体受力，相邻管的接头前后错开，选用节长5m、7m、8m三种规格的钢管。
钢管四周梅花形钻φ12mm出浆孔眼，孔间距15cm，尾部4m不钻孔。
每节钢管、管节联结套都用钢管螺纹车床加工，丝扣长度不小于15cm，并把管节联结套预先焊接在每节钢管两端，便于联结。
5.2.2施工机具超前长管棚钻孔采用我公司现有的美国英格索兰公司管棚钻机，型号KR801412，最高水平钻进高度4.5m，单根钻杆长度3m，主臂可垂直360°回转。
管棚施工方案
郑州地铁二号线超前大管棚施工方案一、工程概况（一）工程地质条件1、杂填土层：表层主要为沥青、灰土路基，下部为素填土，平均厚度为1.66m。
2、粉砂层：夹粉土薄层，主要矿物成分为石英、长石、云母，平均厚度为2.53m。
3、粉土：平均厚度为1.9m。
4、粉质粘土层：平均厚度为2.8m。
5、粉土层：平均厚度为3.28m。
（二）地下管线1号通道管棚穿越段地下管线主要有雨水、给水、电力、热力及国防电缆、通信电缆等（距图纸上原设计明暗挖分界线右侧为正，左侧为负）。
雨水管：距原设计明暗挖分界线-9.126m，距隧道设计开挖线1.383m，混凝土；给水管：距原设计明暗挖分界线-5.765m，距隧道设计开挖线1.385m，铸铁管；电力管：距原设计明暗挖分界线-1.335m，距隧道设计开挖线1.82m，塑料管；热力管：距原设计明暗挖分界线2.375m，距隧道设计开挖线1.746m，外层泡浗、内层钢管；热力管：距原设计明暗挖分界线4.605m，距隧道设计开挖线1.746m，外层泡浗、内层钢管；给水管：距原设计明暗挖分界线10.924m，距隧道设计开挖线1.921m，铸铁管；国防光缆：距原设计明暗挖分界线13.173m，距隧道设计开挖线2.91m，塑料管；通信光缆：距原设计明暗挖分界线14.807m，距隧道设计开挖线2.127m，塑料管；燃气管：距原设计明暗挖分界线15.584m，距隧道设计开挖线1.752m，钢管；雨水管：距原设计明暗挖分界线21.004m，距隧道设计开挖线2.81m，混凝土管。
1号通道剖面图及地下管线位置图2号通道管棚穿越段地下管线主要有：给水管、国防光缆、燃气管线、雨水管（图纸上，距原设计明暗挖分界线右侧为正，左侧为负）。
给水管：距设原计明暗挖分界线4.436m，距隧道设计开挖线1.383m，铸铁管；电力管线：距原设计明暗挖分界线0.656m，距隧道设计开挖线1.42m，塑料管；。
给水管：距原设计明暗挖分界线-11.844m，距隧道设计开挖线1.125m，铸铁管；国防光缆：距原设计明暗挖分界线-14.104m，距隧道设计开挖线1.164m，塑料管；燃气管线：距原设计明暗挖分界线-16.614m，距隧道设计开挖线1.125m，钢管；雨水管:距原设计明暗挖分界线-22.434m，距隧道设计开挖线1.883m，混凝土管。
隧道斜交大管棚超前支护施工技术
隧道斜交大管棚超前支护施工技术作者：吉贺楠来源：《城市建设理论研究》2013年第15期摘要：本文主要介绍与成洞面斜交大管棚超前支护施工技术，从施工工艺、关键工序施工注意事项等方面展开叙述。
关键词：隧道管棚超前支护施工技术中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1工程概况隧道设计为双洞分离式隧道，左洞全长2593m，右洞全长2603m，主动净宽14m，净高5m；左洞进口斜交偏压；主要为硬塑状坡积粘土及强风化凝灰熔岩，呈松散结构，易崩解，无自稳能力，围岩级别为Ⅴ级；地下水位在洞顶附近，开挖中多呈涌流状出水。
左洞进口设计采用大管棚斜交30°成洞面超前支护。
2 斜交大管棚施工沿隧道衬砌外缘打入一排纵向钢管，钢管穿过松散软弱围岩、岩石（土）等破坏区后，深入到原状土部位，并进行注浆，填充钢管与围岩之间的空隙，使管棚与围岩紧密固结，形成刚度很强的棚架，锚固地层，使中国较为地层的力学性质得到改变，稳定性能加强，防止土层坍塌和地表下沉，然后进行后续开挖施工。
2.1 斜交管棚套拱施工处理措施2.1.1 套拱施工处理管棚与成洞面斜交30°，施工时预留核心土吊模施工，或搭设支架，针对此实际情况，拟定采用利用初期支护工字钢作为底模支撑支架施工管棚，或采用人工填筑土模施工，后经方案比选，工字钢支撑超过套拱范围后的斜交位置，因岩体存在不规则面，工钢长度不好确定，利用岩面固定，钢支撑支撑半径不能保证，最终确定采用土模施工。
2.1.2 斜交偏压处理管棚与成洞面斜交，套拱施工完成进行洞身开挖时，洞身左侧存在偏压，套拱施工完成后，在套拱长边一侧回填5%水泥稳定土反压，回填夯实，尽量消除偏压，然后进行洞身开挖。
2.2 施工重难点分析⑴管棚与成洞面斜交30°，模板、钢筋、导向管等均为不规则长度，斜交部分的半截断面增加了施工难度，各个工序都应该精心组织，严格控制。
⑵选取合适的导向管倾角角度。
角度过小，将可能导致管棚在钻造过程中由于钻杆自重，远端下垂至隧道开挖轮廓线内，影响后期施工；角度过大，管棚距开挖轮廓距离过大，管棚下方的三角土体易坍塌，给洞身开挖支护带来很大困难。
地铁隧道159长大管棚施工工法
地铁隧道φ159长大管棚施工工法第二工程有限公司华东地铁公司马天文一、前言随着我国经济的迅速发展，各大城市都准备修建地铁，在建筑物林立的城市市区进行地铁开挖也将越来越多。
如何在不影响地表建筑物安全的前提下进行地铁施工将是我们面临的一个新课题。
在南京地铁南京站~红山动物园站区间隧道过红山饭店段施工中，针对地表沉降要求高、隧道埋深浅的特点，运用38m长φ159大管棚做隧道超前预支护，保证了地表房屋和隧道施工的安全并节约了资金。
二、工法特点1、可以将地表沉降控制在允许范围内，确保地表建筑物的安全。
2、施工方便，只需搭设一简易平台。
3、设备体积小，机动性强，机械易操作；劳动强度低，机械化程度高。
4、噪音小，无论是钻孔还是注浆作业，所用机具躁声和振动力都较小。
5、可以确保隧道施工安全、不塌方。
三、适用范围1、城市闹市区中地铁区间隧道的开挖。
2、既有建筑物下的隧道修建。
3、软弱围岩、不良地质的地下工程开挖。
4、地表沉降要求高的地下工程开挖。
四、施工工艺1、大管棚主要参数（1）钢管规格：热轧无缝钢管Φ159，壁厚8mm，节长4m、6m。
（2）管距：环向间距中对中40cm（3）钻进深度：38m（4）倾角：钻杆与纵坡仰角采用1°（考虑钻杆下垂）（5）钢管施工误差：径向不大于2cm，沿相邻钢管方向不大于10cm（6）隧道纵向同一断面处的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少需要错开1m。
2、施工平台设置采用钢管做操作平台，在平台四周挖一条20cm×20cm的排水沟，把水引向一个积水井中，再将其引排到水沟中。
3、导向护拱施工为确保大管棚施工的精度，使钻头、钻杆钻进时始终保持同一钻进角度、方向。
在管棚钻进前，先在施工平台上浇注管棚施工导向护拱。
见图1。
导向护拱内安设导向管（Φ180×6，长2m），导向管根据管棚进出口坐标，焊接定位固定于护拱内钢筋骨架上。
为保证护拱内导向管安装的精度，焊接前须对每一根导向管位置进行坐标测量定位，为保证钢筋骨架的稳定，骨架采用三排钢筋拱架连接而成，施工时注意：调整导向坐标时考虑由于钻机沉落或其它因素而产生的各种偏差，取调整误差为1°，导向管调整3.5cm，用于角度控制，防止由于各种因素造成管棚下垂而导致侵入隧道限界。
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。
大管棚超前支护环形开挖预留核心土三台阶隧道施工方法
大管棚超前支护环形开挖预留核心土三台阶隧道施工方法大管棚超前支护环形开挖预留核心土三台阶隧道施工方法铁道建筑RailwayEngineeringSeptember,2009 文章编号:1003.1995(2009)09.0046.04 大管棚超前支护环形开挖预留核心土三台阶隧道施工方法电(中铁九局集团有限公司,沈阳110013)摘要:以天马山隧道V级(偏弱)围岩施工为例,通过方案比选,提出了大管棚超前支护V级(偏弱)围岩,环形开挖预留核心土三台阶工法施工技术.经过论证,此方案安全可行,节省投资,进度加快,可为今后类似隧道的施工提供有益借鉴.关键词:V级偏弱围岩大管棚支护核心土中图分类号:U455.4文献标识码:B0前言大管棚超前支护,环形开挖预留核心土三台阶施工工法是基于双侧壁导坑工法实践的基础上提出来的.通过实践证明,该工法对隧道浅埋区域极为发育的地下水和典型的v级偏弱围岩地质极为适用,此工法不仅大大提高了施工进度,合理地利用了机械设备,而且能有效地减少机械对拱脚位置的扰动,从而避免了洞身开挖造成较大的收敛及下沉,为尽早突破软弱围岩地段加快了进度.此工法极大提高了管棚的支护能力,提高了暗挖收稿日期:2008.11-29;修回日期:2009.06.12作者简介:唐朝松(1985一),男,陕西汉中人,助理工程师. 进洞的施工安全性,使得原双侧壁导坑工法设计的超前小导管端部不利的悬臂状态,变为有利的简支状态; 另开挖面积加大,管棚全部承受了顶部土压力,这有利于开挖施工作业安全,加快了施工进度.1工法特点,8m控制开挖 1)本工法采用短台阶,每台阶按6长度,台阶错量最长不超过8m,且必须及时对台阶加设I18临时横撑,横撑要紧跟掌子面3,5m处,尽快形成整体封闭以稳定结构.2)施工中坚持"弱爆破,短进尺,强支护,早封闭, 勤量测"的原则,采用人工开挖或机械手开挖方式,开挖按照0.6m进尺一个循环作业.3)开挖至拱脚位置时,采用大拱脚形式,大拱脚采用钢垫板(1000mm×500mm×16mm)与斜撑和I28 隧道的开挖.施工中,应采用多种技术相结合的方法提高导向定位精度.不同的导孔及铺孔施工工艺对地表的隆起沉降有显着的影响,对超浅埋管幕,"前拉后夯"法会形成地表的隆起,而如果扩孑L时钻头直径过大,拉管法铺管侧可能增大地表的沉降.管幕工法下穿铁路或其它对地表变形敏感的设施或建筑物时,必须根据相关规程加强施工监测,密切监视地表的变形,加强对铁路线路的维护养护,以确定列车的安全运行.参考文献[1]沈桂平,曹方宏,杨俊龙,等.管幕法综述[J].岩土工程界, 2006,9(2):27—29.[2]张吉兆,李武.钢管幕顶进控制技术[J].建筑施工,2006,28(12):1003?1005.[3]姚大钧,吴志宏,张郁慧.软弱黏土中管幕工法之设计与分析[J].岩土力学与工程,2004,23(增2):4999.5005. [4]钟骏杰,李武.新型的地下暗挖法[J].中国市政工程,1997,2 (6):45.46.[5]李永宝.软弱地层浅埋暗挖隧道管棚法钻孔技术[J].隧道建设,2006,26(6):52—55.[6]李伟,顾问宇.管棚施工技术在北京地铁黄庄站施工中的应用[J].铁道建筑,20o7(8):44—46.[7]陈蕾,王维平,李长新.用夯管帷幕施工法建造穿越路基的地下建筑物[J].管理施工,2oo6(3):60.61. [8]中华人民共和国铁道部.铁运[2006]146号铁路线路维修规则[s].北京:中国铁道出版社,2007.(责任审编白敏华)!第9期大管棚超前支护环形开挖预留核心土三台阶隧道施工方法47 槽钢焊接,连成整体.同时,为保证拱脚基础牢固,防止拱顶下沉量过大,须对拱脚位置施作厚10.m的混凝土基础.4)开挖过程中,根据施工实际围岩地质情况及监控量测资料调整支护结构形式,必要时,加设双侧壁竖撑,使周边的围岩支护得到有利的保护和加强. 本工法仅适用于V级围岩及v级偏弱围岩地段, 不适用于其它围岩使用.2施工工艺2.1方案概况根据双侧壁导坑法施工的掘进速度经验得出,此种工法月进尺仅15m,如果按照此种方法一直突破软弱围岩,则需要相当长的时间,耽误工期.根据城市地下铁道,地下过街通道施工经验,在管棚支护设计方案的基础上,加大管棚的支护能力,施工采用大管棚(钢管帷幕)超前支护,环形开挖预留核心土三台阶工法掘进,即将洞内原设计~42mE的小导管的短支护改为~89mm大管棚长支护.本方案采用较大直径钢管,延长管棚支护长度,扩大管棚的防护范围,提高管棚支护能力.将原设计直径~42mm4'-9管,间距40.m,长度 3.5m,支护拱部120.范围的管棚,改为直径~89mm钢管,间距40cm,长度25,30m管棚,管棚支护范围为 120.(见图1).(a)环向布置(b)纵向布置图1大管棚超前支护环形开挖预留核心土三台阶工法示意(单位:)2?2暗挖施工工艺及施工方法2.2.1施工工艺流程准备(双侧壁导坑工法转换成台阶断面)一支护一钻孔,安设管棚和注水泥砂浆一三台阶法暗挖进洞一仰拱一二次衬砌一……暗洞二次衬砌钢筋混凝土应依据施工情况及时跟进.2.2.2施工方法1)准备.施工工法从双侧壁导坑法调整为环形开挖预留核心土三台阶工法施工,需要将双侧壁导坑上导坑三个工作面(左导坑,右导坑,上导坑)掘进到同一个断面里程,将侧壁钢架拆除,顶部位置预留核心土至少3.5m,保证钻机有足够的工作平台.台阶法开挖前,须对二次衬砌(端头DK133+345)跟紧大管棚接头约10m位置,确保作业的绝对安全.2)支护.一切就绪后开挖拱顶部位,将拱部在3 /1'1范围内由开挖轮廓线不放大渐变至开挖轮廓线放大 30Cm,钢架按正确的尺寸安装就位,钢架间距由原设计的O.6m调整为0.3in,共设立3榀,钢架顶部安设 ~120mm导向管,外插角2.,导向管长1m,环向间距为 40cm;钻设锁脚及径向小导管,安装钢筋网片,焊接 ~22mm 纵向连接钢筋固定钢架,然后喷混凝土封闭掌子面及复喷周边初期支护.3)钻孑L.安放钻机,钻设声l08玎?n的孔.在钻孔过程中要注意随时有松土掉下堵塞孑L洞,钻孔完成后要将松渣吹干净;钻孔长度为25,30m4)N管.钻孔完毕后安排送管,可以先送单数管或双数管,相邻两根管的接头位置错开至少3m,导管送到位后要及时固定,焊接堵头,为防止大管棚接头位置初期支护钢架过大变形,在软弱围岩地段要加强小导管注浆支护,并在拱脚位置采用施作10.m 的混凝土基础,大拱脚放大70,140cm宽度.5)注浆.导管全部送完后统一开始注浆,注浆压力保持在i.0—2.0MPa,达到终压2rain后压力无变化或浆液流出时停止注浆.6)YF~.待水泥浆液凝固后安排机械开始开挖拱部,挖机将主要的土方挖除,其余的人工用风镐修整到 48铁道建筑September,2009 位,及时进行支护封闭.施工步骤:围岩开挖一初喷射混凝土厚4cm一挂钢筋网一安装工字钢拱架,临时横撑一安装径向锚杆, 锁脚锚杆一喷射混凝土厚24cm一短期养生一进入下道工序.三台阶临时仰拱封闭法施工方法开挖工序示意见图2.开挖工序说明见表1.图2三台阶临时仰拱封闭法施工工序表1开挖工序工序施工方法1)人工配合机械开挖?部,取周边环状土,留核心土. 2)施作?部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷厚4cm的混凝土,架立I2ob钢架和Is临时钢架,并设锁脚锚杆.大拱脚采用钢垫板(1000n1ll】x500/lll'n×16mm)与斜撑和槽钢焊接,连成整体.同时,为保证拱脚基础牢固,防止拱顶下沉量过大,须对拱脚位置施作厚10em的混凝土基础.3)钻设径向锚杆后复喷混凝土到设计厚度.开挖过程中,根据施工时围岩的地质情况及监控量测资料调整支护结构形式,必要时, 加设双侧壁竖撑,使周边的围岩支护得到有利的保护和加强. 4)取核心土.1)在滞后?部68m距离后,人工配合机械开挖?,?部. 2)导坑周边部分初喷厚4cm 混凝土.23)铺设钢筋网片,钻设径向锚杆(442m/n小导管)后复喷混凝土到设计厚度.4)架立I?s临时钢架,封闭临时仰拱.在滞后于?,?部6—8m距离后,开挖?,?部,并施作导坑周边的初期支护.1)根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,拆除Is临时钢架. 2)浇筑仰拱及仰拱填充(仰拱与隧底填充分次施作). 5利用衬砌模板台车一次性灌注拱墙衬砌(拱墙村砌一次施作). 3施工关键技术3.1加强施工监测和跟踪变形趋势隧道开挖变形是绝对的,变形量是相对的,掌握围岩变化要"勤量测".安排专人负责施工监测工作,成立测量工作组,制订详细监测方案,制订监测制度,及时布设测量点,收集整理系统测量数据,及时统计,绘图进行数据分析,并结合围岩判定,随时掌握施工阶段围岩和支护动态,了解支护构件的作用与效果,确保隧道工程安全与经济,为调整初期支护设计参数,确定二次衬砌与仰拱的施作时间提供依据,同时,积累资料为以后的施工提供参考.3.2拱顶下沉,水平收敛预防措施3.2.1拱顶下沉预防措施预防措施有:?对拱脚有孔隙水出露的地段,要及时引排,绝不允许浸泡基底;?锁脚锚杆,径向锚杆严格按照设计要求施作,并对锚杆及时压注水泥浆,以达到控制围岩挤压导致拱顶下沉过大;?按照设计要求, 对拱墙初期支护预留沉降量按照20cm考虑,根据开挖后的监控量测数据,再做适当调整;?钢架间的接点必须焊接或用螺栓连接牢固;?开挖至拱脚位置时,采用大拱脚形式,大拱脚采用钢垫板(1000mm×500mmx16mm)与斜撑和Iz8槽钢焊接,连成整体.同时,为保证拱脚基础牢固,防止拱顶下沉量过大,须对拱脚位置施作厚10cm的混凝土基础;?开挖过程中,根据施工实际围岩地质情况及监控量测资料调整支护结构形式,必要时,加设双侧壁竖撑,使周边的围岩支护得到有利的保护和加强.3.2.2水平收敛预防措施预防措施:?严格控制台阶错台长度,台阶间最大错台长度不允许>8m,按照新奥法施工原理,对掌子面及时形成早封闭,达到快循环的目的;?所有径向锚杆,锁脚锚杆严格按照设计长度及角度进行施作,并对锚杆及时压注水泥浆,以达到控制围岩挤压导致拱顶收敛变形过大;?开挖并对施作完后的初期支护,及时对拱脚位置进行分层夯填;?钢架间的接点必须焊接或用螺栓连接牢固;?按照设计要求,对拱墙初期支护预留沉降量按照20cm考虑,根据开挖后的监控量测数据,再做适当调整;?对拱脚有孔隙水出露的地段, 要及时引排,绝不允许浸泡基底;?开挖过程中,根据施工实际围岩地质情况及监控量测资料调整支护结构形式,必要时,加设双侧壁竖撑,使周边的围岩支护得到保护和加强.根据现场测出来的实际监控量测数据,及时调整预留沉降量的参数及支护结构形式.2009年第9期大管棚超前支护环形开挖预留核心土三台阶隧道施工方法49 4工程实例新建铁路福州至厦门线站前工程?标段天马山隧道进口280mV级偏弱围岩即为双侧壁导坑工法优化后采用大管棚超前支护,环形开挖预留核心土三台阶工法尝试性施工,通过由7名专家组成的专家组现场核实,一致认同此种工法安全可靠,进度加快,经济合理,并形成了《工法优化专家评审记录》. 4.1工程概述天马山隧道位于福建省泉州市境内,全长3644m,不仅架梁要从天马山隧道通过,而且设计进口作为主攻区域,共弃渣36.7万m全部要用于车站和路基填方,因此,它是标段的重点控制性工期工程. 而且进口段280m围岩属浅埋,小偏压地段,且整个隧道3644m区域性有F1,F7共7个断层破碎带,因此它又是全标段的难点工程.设计进口段280m为地震动峰值加速度0.2g 分区,设计最高时速250km,双线铁路隧道,围岩经现场实际地质判定为:粉质黏土,无自稳能力,遇水呈粉砂状.4.2工法优化说明天马山隧道软弱围岩占全隧的24.3%,其中进口段360m软弱围岩占全隧软弱围岩的40.7%,按照双侧壁导坑工法(15rIl/月)计算,需要24个月才能突破进口段的软弱围岩,根本无法满足福厦线2008年年末铺轨的要求.且天马山进口在采用双侧壁导坑工法施工期间,由于掌子面围岩极差,土体富含孑L隙水,开挖掌子面先后出现过4次坍方.根据坍方情况和位置上看,存在问题如下:1)由于掌子面开挖时必须预留核心土,导致掌子面中间高两端低,这样在钢架底部就会出现积水情况, 对钢架的受力造成一定的影响.2)设计长3.5m的超前小导管,纵向间距为1.2 m,因该段土质为v级偏弱围岩,呈松散状,自稳性能极差,且围岩中含有泥层,长3.5m导管根本无法阻挡土体本身的流动力.3)洞顶纵向裂缝始终跟随着开挖面向前发展,且向左侧倾斜偏压,造成掌子面的侧压力极大. 因此,在保证安全,确保质量的前提下,必须优化开挖工法,优化后的开挖工法为大管棚超前支护,环形开挖预留核心土三台阶工法,此工法月进尺能达到40 , 45m,比优化前的工法提前了2,3倍,进口段软弱围岩原来需要24个月突破,现在只需要8,9个月,进度加快,整体工期提前.5结语对于软弱围岩隧道的掘进,必须按照新奥法的施,弱爆破,强支护,勤量测,早工原理,严格遵循"短进尺封闭"的原则指导施工.通过大胆尝试和创新,将原设计长3.5m的~42mm的小导管超前支护改为长30m 的~89mm的大管棚超前支护,大大减少了同步工序占用关键工序作业的时间,而且优化后的工法能够全部利用机械手操作,不仅减少了人员的作业强度,而且对周边软弱围岩的扰动也减少了,洞身不会出现较大的收敛及下沉,安全可靠.优化后的工法得到了许多专家及建设单位,设计单位,监理单位相关领导的肯定和好评,同时,此工法也为今后类似隧道的施工奠定了坚实的基础.经济效益说明,采用大管棚超前支护,环形开挖预留核心土三台阶工法施工后,比原双侧壁导坑工法共计节约投资约201万元.其中,临时支护工程量节省了约254.4万元.参考文献[1]苏永华,苏靖,高谦.大跨度地下洞室开挖动态力学特性及支护设计研究[J].化工矿山技术,1996(26):17—19. [2]铁道部经济规划研究院.客运专线铁路隧道工程施工技术指南[M].北京:中国铁道出版社,2005:75—81. [3]刘佑荣,唐辉明.岩体力学[M].北京:中国地质大学出版社, 】999:】38.143.(责任审编白敏华)。
公路隧道洞内超前管棚支护施工技术
- 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。
隧道管棚超前支护
探索新型复合管棚材料，结合不同材料的优点，提高管棚的抗爆压力、抗弯刚度 等性能。
施工工艺的改进
自动化施工
研发自动化管棚施工设备和技术，提高 施工效率，降低人工成本和安全风险。
VS
快速安装技术
研究快速、可靠的管棚安装方法，缩短施 工周期，提高工程进度。
智能化监测与管理
实时监测系统
建立隧道管棚的实时监测系统，对管棚的工作状态进行实时监测和预警，及时发现异常 情况。
选择依据
根据工程地质条件
根据隧道穿越的地质条件选择不同材质和规格的管 棚，以确保支护效果和安全性。
根据工程要求
根据隧道施工的要求，选择不同长度、直径和材质 的管棚，以满足施工需要。
根据经济性
在满足工程要求的前提下，应考虑管棚的经济性， 选择价格合理、性价比高的产品。
03
管棚超前支护施工方法
施工前的准备
详细描述
钢花管采用优质钢材制成，具有较高的强度和耐久性，能够承受较大的压力和摩擦力，不易损坏。
塑料材质管棚
总结词
轻便、耐腐蚀
详细描述
塑料材质管棚重量较轻，便于运输和安装，同时具有较强的耐腐蚀性能，能够适应各种恶劣环境。
玻璃纤维材质管棚
总结词
高强度、绝缘性好
详细描述
玻璃纤维材质管棚具有较高的拉伸强 度和绝缘性能，能够在高温和潮湿的 环境下保持良好的性能。
特点
管棚具有较大的刚度，能够承受较大的侧向压力，同时提供较好 的抗弯能力，有效控制围岩变形和松弛。
工作原理
管棚通过在隧道开挖轮廓外钻孔、安装钢管、注浆等工序，形成 一个连续的棚状结构，提供隧道开挖前的临时支撑。
管棚注浆浆液通过渗透扩散，将松散的围岩胶结成一个整体，提 高围岩的力学性能和自稳能力。
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大管棚超前支护施工工法大管棚超前支护施工工法
一、前言大管棚超前支护施工工法是目前在地铁、隧道和矿山工程中较为常见的一种支护施工工法。
它通过在地面上预制大型钢管构件，再利用推进机将预制构件推入地下，形成连续的管片支护结构，以实现对隧道或远距离钻孔的支护。
本文将详细介绍大管棚超前支护施工工法的工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例，为读者提供参考。
二、工法特点大管棚超前支护施工工法具有以下特点：1. 高效快速：工法采用机械化施工，节省人工和时间，相比传统的手工施工更为高效快速；2. 结构可靠：预制钢管构件具有较好的建筑强度和抗震性能，可以提高施工质量；3. 工序简单：施工过程相对简单，不需要大量的特殊技术，施工难度相对较低；4. 适应性强：适用于各种地质条件和工程规模，可以根据具体情况进行调整和改进。
三、适应范围大管棚超前支护施工工法适用于以下范围：
1. 地铁和隧道工程：可以用于地铁线路、隧道、地下通道等地下工程的支护施工；
2. 矿山工程：可以用于矿山巷道的支护施工；
3. 水利工程：可以用于水库、输水隧洞等水利工程的支护施工；
4. 其他工程：适用于需要进行远距离钻孔和支护的各类工程。
四、工艺原理大管棚超前支护施工工法的原理是将预制大型钢管构件推进到地下，形成连续的管片支护结构。
具体的施工工艺如下：1. 预制大型钢管构件：根据设计要求，在地面
上进行钢管构件的预制，包括长度、直径、壁厚等参数的确定；
2. 推进机推进：利用推进机将预制钢管构件推入地下，连续
推进形成管片支护；3. 锚杆固定：在钢管构件推进的同时，
通过锚杆对地面和钢管进行固定，增加支护的稳定性；4. 后
浇混凝土：等管片全部推进完毕后，对管片进行后浇混凝土，形成更加稳定的支护结构。
五、施工工艺大管棚超前支护施工工艺包括以下几个阶段：
1. 钢管构件预制：根据设计要求，在施工现场或工地上进行
钢管构件的预制；2. 现场勘测：对施工现场进行勘测，确定
钻孔位置和钢管推进的路径；3. 推进准备：安装推进机和相
应的管片推进工具，进行推进机的调试和试验；4. 推进施工：通过推进机将钢管构件推入地下，形成连续的管片支护结构；5. 锚杆固定：在推进的同时进行锚杆的安装和固定；6. 后浇
混凝土：等管片全部推进完毕后，进行后浇混凝土，增加支护的稳定性。
六、劳动组织大管棚超前支护施工工法的劳动组织需要有以下的岗位：1. 工程负责人：负责工程的组织、协调和管理；
2. 施工队长：负责具体的施工任务，安排施工人员和机具设
备的使用；3. 施工人员：负责具体的施工工作，按照工艺要
求进行操作和施工；4. 安全员：负责监督工地的安全工作，
制定和执行安全措施；5. 质检员：负责施工质量的检测和监督。
七、机具设备大管棚超前支护施工工法所需的机具设备包括：1. 推进机：用于将预制钢管构件推入地下，推进机的类型和规格根据施工要求确定；2. 钻孔机：用于在地下进行钻孔，确定钢管推进的路径；3. 锚杆设备：包括锚杆、锚具和锚杆固定机等，用于对地面和钢管进行固定；4. 搅拌机：用于混凝土的搅拌和后浇施工；5. 挖掘机和运输车辆：用于现场土方开挖和材料运输。
八、质量控制大管棚超前支护施工工法的质量控制主要包括以下几个方面：1. 钢管构件的质量控制：对预制钢管构件的尺寸、壁厚、材质等进行检验和控制；2. 推进机和钻孔机的质量控制：对推进机和钻孔机进行试验和检验，确保其性能稳定和技术指标符合要求；3. 锚杆的锚固质量控制：对锚杆的质量和固定效果进行检验和控制；4. 混凝土浇筑的质量控制：对混凝土材料和施工工艺进行检验和控制，确保浇筑质量符合要求。
九、安全措施大管棚超前支护施工工法的安全措施包括以下几个方面：1. 人员安全：施工人员必须戴上安全帽、安全鞋，严禁在施工区域走动，禁止吸烟等。
2. 机具设备安全：机具设备必须经过检修和试验，确保其正常运行和安全使用。
3. 施工现场安全：施工现场必须设置警示标志，保持良好的通风和照明，避免发生事故。
4. 高空作业安全：在高空作业时，必须使用安全带和防护网等设备，确保人员的安全。
十、经济技术分析大管棚超前支护施工工法的经济技术分析主要包括以下几个方面：1. 施工周期：根据工程规模和施工条件的不同，施工周期会有所差异，可以通过施工工艺的优
化和改进来缩短施工周期。
2. 施工成本：大管棚超前支护施
工工法相对传统施工工法来说，施工成本可能会较高，主要是因为预制钢管构件和推进机等机具设备的费用较高，但通过优化技术和经验积累，可以控制施工成本。
3. 使用寿命：大管
棚超前支护施工工法形成的管片支护结构具有较长的使用寿命，可以保证施工质量和工程的持续稳定运行。
十一、工程实例XXX隧道是采用大管棚超前支护施工工法的一个工程实例。
该隧道位于山区地质复杂的地段，地质条件十分恶劣，传统的支护方法难以满足工程要求。
通过使用大管棚超前支护施工工法，该隧道在较短的时间内完成了施工，支护结构稳定可靠。
这个实例验证了大管棚超前支护施工工法的可行性和实用性。
总结：大管棚超前支护施工工法是一种在地铁、隧道和矿山工程中应用较广泛的支护施工工法。
它具有高效快速、结构可靠、适应范围广等特点，适用于各种地质条件和工程规模。
通过工艺原理和施工工艺的详细介绍，让读者了解该工法的理论依据和实际应用。
同时，介绍了劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析等方面的内容，以保证施工过程中的质量和安全。
最后，通过一个工程实例的介绍，验证了该工法的可行性和实用性。