银川隧道管棚超前支护

管棚管的应用范围：管棚的作用有哪些？随着建筑物越来越密集，城市的空间就变得越来越有限，如果采取明挖方法来改建，势必对于交通及环境都不利，因此管棚施工的出现正好解决了这一难题。管棚施工是一种地下铁道的暗挖施工方法，在施工过程中管棚是必需要使用到的一种材料，那么管棚的作用有哪些呢？1、控制地表沉降在隧道穿越既有线、下穿既有建筑物、构筑物等时，管棚的作用主要就是控制地表沉降，防止既有线路、建筑物、构筑物因隧道开挖而遭到破坏，确保既有线路、建筑物和构筑物的安全及隧道开挖的顺利进行。此种情况管棚的钢管直径可偏大（φ299）。2、加固围岩土体强度提高围岩土体强度，提高开挖线拱部土体承载力，加固隧道围岩，确保隧道施工安全。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（破碎）围岩的物理力学性质，增强了围岩的自承受能力，达到了加固管棚周边围岩的目的。在隧道穿越破碎带、松散带、软弱地层、涌水、涌沙等地段时，管棚的这种作用比较明显。3、确保施工安全管棚支护刚度较大，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。超前支护方法主要包括：管棚法，机械预切糟法，超前小导管法，超前锚杆法、冻结法等等。银川隧道管棚超前支护

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，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。隧道超前支护法一览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。钦州管棚超前支护注浆时，排气孔出浆后应立即停止注浆。

上覆地层的变形主要包括两部分：（1）管棚的挠曲变形量。（2）端头支撑梁的变形。所以其变形控制主要通过提高管棚和端头支撑梁的刚度来实现。在日本和韩国该方法应用于隧道穿越既有铁路线或公路线，这样可以控制隧道开挖对既有线路产生的不良影响。三、形成条件在软弱地层隧道拱部的小管棚，要形成通俗意义上的“棚”必须具备2个方面的条件：（1）是管间的软弱围岩能形成微拱；（2）是具有足够数量能扩散或传递围岩压力的杆件结构。如图：围岩压力的杆件结构一般管棚施工预支护正台阶施工方法，每一开挖步长Δli～m，开挖面前方的管棚埋入围岩之中，起到约束已开挖区管棚的变形作用，同时，埋入段对掌子面前方的围岩体具有加固作用，这一作用使非开挖释放应力也随之减少。

可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位；平台支撑要着实地，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；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、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。步骤四：钻孔为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ115mm；岩质较好的可以一次成孔，钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进；钻机开钻时，可低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压；钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故，及时对洞口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。步骤五：清孔验孔用地质岩芯钻杆配合钻头（Φ115mm）进行来回扫孔，浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔；用高压气从孔底向孔口清理钻渣；用经纬仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。前面我们有讲到隧道大管棚成孔后的检孔方法，大家可以结合起来了解一下。步骤六：安装管棚钢管钢管应在的管床上加工好丝扣，棚管四周钻出浆孔，管头焊成圆锥形，便于入孔。地层改良法就是提高开挖面周围地层土的特性的方法。

钻机立轴方向必须准确控制，在浇注好的套拱上标出孔位和孔台车就位、台车固定、测量布孔、台车大臂娇正、钻孔及接长钻杆、钻杆接长准备、钻杆分节退出卸下、清孔号，孔号分为奇数孔和偶数孔，奇数孔采用无缝管棚管，偶数孔采用梅花管棚管。奇数孔成孔后及时安装钢花管或无孔管棚管，压注水泥浆。偶数孔成孔后也必须立即安装管棚管，防止塌孔，同时偶数孔的施工一方面可以检查奇数孔注浆质量，另一方面也可以进行补充注浆，提高注浆加固围岩的效果。施钻时，台车大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动影响施钻精度。钻机开孔时的钻速宜采用低速，钻进20cm后转入正常钻速。钻杆钻入岩层，尾部剩余20～30cm时停止钻进，人工用两把管钳卡紧钻杆，钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨复位，再装入第二根钻杆。引导孔的孔径较管棚管外径大15～20mm，孔深较管长长0.5米以上。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。防城港隧道管棚管

扇形布置:当隧道段地层相对稳定，但拱部附近地层不稳定时使用。银川隧道管棚超前支护

用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；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。搭钻孔平台安装钻机1．钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由1～2台钻机由高孔位向低孔位进行。2．平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。3．钻机定位：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、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。钻孔1．为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ108mm或127mm。2．岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。3．钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。4．钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。5．钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。6．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，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料。银川隧道管棚超前支护