隧道管棚施工工序图片详解

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大管棚、小管棚超前支护施工

隧道进、出口进洞均采用Φ89壁厚：5mm长：30m间距：40cm的大管棚进行注压浆对洞口浅埋的超前加强支护，角度为1~3度；洞内采用Φ50壁厚：4mm 长5m间距40cm的小导管进行压注浆超前支护。角度为6°。

大管棚施作的主要内容：施作导向墙预埋导向管，设置钻机平台，测定孔位，钻孔，钻机退出，注压浆，封孔，““见图4超前管棚施工工艺流程框图“

管棚采用无缝钢管加工成花管，以便注浆加固岩体，前端加工成锥形，以便送入或打入，并防止浆液前冲，梅花布设溢浆孔孔径8mm，间距为15cm，其中大管棚尾部5m，小导管尾部1m范围不钻孔，防止漏浆，末端最好焊接直径为6mm的环形箍筋，防止打入是管身开裂，影响注浆管每小段的连接。每节间丝扣连接，

钻孔采用电煤钻钻孔，在钻进过程中采用光耙测斜仪量测钻孔的偏斜度，小导管人工直接送入。

超前管棚安设后，用速凝砂浆封口，并用喷射混凝土封闭工作面，采用

KBY-50/70型注浆泵注浆，注浆参数为：

水泥浆水灰比：1;1

注浆压力：0.5～1.0mpa

注浆前进行注浆试验，并根据试验的情况调整注浆参数。

注浆顺序两侧对称向中间，自下而上逐孔注浆，强度达到设计后方能开挖。

2、系统锚杆施工

系统锚杆采用的中空注浆锚杆，锚杆长4m（径向）或5m（内侧水平），环向间距为1m，采用风钻钻孔，钻孔直径为Φ40mm。成孔后用高压风清孔，人工送入，用速凝砂浆封口，注浆压力保证在0.5~1.0mpa，扩散半径最大，对围岩加固的效果最佳，对裂隙较发育的不良地质V级围岩有很好的改善效果，抗拔力符合设计要求，锚杆的末端与拱架焊接。

隧道洞口管棚施工

工程概况

隧道工程为米仓山隧道出口，左线4350米，右线4322米。本标段工程难点是隧道独头掘进距离过长，工期压力大。隧道独头掘进距离过长，通风难度大。泥岩、页岩段遇水易产生塑性变形。

长管棚施工

隧道洞口进洞设置管棚措施，左线管棚ZK60+242~ZK60+272（30m）,右线管棚K60+216~K60+246（30m）。西北地区第四系新黄土地区隧道掘进需要管棚支护,但常规的湿式钻进方法不适合黄土地层,因为水会使黄土变得松软、塌陷。因此必须考虑新的钻进方法以保证隧道周围土体不受影响。西北新黄土主要为风成黄土，土中胶黏物质较少，在含水量较少的情况下，容易碎裂松散，并容易被风带走。这样就为空气钻进带来了方便，钻孔碎屑可以用压缩空气吹出钻孔。

8.2.2.1施工方法

根据以上地质情况，宜采用“风动钻进”施工方法进行管棚施工，即将Φ89钢管加工成每节4.5米的钻杆，利用水平导向钻机将Φ89的钻杆分节钻入。钻入时利用空气压缩机产生的高压空气将钻渣吹出孔外，利用有线导向仪器和灯光测斜保证打设精度。此方法有以下优点：（1）采用无水作业可避免对地层造成较大扰动，保证施工安全；

（2）利用有线导向仪器和灯光测斜保证打设、施工精度；

（3）一次性长距离打设可避免中间搭接；

（4）管内进气管外出气可保证长距离打设而不会卡钻。

8.2.2.2主要施工设备

管棚施工主要机械设备配备表

8.2.2.3施工工艺及操作要点

管棚施工工艺流程见下图。

长管棚施工工艺流程图

(1) 准备工作

①为防止30米长管棚偏离轮廓线以外较远以及侵入开挖轮廓净空，必须设置导向管以控制成孔方向，导向管长度2.0m，采用￠127mm无缝钢管（壁厚4mm）加工，经精确计算测量后焊接在导向钢拱架上。

隧道大管棚施工工艺

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。
质量检测
对注浆完成的隧道进行质量检测，确保其符合设计要求和相
关标准。
质量检测与验收
检测方法选择
根据相关标准和规范，选择合适的质量检测方法。
问题处理
对检测中发现的问题进行及时处理和整改，确保施工质量符合要求。
检测实施
按照选定的检测方法，对隧道大管棚施工的各个环节进行质量检测。
验收
组织相关人员进行验收，对隧道大管棚施工的最终成果进行评估和验收。
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

隧道大管棚超前支护施工图解

导读:隧道的地质一般较松软，有时候还会涌水、涌砂层，而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。

一、施工步骤

1、施作导向墙

在洞口里程外起拱线以下路基土石方留一长约5m平台，然后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.

2、钻孔

采用潜孔钻机，从导向管内隔孔钻孔。开孔时，低压满转,待成孔1。0m后，适当加压，钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔质量,保证终孔偏斜率在1/2000以内。

3、安装大管棚钢管

管棚钢管安装顶进前先进行孔道扫空作业，目的是清除孔内岩碴，和顺通孔道。管棚钢管由机械顶进,钢管节段间用丝扣连接,顶进时,采用6m或3m节长的管节交替使用,以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%，管壁上按照设计钻注浆孔。管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密,以防注浆时冒浆.

4、注浆

注浆前先将孔内泥浆清干净（可用高压水冲洗），再进行注浆。浆液采用水泥砂浆，注浆压力1.0~2.0Mpa，注浆参数根据现场试验予以调整.管棚施工过程

隧道管棚施工工序图片详解

隧道施工通常采用浅埋暗挖法进行施工，浅埋暗挖法是参考新奥法的基本原理，开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，充分调动围岩的自承能力，开挖后即时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，有效地抑制围岩过大变形的一种综合施工技术。我们把这种浅埋暗挖施工又称之为管棚施工，那么隧道管棚施工的工序是怎样的呢？下面北京八方陆通的技术人员以图片的形式为大家详细讲解一下隧道管棚施工

工序：

管棚长18m，环向间距为0.4m，管棚外插角13°；DK193+803～+818段拱部设置两环大管棚，管棚长18m，环向间距为0.4m，管棚外插角3~5°。隧道管棚施工工序流程图如下：

工序一：管棚布设

管棚方向与线路中线平行。钢管施工误差径向不大于375px。隧道纵向同一断面的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少要错开1m。采用丝扣和焊接相结合的连接方法。

每循环管棚施工前应开挖管棚工作室，工作室长3.0m，高3750px。管棚施工前，在长管棚设计位置安放至少三榀用工字钢组拼的管棚导向架，导向架上设置空口导向管。要求在钻孔过程中导向架不变形，不移位。

工序二：钻孔

采用管棚钻机，从导向管内钻孔，套管跟进的方法。开孔时，低压慢转，钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔偏斜率。

工序三：安装大管棚钢管

管棚钢管（内置钢筋笼）由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接（钢筋笼双面焊接），顶进时，采用6m和3m节长的管节交替使用，以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大

于50％，管壁上钻注浆孔。管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密，以防注浆时冒浆。

隧道大管棚施工工艺【共29张PPT】

•工程概况
西秦岭隧道十堰端进口段位于洛河左岸山坡，围岩埋深 0∽60米，地层岩性地表以第四系崩坡积块石、碎石土及粉质粘土为主，松散、土质不均，局部含大孤石。下部为志留系大河店组（S2-3d）：主要为灰质板岩夹片岩及灰岩，围岩岩体
破碎，完整性差，推测隧道施工过程中易发生掉块、塌落。围岩级
别为Ⅴ级。由于隧道洞口段围岩为Ⅴ级破碎带，为确保开挖稳定，在隧道左、右线进口段，隧道拱部120°范围内采用 φ108无缝钢管（壁厚6mm）超前大管棚注浆支护辅助施工，共设1环，每环钢管总长15m，环向间距0.4m，外插角约为 1°，注水泥浆。
•施工方法
1、钻机工作平台开挖首先根据钻机自身高度确定台阶的开挖高度，由原地面自上而下挖台阶，仰坡面需竖直开挖，以便管棚导向墙施作。当挖至台阶底部时，形成管棚钻机施作平台。考虑钻机平台高度不能满足导向墙施作高度，需将开挖平台两侧以外的位置进行加深。开挖方法主要采用机械开挖，人工用风镐配合，挖机清渣。
三个单元，钢架必须保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节钢架两端均焊连接板，工字钢各单元
•施工方法
通过连接板焊接并用螺栓连接牢靠，连接板应密贴，加工后进行试拼检查,每榀钢架每端共需4套螺栓、螺母。钢架安装时应严格按照设计中线及水平位置架设，安装尺寸允许偏差：横向和高程为0~+5cm，垂直度
±2°。钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下15 ～20cm。拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。在灌注混凝土时钢架

公路隧道超前预支护长大管棚施工技术ppt

大管棚施工可预知管棚范围内复杂围岩的准确情况,对随后的注浆、开挖提供第一手地质资料,有利于施工方案的确定。
3 方案特点
大管棚支护示意图
4 施工工艺流程及操作要点
施工工艺流程施工技术准备施工材料设备准备管棚工作室制作搭设操作平台测量定位钻机就位管棚加工钻孔与清孔管棚安装浆液制备与注浆隧道开挖隧道监控量测
圈外纵向以一定外插角向前方打入锚杆或小导管，以撑托拱部以上临空围岩，起插板作用，通过锚杆或导管注浆固结一定范围围岩，提高围岩自承能力，提高围岩稳定性。可与格栅钢架、混凝土共同组成预支护系统，具有类似管棚的支护作用，但一次超前预支护一般为1～3m，加固洞壁范围围岩有限，预支护能力较弱。
2 方案比选
2 方案比选
管棚管棚超前支护的基本工作原理是在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，并通过钢管向松散岩层内压注水泥浆液，固结管棚周边的围岩，改善松散破碎岩层的物理力学性质。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；浆液固结后的围岩和钢管共同组成了一个固结圈，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，有效提高围岩的承载力及自稳能力，减小围岩的变形，提前承受早期围岩压力，起到超前支护的作用，以抵挡隧道开挖后产生的围岩压力和变形。同时，隧道开挖后与钢架一起共同组成刚度较大的预支护结构。

隧道施工步骤图解

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北京地质分布
1、以第四纪冲积、洪积为主，多为左图所示的细砂土，黄色，稍湿，松～中密，颗粒不均；夹有粘土和砂卵石层； 2、左上图主要为粉细砂层，左下图主要为粘土层，右下图主要为砂卵石层。开挖难度依次加强，但粘土的土体稳定性最好，不易塌方。
第一步锁口开挖浇筑锁口圈梁
提升井架
锁口圈梁
第二步安装提升井架和电动葫芦
电动葫芦
第三步井身开挖初期支护
土方料斗临时爬梯
钢筋网片
竖井格栅
竖向连接钢筋
注浆导管
初支施工步骤 1、架立钢筋网片和钢筋格栅； 2、竖向连接钢筋焊接； 3、打设注浆小导管； 4 、喷射混凝土。
1、根据施工图纸计算并测量点位； 2、搭设脚手架； 3、安装管棚钻机； 4、跟管钻进； 5、封口注浆；
右图为现场脚手架搭设钻机移位
第八步破除正线马头门，施作区间初期支护，施工步骤同横通道（分多种工法：单洞主要用台阶法；大断面可采用 CD法，CRD 法，双侧壁导坑法）
第九步区间正线二衬施工，ECB防水板铺设，钢筋焊接绑扎，模板台车就位，浇注商品混凝土
第六步破除通道马头门，施作通道初期支护

隧道施工步骤图解ppt课件

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第九步
区间正线二衬施工，ECB防水板铺设，钢筋焊接绑扎，模板台车就位，浇注商品混凝土
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第一步 Biblioteka Baidu口开挖浇筑锁口圈梁
提升井架锁口圈梁
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第二步
安装提升井架和电动葫芦
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电动葫芦
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第三步井身开挖初期支护
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土方料斗临时爬梯
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初支施工步骤
钢筋网片
竖井格栅
竖向连接钢筋
注浆导管
1、架立钢筋网片和钢筋格栅；
2、竖向连接钢筋
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左图为已施工完毕的横通道
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右图为现场脚手架搭设
钻机移位
左图为现场管棚施工
第七步
施工区间正线大管棚：
1、根据施工图纸计算并测量点位； 2、搭设脚手架； 3、安装管棚钻机； 4、跟管钻进； 5、封口注浆；
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隧道超前管棚施工工艺

本隧道在斜井洞口、竖井与正洞过渡处以及正洞Ⅴ级围岩、下穿xx地段设计采用φ108mm管棚，下穿机场地段采用φ325mm大管棚，管棚长度50m。

⑴管棚施工工艺流程

施作套拱→钻机就位→试钻→放置第1根套管并安装水平仪和调向装置→顶进作业→循环作业顶进最后一节钢管→注浆充填封口。

⑵搭设平台，安装钻机

钻机安装要牢固，防止不均匀下沉、移位、倾斜等影响钻孔质量的现象发生，钻机距离掌子面不超过2m。

⑶钻孔

①为了便于插管，钻孔直径应比管棚直径大20－30mm，钻孔深度宜大于设计的0.5m。采用Ф125mmm钻头钻孔，成孔直径130mm。

②钻机开孔时应低速，等成孔0.5m以后再升压至1.0mpa，遇软弱围岩，再改用低压钻进。钻孔顺序由高位孔向低位孔进行。施钻时，钻机大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动影响施钻精度

③管棚钻机钻深孔时必须接杆。因此，随着孔深的增长，需要对回转扭矩、冲击力及推力进行控制和协调，尤其要严格控制推力，不能过大。

④管棚钻机固定就位前，测量人员应准确画出钻孔位置。

⑤钻机开孔时钻速宜低，钻进20cm后转入正常钻速。第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余20～30cm时停止钻进，人工用两把管钳卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。每次接长钻杆，均按上述方法进行。

⑥换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等，不符合要求的应更换，以确保正常作业。引导孔直径应比管棚外径大15～