隧道管棚施工图片
《大管棚施工流程》课件
目录
CONTENTS
• 大管棚施工概述 • 施工前的准备工作 • 大管棚施工流程 • 施工质量控制 • 施工安全措施 • 大管棚施工案例分析
01 大管棚施工概述
大管棚的定义与特点
总结词
大管棚是一种在隧道施工时常用的超前支护结构，具有预应力高、抗弯能力强 、支护刚度大等特点。
施工人员组织
确定施工人员
人员调配与管理
根据工程规模和要求，确定所需施工 人员数量和技能水平。
合理调配施工人员，确保工程进度和 质量，同时做好人员管理工作。
培训施工人员
对施工人员进行技术培训和安全教育 ，确保施工人员具备相应的技能和安 全意识。
03 大管棚施工流程
测量放样
确定大管棚施工区域
根据工程要求和设计图纸，确定需要进行大管棚施工的区域。
04 施工质量控制
钻孔精度控制
钻孔位置
确保钻孔位置准确，符合设计要求，偏差不超过允许范围。
钻孔角度
控制钻孔的角度，确保与设计角度一致，防止因角度偏差影响施工 质量。
钻孔深度
确保钻孔深度达到设计要求，误差不超过允许范围。
注浆充填质量控制
注浆材料
选用合格的注浆材料，确保其性能符合设计要求。
注浆压力
05 施工安全措施
施工现场安全规定
01
进入施工现场必须佩戴 安全帽、穿着工作服。
02
施工现场严禁吸烟，禁 止酒后作业。
03
施工现场应设置明显的 安全警示标志，并保持 安全通道畅通无阻。
04
施工机械和电气设备应 定期进行检查和维护， 确保其安全可靠。
施工人员安全培训
所有施工人员在上岗前必须接 受安全教育培训，了解施工现 场的安全规定和操作规程。
隧道长大管棚施工汇总
长大管棚施工通过断层破碎带和软弱围岩带时，可采用长大管棚进行超前支护。
1.利用钻孔台车作为钻深孔机械，按设计孔位实施作业。
施钻深孔时，台车大臂顶紧在掌子面上，当第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余20～30cm时停止钻进，接长第二根钻杆，用联接套把两根钻杆连接牢固，继续施钻，直至钻孔达到设计深度（比管棚长0.5m以上）后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。
在钻孔时，要确保孔径比棚管外径大于15～20mm。
管棚钻孔工艺流程见图1。
图1 管棚钻孔工艺流程2.顶管施工先进行管件制作，采用Ф89普通钢管加工后作为棚管，把加工好的管节联接套安装在钢管两端。
然后将钢管安放在台车大臂上，对准已钻好的引导孔，低速推进钢管。
直至达到棚管设计长度。
用钻头掏尽钢管内残碴，进行棚管补强，即在钢管内注入水泥浆或水泥－水玻璃浆液。
顶管施工工艺流程见图2，管棚布置见图3。
图2 管棚顶管施工工艺流程四、帷幕注浆本标段张家沟隧道及郁山隧道涌水严重，岩溶水发育，施工采用帷幕注浆进行处理。
帷幕注浆具有堵水效率高、耐时久、兼有加固地层的作用，在防水要求高或富水软弱地层隧道施工中，帷幕注浆已经成为隧道围岩防水问题的必要手段。
1.注浆施工准备（1）注浆孔位布置及设计技术参数根据施工现场和水文地质、注浆材料、最大注浆压力和浆液质量稳定的技术要求，设计隧道全断面注浆孔位。
设计技术参数见表61。
（2）注浆施工机具钻机采用液压钻孔台车或YG100导轨式凿岩机、FJY27A型钻架配套设备。
注浆泵采用2TGZ-60/210双液浆注浆泵。
ZJ400型制浆机拌制预定水灰比的浆液，采用JS-100搅拌机储存和二次搅拌浆液，以防止浆液沉淀、离析，保证吸浆管进浆顺畅。
水玻璃用矿斗车或铁桶储存。
在双浆液注浆机两个出浆管头加设三通及阀门作为混合器，双浆液在混合器混合后注入钻孔中。
止浆塞由穿在注浆管上的胀塞组成，胀塞用加纤维材料合成的橡胶制成，可用机械方法或通过充气充水方法使其膨胀。
隧道大管棚支护施工要点
4．采取跳位钻孔法钻孔，并钻一孔安设一孔，以防坍孔。
5．钻工及注浆工均需经正式培训合格并持证上岗。
6．管内注浆，一定要安设排气管，并使终压值达到1.0Mpa，并稳定5—10min。
人
2
4
电工
供电及照明
人
1
5
测试工
测量、试验
人
2
6
普工
辅助工作
人
10
7
工班长兼安全员
指挥调度、安全
人
1
8
技术员
技术值班
人
1
合计20人
四、质量及安全监控
1．钻孔开口要设导向管或导向架，导向管及导向架安设要严格测量，保证开口方向、方位的准确。
2．钻进过程中，严格按操作要点施钻，控制好转速及进度，同时随钻进注意钻机的平稳状态及钻杆的铅直到现在稳定状态。发生异样而停机检查，及时对产生的钻孔偏差予以纠正，防止废孔。
a.钢管自身封堵。在钢管最外端1.0米∽2.0米范围内不设置注浆孔，孔口用厚3∽5mm钢板焊接与注浆管等直径小导管来封堵如图3示：
b.钢管与孔壁之间空隙的封堵。利用自制工具将早强水泥砂浆塞和孔口封堵，封堵材料装入孔内长度不小于1.0米，以确保封堵质量和如图4示：
9高压注浆。利用注浆泵将配合比1:1浆液压入孔内，通过钢管壁注浆孔来加固地层。注浆压力据经验采用P=K×H。式中：H—注浆深度（m），K—压力系数。在注浆深度小于200m时，取K=0.023。注浆时插到孔底的塑料排气管冒出纯浆液后，用螺帽封堵排气口。注浆终压PMAX≤1.0Mpa,并维持注浆稳压5—10min
隧道大管棚施工工艺
资源配置
根据施工方案，准备所需 的人员、设备、材料等资 源，确保施工顺利进行。
管棚制作
材料选择
01
选择符合要求的管材，如钢管、塑料管等，确保其具有足够的
强度和耐久性。
管棚加工
02
按照设计图纸要求，对管材进行切割、打孔、连接等加工，制
作成管棚。
质量检验
03
对制作完成的管棚进行质量检验，确保其符合设计要求和相关
02
隧道大管棚的特点包括：超前支 护作用、控制地表下沉、提高隧 道围岩稳定性等。
隧道大管棚施工的重要性
01
02
03
提高隧道施工安全
隧道大管棚能够有效地控 制隧道开挖过程中的围岩 变形，降低塌方风险，提 高隧道施工的安全性。
保护环境
通过控制地表下沉，隧道 大管棚能够减少对周围环 境的影响，保护生态环境。
05
隧道大管棚施工常见问题与解决 方案
管棚制作问题
总结词
管棚制作问题通常表现为管材质量不达标、加工精度不够、 连接不牢固等。
详细描述
在管棚制作过程中，可能由于选用的管材质量较差，导致其 无法承受施加的压力或出现连接处松动等问题。此外，加工 过程中的精度控制不当也会影响管棚的质量和稳定性。
管棚安装问题
设备和技术手段。
安装施工
按照设计图纸和技术要 求，进行管棚的安装施 工，确保其安装质量。
质量检测
对安装完成的管棚进行 质量检测，确保其符合 设计要求和相关标准。
注浆施工
注浆材料选择
根据工程要求和地质条件，选 择合适的注浆材料。
注浆设备选择
根据注浆量和注浆压力要求， 选择合适的注浆设备。
注浆施工
按照设计图纸和技术要求，进 行注浆施工，确保其施工质量 。
φ108×6mm管棚施工方法
温州市瓯海大道工程第五合同段（上京隧道φ108×6mm管棚）作业指导书编制：蒋宏兴2003年6月审核：2003年6月批准：2003年6月上京隧道φ108×6mm管棚一、概述上京隧道左洞出口、右洞进出口段均属浅埋Ⅱ类围岩。
左洞出口长105m，管棚共分三组（35m+35m+35m），洞内设管棚工作室两个。
右洞进口长27m，管棚一组长27m，出口长21m，管棚一组长21m。
洞口进洞开挖均采用φ108×6mm的大管棚超前支护加固，保证进洞安全。
二、φ108×6mm大管棚施工方法2.1洞口段开挖2.1.1洞口开挖至明暗交界里程的套拱顶高程处时停止开挖土石方，夯实坡面后喷射混凝土支护边仰坡，作为管棚注浆止浆墙。
2.2.2为了不侵入明洞钢筋混凝土衬砌结构，套拱设在明暗交界处明洞衬砌混凝土顶面外，紧贴暗洞掌子面施工。
2.2.3套拱开挖前，测量组暗1：0.5的坡率放出套拱宽度开挖线。
采用机械分层开挖，喷射5cm厚混凝土进行边坡临时支护，稳定边坡。
下层边坡坡率可根据实际地质情况作适当的调整，保证施工安全。
套拱开挖时洞外预留5m长核心土，作为管棚施工工作平台，管棚施工后挖除。
2.2洞口套拱施工方法2.2.1套拱基底人工整平后浇注20号片石砼基础。
基础沿纵向长度2.2m，设计厚度210㎝，施工时可根据实际地质情况作适当调整，宽度至开挖基坑边线。
套拱边坡临时锚喷支护后，人工对预留核心土进行人工处理作为工作平台。
2.2.2套拱纵向长度2.0m，共设三榀I18工字钢 ,间距1.0m。
工字钢由钢筋加工场预制后现场安装，安装时根据测量组测定的高程和拱架安装控制线准确定位，并严格检查拱架的垂直度，严格将拱架控制在同一平面。
2.2.3导向管施工I18号工字钢拱架安装后，精确测量导向管定位，导向管使用φ127×4mm钢管，环向间距40cm，使用Φ16钢筋固定在型钢拱架上。
并将导向管管口封堵，防止砼进入钢管。
隧道长管棚施工工艺
长管棚施工工艺长大管棚主要用于软弱砂砾地层或软岩、岩堆、破碎地带层，多用于隧道及其它地下导坑辅助施工，其支护原理是：在预计开挖断面外周，以一定间距、一定的外插角度，用钻孔方法先行设置钢管，通过管壁四周压浆孔，压入水泥-水玻璃单液浆，先行加固松散围岩体，边开挖边利用钢拱架喷锚等共同支护，对隧道开挖起到有效超前支护的方法。
超前长管棚，采用节长3米、6米Ф108*6mm垫轧无缝钢管，环向间距30cm，丝扣连接。
钢管设置于衬砌拱部，管心与衬砌设计外轮廓线间距大于30cm，平行路面中线布置。
要求钢管偏离设计位置的施工误差不大于20cm，沿隧道纵向同一横断面内接头数不大于50%，相邻钢管接头数至少须错开1m。
为增强钢筋的刚度，管内以30#水泥砂浆填充。
管棚布置见图1。
3.1、主要机具设备主要机具设备见表1。
主要机具设备表表13.2、确定管棚距开挖轮廓线间距浆液扩散半径设计为50cm，故取管棚距开挖轮廓线间距为43cm。
3.3、设置长管棚导向墙先行开挖明洞断面，在明洞衬砌外缘施作C25钢筋混凝土套拱.考虑钻进中的下垂，钻孔方向应较钢管设计方向上偏1度，为保证钻孔方向以及成洞面稳定，有明洞衬砌外设置了长工2.0m，厚60cm的25#钢筋混凝土套拱。
在套拱内按长管棚立面图中设ф150孔口管。
导向墙施工时，必须对称灌注，以避免钢筋骨架变形而影响孔口管的方向。
3.4、施钻钻孔顺序为先从两侧拱脚开始，对称向拱顶钻孔顶管，使下部注浆体有力地支托其上部钻进和顶管，既能防止坍孔，又便于顶管。
施钻时，将减速器升上限位置，把钻杆旋紧后，开启气动马达，待空载正常后，再慢慢开启推气缸，待钎头置于工作面上，关闭推进气缸，再开启冲击器，徐徐钻进，待钎头钻进100mm左右时，再以全风门冲击。
在钻进过程中，视进展快慢，慢慢开启或关闭推进气缸，使钻具始终保持一定推进力。
钻完第一根钻杆后，停止气动马达的转动，关闭冲击器停止钻进，将减速器置于下限位置，用叉子把钻杆固定在卡钎器内，反转减速器，使钻杆与减速器的接头脱开，然后将减速器升到上限位置装入第二根钻杆，连接牢固后，方可进行钻孔作业，直到设计深度。
管棚施工技术交底
4、按导向管位置,由高孔位向低孔位进行,孔位偏差不得大于±50mm,钻孔深度偏差不得大于±50mm,钻孔直径为129mm;
2注浆过程中要采取相应的措施来防止堵管,如多做试验选定合理的凝结时间,注意压力的变化,如压力升高过快,有可能发生堵管,应立即停注,快速查明原因或清洗管路;
3水泥浆液若发生沉淀、离析现象,应进行二次搅拌;
4施工过程中做好注浆施工的各种记录,及时了解注浆压力和流量变化情况并进行综合分析,判断注浆效果是否满足设计要求,注浆作业时,每孔记录一次注浆参数;
3清孔检查钻孔合格后,安装钢管,应每钻完1孔便顶进1钢管,钻进中应经常采用测量仪量测钢管钻进的偏斜度,发现偏斜超过设计要求及时纠正;接长管件应满足管棚受力的要求,相邻管的接头应前后错开,避免接头在同一个断面受力;
4顶管作业：将钢管安放在台车大臂上后,凿岩机对准已钻好的引导孔,低速推进钢管,其冲击力控制在18～20MPa,推进压力控制在～;
L---注浆长度m;
2、施工程序及方法
1注浆前先检查管路和机械状况,确认正常后做压浆实验,确定合理的注浆参数,据以施工;
2对于成孔容易,出水较小的孔,可进行全孔一次性注浆；对于成孔容易,出水稍大的注浆孔,应采用分段后退式注浆；对于成孔困难的注浆孔,可采用分段前进式注浆;
3注浆料搅拌时间3min,制浆后应通过滤网进入储浆桶然后进行压浆,压浆过程中要对储浆桶中的浆液进行适当搅拌;浆液配料时制浆材料必须计量准确,其中水、水泥称量误差不应大于5%;严格按照顺序加料,搅拌时不得将绳头,纸片等杂物带入搅拌机内,搅拌后的浆液必须经筛网过滤后方可进入注浆机;搅拌时间不得小于规定时间,以免浆液搅拌不均匀;
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。
隧道施工管棚
超前长管棚作业指导书一、设计参数：（1）、钢管规格：Ф108*6mm热轧无缝钢管，节长3m,6m；（2）、管距：环向间距50cm；（3）、倾角：仰角大于1度（不包括路线纵坡）；（4）、钢管施工误差：径向不小于20cm；（5）、隧道同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1米。
二、施工准备1、套拱的施工混凝土套拱作为长管棚的导向墙，套拱在明洞外廓线以外施作，套拱内埋设4榀以上工字型钢支撑，钢支撑与管棚孔口管用Ф25钢筋焊成整体。
孔口管（Ф127钢管）作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。
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。
支立底模、侧模，浇筑C25号模筑混凝土。
达到设计强度的75%后，拆除模板，并进行覆盖洒水养生。
2、搭钻孔平台安装钻机(1)钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位。
(2)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。
(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，确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。
三、钻孔:钻孔工艺流程见下图施工要点如下：(1)为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ 115 mm。
(2)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。
(3)钻机开钻时，可低速低压，待成孔1.0 m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。
(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)若第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20-30cm时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反转，脱开钻杆。
隧道长管棚施工
施工技术交底书标段名称：黄陵县户村至黄陵南车站二级公路工程工程名称：上官塬隧道进口工区：作业队名称：编号：工程名称上官塬隧道部位名称K0+295～K297工序名称隧道长管棚施工交底日期交底内容：一、设计要求在隧道洞口，设置一排30m大管棚作为超前支护措施。
管棚采用Φ89mm，壁厚5mm热轧无缝钢管，按环向0.4m一根布置，施打长管棚钻头100mm。
(1)长管棚布置形式管棚30m长，采用Φ89mm，壁厚5mm热轧无缝钢管，按环向间距0.4m一根布置，角度布置在111°14’24”范围内。
由遂道中线平分55°37’12”位置，由测量班放样，施打角度为3°40’12”布置附图。
(2)长管棚注浆采用材料为水泥和水，其水灰比为1：1，注浆压力初压0.5-1.0Mpa，终压1.5-2.5Mpa；超前管棚预留搭接长度不小于2.5m，洞外超前管棚外露不小于2m，置于护拱砼内。
（3）长管棚注浆孔从首端2.5m位置开始开孔，注浆孔直径12mm，注浆孔间距15cm，梅花型布置，接头采用丝扣连接。
二、作业要求1、超前长管棚施工工艺超前长管棚施工工艺详见“图1 超前长管棚施工工艺流程图”,见第2页。
施工准备 管孔定位测量 管棚钻机就位安装 钻进 退出钻杆安装止浆塞、注浆进入下一道工序 钢花管制作注浆材料进场、试验 安装钻杆、套管等 管孔复测 钻进成孔 焊接套管跟进套环测斜仪控制钢管偏斜度注浆效果检查合格无孔管施工、注浆检测浆液配合比设计设置拌合站 浆液拌制 浆液运输不合格测量定位安装钢架 固定套管 立模浇注导向墙钢管充填注浆 管棚验收图1 超前长管棚施工工艺流程图2、施工注意事项管棚为超前支护，在隧道暗洞开挖之前完成。
钢管棚按设计位置施工，测量定位准确预埋套管，并用测斜仪控制钢套管的倾斜度；同时，钻进过程中利用测斜仪检查长管棚钢管的倾斜度，并做好每个钻孔地质及钻进长度记录；为保证长管棚支护效果，严格按设计外插角控制管棚的外插角，尽量减小外插角，同时防止长管棚侵入开挖净空，降低管棚超前支护的效率，并给开挖带来困难。
古浪隧道进口段管棚预加固施工
古浪隧道进口段管棚预加固施工
摘要：古浪隧道进口段围岩稳定性差，地形坡度大，洞口覆盖层薄，成洞因难，施工中采用大管棚进行超前加固处理。
本文介绍了大管棚超前支护的原理、施工的工艺与质量控制3个方面。
实践证明：应用大管棚超前加固古浪隧道进口段是成功的，保证了施工安全，缩短了施工工期。
关键词：管棚；超前支护；施工工艺；质量控制。
1引言
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。
当隧道跨度较大、洞口埋深较浅，洞口地质条件较差时，采用传统的超前小导管或超前注浆锚杆加固方法就很难保证安全进洞。
为了保证安全进洞，一种更有效的超前支护技术大管棚超前支护被提出来[1~2]。
2工程简介
古浪隧道左右线出口隧道中线位置间距为37.3米，净间距为26.44米，出口端坡度为2.6/%。
整条隧道处于曲线上，隧道线路处于半径为1200米和1400米的平曲线上，以及半径为40000米的竖曲线上。
本标段洞口位置为湿陷性黄土，根据现场地质情况，洞身四周围岩对洞身产生微偏压，洞身所受压力正面压力比较大。
3管棚超前支护原理。
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隧道管棚施工图片
超前小导管与管棚的区别
超前小导管的处理范围一般也就6米左右，小导管为壁厚5mm的钢管，直径一般为42mm。
是通过小导管浆将掌子面前方的较为破碎的围岩进行固结的一种方法，使围岩形成一个整体后再进行下一步工序。
而管棚是在进洞口的地质条件非常差（如：沙土、破碎严重的岩石、黄土等）的情况下使用，一般长度就20-30米左右，管棚为壁厚3.5mm的钢管，直径一般为108mm。
当然洞内地质条件非常差的时候也可以用管棚（如：洞内遇到冒顶现象造成的沿洞轴线长度较大，放量较大）。
1、安装套拱中导向管
2、绑扎套拱钢筋网
2、套拱底模安装
3、套拱堵头模板安装
4、套拱模板加固及泵管安装
5、套拱拆模后施钻管棚孔
6、套拱施钻管棚孔
7、套拱送管棚施工
7、管棚注浆后封孔
8、套拱施作完成
9、钢拱架、小导管、钢筋网标准施工
10、每间隔一个钢格栅或一个钢拱架安装小导管，及小导管布置范围。