管棚支护技术在武广客运专线隧道软弱围岩开挖中的应用
长大管棚在罗汉坡隧道洞口软弱围岩段的应用
长大管棚在罗汉坡隧道洞口软弱围岩段的应用摘要：管棚因采用钢管作纵向预支撑，又采用钢拱架作环向支撑，其整体刚度加大，对围岩变形的限制能力较强，且能提前承受早期围岩压力。
本文通过对岩内隧道洞口软弱围地段的管棚施工论述了长大管棚在隧道浅埋段的施工技术，对今后的类似施工有一定指导意义。
关键词：长大管棚软弱围岩注浆1工程概况罗汉坡隧道为独山至平塘高速公路上重点工程之一，罗汉坡隧道为双向分离式隧道，左隧道长为1560m，右隧道长为1546m。
隧道左右线均按双车道设计，车行道宽度2×3.75=7.5 m，建筑限界总宽10.75m（每座隧道）。
隧道进口围岩上覆粘土、黑色钙质页岩，覆盖层厚3～8m，围岩级别为Ⅴ级，按新奥法设计和施工，为了确保施工安全，采用40m长大管棚对洞口段施工进行超前支护。
2管棚设计（1）钢管环向间距为40cm；（2）管心与衬砌设计外廓线间距为35cm；（3）仰角1°，方向与路线中线平衡；（4）钢管施工误差：径向不大于20cm；（5）管棚长度为40m，热轧无缝钢管Φ108 mm，壁厚6mm，节长3m、6m；（6）管棚接长采用管箍丝口连接。
钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻Φ15注浆孔(外端3m的棚管不钻孔)；管头焊成圆锥形，便于入孔。
3管棚施工采用偏心钻具扩孔同步带进钢套管的跟管钻进技术，提高管棚的顺直度，防止锚孔坍孔，加快管棚的钻进速度。
3.1 管棚工作室的修建⑴施工洞口仰坡防护,然后拉槽开挖管棚工作平台。
⑵施作钢架混凝土套拱导向墙：套拱在明洞外轮廓线以外施作，在套拱内埋设三榀钢拱架，浇灌混凝土前预埋导向管，导向管采用Φ127钢管，壁厚4mm,长2.0m。
3.2 钻孔施工步序及说明[2]施工步序见下图：⑴把组装好的偏心钻具联结在钻杆上，将第一节带有套管靴的钢套管套入钻具，使偏心钻头露出到套管外，将偏心钻具的钻杆联接在动力头上。
⑵钻机正转偏心扩孔带管钻进，自动力头行至最大行程为止。
武广客专大断面软弱破碎围岩隧道开挖及支护
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 难度大， 工期紧， 为国内罕见。 4 结语
参考文献： 上虞市治江围涂临时促淤工程深水急流区钢栈桥位于“丁 ” ［ 1］ JTG D602004 ， S］ ． 公路桥涵设计通用规范［ 字坝端头水深 流 急 区， 最 大 流 速 实 测 已 达 到 4． 52 m / s、 水深达 ［ 2］ JTJ 025-86 ， S］ ． 公路桥涵钢结构及木结构设计规范［ 27 m、 潮水与栈桥夹角在 60° 左右， 每日两次潮， 中间工作时间短， ［ 3］ 黄绍金， ．北 刘陌生． 装配式公路钢桥多用途使用手册［M］ 河床以上的钢管桩长度高达 30 m， 所以栈桥采取直立式钢管桩基 2004． 京： 人民交通出版社， 础的设计和施工已无法抵抗涌潮的强大水平推力， 鉴于此施工情 ［ 4］ JTJ 0412000 ， S］ ． 公路桥涵施工技术规范［ 况， 多次召开专家论证会， 在国内率先采用斜钢管桩栈桥基础形 ［ 5］ 张之强， M］ ． 北京： 人民交 李道辅． 公路施工手册桥涵下册［ 式， 有效的抵抗了钱塘江涌潮的水平推力， 斜桩采用悬打法施工， 2005． 通出版社， 大大的节约了施工成本， 取得了良运专线铁路平曲线半径不得小于 7 000 m 的限制， 使 。 得在山区选线中会出现很多中长隧道和短隧道群 这些隧道一 有的甚至直接穿越第四系全风化层， 即使是在穿越 般埋深较浅， 岩石地层时也不可避免地会遇到破碎层， 加之地下水发育， 给隧 道施工造成很多困难。 为保证动车组通过隧道的气动性满足安全运行和乘客舒适 2 度的要求， 客专隧道有效断面一般不小于 100 m ， 级别低的围岩 2 对隧道围岩超前支护和开挖技术提 段开挖断面甚至达到 173 m ， 出了新的要求。大断面隧道初期支护相对普速铁路隧道受力大， 围岩和支护结构的变形更为不易控制 。 另外客专铁路一般采用 无砟轨道形式， 相对有砟轨道对基础的沉降更为严格， 各种施工 方法对基底的保护显得更为重要 。 本文针对全风化层、 岩石破碎层和流塑状黏土层等Ⅴ 级 ～ Ⅵ 级 围岩段的超前支护、 围岩预加固、 开挖方法和初期支护施工技术 进行研究， 确定不同情况软弱或破碎围岩段大断面隧道的开挖及 支护技术。
浅谈管棚超前支护在隧道洞口中的应用
浅谈管棚超前支护在隧道洞口中的应用摘要：管棚一般是沿隧道工程断面的一部分及全部,以一定的间距环向钻设与隧道轴线基本平行的设置,而后插入大直径的钢管,并向管内注浆固结周边围岩,从而在预定范围内形成钢管棚护的支护形式。
管棚超前支护是为了在特殊的地质条件下确保进行安全开挖,预先提供增强地层承载力的支护方法。
主要适用于软弱地层、软岩、岩堆和破碎地段。
隧道进、出口及浅埋地段较多。
关键词：超前支护管棚软弱夹层分析：因桂三高速公路工程起点为桂林、终点为柳州三江县，本项目全部隧道根据走向均命名为桂林端、三江端，以广西桂三高速公路工程龙胜四号特长隧道为例左洞3095m、右洞3115m，洞口段均向洞内延伸较远，具体分析如下：隧道桂林端洞口段稳定性评价:隧道桂林端洞口段地形坡度35°～40°，为Ⅴ级围岩，无自稳能力；隧道三江端洞口段稳定性评价:三江端洞口地处山间冲沟边部，洞口段为Ⅴ级围岩，无自稳能力。
综上所述，本隧道洞口段桂林端左洞长185米、右洞长170 米，三江端左洞长60米、右洞长145米。
全部为Ⅴ级围岩，属较破碎岩，无自稳能力，且向洞身延伸较远。
如果单单依靠喷锚支护、小导管注浆，一旦发生坍塌、滑坡后果不堪设想，工程施工中不仅要考虑简化工艺,降低造价，更要考虑安全、质量、进度，特别隧道施工重点考虑的是施工安全，为此洞口段在施工中以参照设计要求，把超前支护作为重点控制工序，以管棚支护（注浆）为主，以超前小导管注浆、锚杆、喷射混凝土为辅进行施工过程中支护控制。
管棚施工技术： 1、长管棚技术参数：（1）钢管规格：热轧无缝钢管φ108mm，壁厚6mm，节长3m、6m；（2）管距：环向间距40cm；（3）倾角：仰角1°（不包括路线纵坡），方向:与路线中线平行；；（4）隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少须错开1m。
2、长管棚施工质量过程控制：（1）配备电动钻机，钻进并顶进长管棚钢管；（2）本隧道采用C25钢筋混凝土套拱作长管棚导向墙，套拱在明洞外轮廓线以外施作；（3）管棚必须按设计位置施工，钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔便顶进一根钢管，钻进中应经常采用测斜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；（4）钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。
管棚施工技术在隧道施工中的应用
管棚施工技术在隧道施工中的应用超前支护是保证隧道工程开挖工作面稳定而采取的超前于掌子面开挖的辅助措施的一种，在超前支护的措施中有超前小导管注浆、超前锚杆、管棚超前支护等，文章主要介绍在隧道施工过程中，管棚超前支护的施工技术，其中包括管棚的适用条件、结构组成、主要材料要求、施工工艺流程、质量控制要点、安全及环保控制要点等。
标签：隧道施工；超前支护；管棚；施工技术改革开放以来，我国公路事业发展非常迅速，特别是高速公路的发展更是以难以想象的速度在向前发展，高速公路通车总里程更是在逐年攀升。
修建公路就不可避免的要穿越山岭、江河等，这就不可避免的要修建隧道，随着技术的发展和运营的需要，公路隧道也是朝着更长、更宽的方向发展。
管棚超前支护是目前应用比较广泛的超前加固方法，在超前支护工法中，由于管棚法具有施工便捷、安全可靠、工期短、预加固效果明显等优点，所以应用非常广泛。
本人结合工程实际经验谈一谈管棚施工技术的组成以及适用条件、技术要点以及质量控制要点等。
1 管棚的适用条件管棚作为隧道施工的辅助方法之一，适用于软弱砂土质地层、砂卵砾石地层，膨胀性软流塑、硬可塑状粉质粘土地层，裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩，并对地层变形有严格要求的工程。
通常情况下，在穿越铁路修建地下工程、穿越地面及地下结构物修建地下工程、修建大断面地下工程、隧道洞口段加固等特殊地段施工时，一般采用管棚进行超前支护。
2 结构组成管棚主要由钢管和钢拱架组成。
钢管的入土端制作成尖靴状或者是楔形，以较小的外插角沿着开挖轮廓线，向开挖面前方打入钢管或者钢插板，末端支架在钢拱架上，对开挖面前方的围岩起到预支护的作用。
管棚中所用的钢管应该严格的按照设计要求进行加工并开孔，管内灌注水泥浆或者水泥砂浆，从而是钢管自身的强度及刚度得以提高。
3 主要材料要求在管棚施工中，材料的规格及质量是影响工程质量的主要因素之一，管棚施工的主要材料有钢管及水泥浆或者水泥砂浆等。
管棚在软弱围岩隧道施工中的应用 薛丽君
管棚在软弱围岩隧道施工中的应用薛丽君摘要：软弱围岩隧道施工过程中，需要根据管棚的具体情况，调整管棚超前支护效果。
以科学、合理的支护方法，逐步加强整体的支撑力，明确实际有效控制问题的实施方案。
根据管棚技术的操作标准要求，以有效的方法，提升管棚在软岩隧道施工中的具体应用，分析软弱围岩隧道施工的工程技术特点和标准要求。
本文将针对管棚在软弱围岩隧道施工的技术操作标准，实施有效的技术问题分析，调整管棚隧道施工的应用效果。
关键词：软弱围岩；管棚；隧道施工引言隧道管棚施工过程中，需要依照其地质条件，分析隧道的技术含量和技术水平。
本文以长寿山的隧道为例证，分析北岸至福民村段的隧道施工，历全长12500m，属于枢纽隧道打通节点工程。
隧道地质条件较差，难度技术高，线路长。
岩体呈现松散结构，洞口边坡稳定性差。
隧道自准备开始进洞，清除洞口的土层后，边坡表面产生裂缝。
需要采用有效的施工技术方法，对洞口进行固定处理，保证洞口埋段经济安全的合理。
一、管棚注浆施工的工艺原理分析注浆管棚填充围岩的裂缝，围岩的强度和刚度效果。
按照围岩的整体承载标准，实施围岩注浆结构的加固处理。
按照内部的围岩、支护系统进行承载力水平的分析，判断隧道变形压力。
根据管棚施工的标准进行分析，调整钢管的厚壁。
沿着隧道轮廓周边进行密度分布分析，调整加固可能产生的变形问题。
隧道支护结构中需要根据承受的载荷量关系，逐步控制。
在管棚进口端设置合理的导向墙，对另外一端设置隧道围岩，确保完整效果合理。
根据上部的破损情况，调整围岩支护，形成稳定的支撑结构标准。
对支护梁进行承受上部压力的处理，调整上部载荷的形成作用，通过注浆将破碎围岩的裂隙与围岩形成一个整体作用。
管棚在隧道施工中，根据不同的围岩适当的调整土质地层，砂卵石头地层，膨胀软流，硬塑装置黏土地层，裂缝岩土、断层破损。
二、管棚注浆施工工艺基本原理1管棚注浆基本方法。
管棚地下结构工程施工中，暗挖需要采用超前的支护施工技术，以合理的拟开挖方式，对地下隧道结构进行加固处理，确定预埋的线标。
长大管棚在软弱围岩施工中的应用
长大管棚在软弱围岩施工中的应用背景软弱围岩是一种常见的隧道工程困难，因为它们不能承受大量的力量。
长大管棚是一种新型的加固结构，使用钢弹性装置并打制特殊型材。
本文将探讨长大管棚在软弱围岩施工中的应用。
长大管棚的优势长大管棚是一种新型的隧道加固结构，在软弱围岩施工中具有以下优势：1.承载能力强长大管棚有很强的承载能力，可以经受很高的压力。
以下是关于长大管棚的性能指标：•具有较高的极限荷载。
它可以承受比传统钢支撑更高的荷载，因为它是由钢套筒和强度较高的钢组成的。
•良好的刚度特性。
长大管棚可以保证围岩的刚度特性，可以更好地支撑隧道的运营。
•相对较小的应变量。
长大管棚具有良好的应变特性，可以比较少地造成变形。
2.施工方便与其他替代方案相比，长大管棚的施工效率更高。
因为它是组装好的，所以长大管棚是单个单位的，可以更快、更安全地安装。
3.灵活性长大管棚适用于多种类型的隧道，可以在不同类型的围岩中使用。
因此，使用长大管棚的隧道可以更加灵活。
案例分析下面是一些曾经使用长大管棚进行施工的隧道的案例分析：1.某大型公路隧道某大型公路隧道是一座双向四车道的高速公路隧道，并有大量的交通流量。
这个隧道传统上使用钢支撑, 但是由于巨大的压力和围岩的不稳定性，传统的钢支撑不能有效地支撑路面。
在使用长大管棚进行支撑的情况下，隧道的切割速度提高了，而长大管棚的固有刚度特性可以有效地支撑随后的切割工作。
2.某地铁站某地铁站的入口是在老城区的挤压点（软弱地质）中。
传统的方法是使用高支撑来防止顶部下沉。
这种方法显然很麻烦，而且成本非常高。
在使用长大管棚后，隧洞的支撑更加均匀，提高了隧道的稳定性，同时施工时间也得到缩短。
总的来说，长大管棚是一种非常适合软弱围岩施工中的加固结构。
在施工效率和施工成本方面比传统的钢支撑都具备优势。
虽然长大管棚价格高于传统的钢支撑，但优势在于稳定性和切割速度的提高，可以证明长大管棚在施工中的优越性。
软弱围岩隧道长管棚超前支护施工技术的实际应用研究
Engineering construction 工程施工233软弱围岩隧道长管棚超前支护施工技术的实际应用研究刘金山（中铁十二局集团第七工程有限公司， 湖南 长沙 410000）中图分类号：TU75 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2019）04-0233-01摘要：文章以实际高速公路为基本背景，围绕其G 标段的隧道开挖支护施工展开探讨，由此提出了长管棚超前支护技术，将该技术应用于软弱围岩地形后，所带来的支护效果较为良好，显著提升了软弱围岩的强度，良好地避免了传统技术下所存在的各类问题。
总体来说，长管棚超前支护施工技术可行性较高，其具有一定的参考价值。
关键词：软弱围岩；隧道工程；超前支护受软弱围岩强度的影响，在此地质环境下修建隧道时极容易出现失稳坍塌现象，对此需要在施工之前以开挖轮廓线为基准做好超前支护工作。
在过去的很长一段时间，超前支护工作所涉及到的技术方案较多，诸如超前锚杆、超前小导管注浆等均是工程中常见的方法，尽管其具有操作简单的特性，但所带来的支护长度普遍≤5m。
这意味着所设置的锚杆或是小导管只能在施工区域进行一段距离极短的滑动，此时开挖循环进尺受到了严重的制约，就浅埋松散地层而言仅为15~17m，对应循环次数大幅增加，工序之间的交叉也变得尤为明显，加之围岩结构的稳定性较弱，最终带来的超前支护效果欠佳的局面，工作面失稳现象发生的概率较高。
对此，更为适宜的是引入长管棚超前支护技术，将其应用于某穿山软岩隧道开挖支护工作中，进一步增强隧道的自稳能力，创造出足够安全的施工环境。
1 软弱围岩概念和变形特征就隧道工程而言，受开挖施工的影响，周边岩土体会出现不同程度的应力状态变化，而这一部分结构便可称之为围岩，依据围岩变形量的多少，可以进一步得出围岩稳定性水平。
结束隧道开挖施工后，便会对围岩结构的初始应力造成影响，进而导致二次应力分布变形的现象，总结大量施工检验，可以将其细化为如下3种类型：（1）掌子面因挤压而出现变形现象；（2）位于掌子面前方的围岩结构出现沉降现象，伴随着时间的推移将进一步产生沉降槽；（3）隧道周边出现了收敛变形现象。
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
管棚支护在软岩巷道施工中的应用分析
表1端头支架与单体支柱对比端头支架单体支柱维护顶板支护强度1、工作阻力可以达到10000kN ，支护强度0．63MPa 。
2、能够实现全封闭式支护顶板，杜绝顶板矸石从维护空隙间落下伤人。
单棵工作阻力可达到250kN ，在端头支架范围内可以打设5排3列15棵单体，达到3650kN ，支护强度0．25MPa 。
工作环境改善工作环境，无需进入隅角进行单体支设及木料回收工作，完全在架前操作。
护顶严密，操作安全，职工操作支架时直接在支架下方通过阀把操作，无需暴露在顶板下，实现环境本质安全。
采用单体支柱维护巷道顶板需要打密集支柱，人员进行回料、回棚时不可避免的需要进入隅角，隅角顶板易冒落，温度高，有害气体浓度高，氧气浓度低，存在较大安全隐患。
工时利用1、操作简单方便，直接利用工作面支架管路供给高压乳化液，通过支架操作阀把就可以实现支架前移升降等工序。
2、人员在架前回棚、回料，支架与转载机可以互为支点迈步前进。
所有工序只需1个工时即可完成。
1、每进一刀，需要首先对密集支柱进行回棚、回料，在进行重新打密集，需要2个工时。
2、前移转载机需要人工利用单体支柱配合转载机自移装置进行前移，需要1个工时。
物料回收提高木料回收效率，端头支架护顶效果好，支架前方接顶木料可以提前回收，杜绝被掩埋在采空区内，有效提高木料回收率。
巷道密集支柱回撤后顶煤极易冒落，个别木料被掩埋在采空区，无法有效回收，造成物料回收率低。
检修空间后部运输机检修人员可以直接在尾梁下进行检修工作，检修空间大，操作方便。
受于巷道密集支柱影响，后部运输机检修空间小，人员操作不方便。
期间节约大量两巷顶板维护工时，有利于工作面形成正规循环，提高每班进刀数，值得进一步推广应用，并在推广应用过程中进一步完善，保证机械化矿井安全高产高效。
管棚支护在软岩巷道施工中的应用分析朱本斌1，程发祥2(1．贵州五轮山煤业有限公司，贵州纳雍553309;2．兖矿集团鲍店煤矿，山东邹城273513)摘要超前管棚支护属于超前撞楔支护的一种支护方式或者属于前探支架超前支护，将松软破碎顶板提前用管棚超前托起，形成一个整体，不出现小的冒落，进而不会出现大的冒顶事故，实现安全生产。
长大管棚在软弱围岩施工中的应用
长大管棚在软弱围岩施工中的应用摘要：隧道工程进洞地段普遍为浅埋、软弱、破碎围岩地段，地下水较为丰富，进入暗洞施工较为困难，常会出现围岩及初期支护下沉的现象，甚至初期支护受到破坏。
为此，在洞口不良地质地段，一般施作管棚进行预支护预注浆对围岩进行固结加固后，才进行暗洞施工。
文章主要就长大管棚在软弱围岩施工中的应用进行分析。
关键词：长大管棚；软弱围岩；应用中图分类号：U455 文献标识码：A长大管棚在隧道软弱围岩，地质不良及浅埋的条件下，进行暗挖施工采用的一种超前预支护技术，做法是在拟开挖的隧道暗洞的轮廓线外，设置导向墙，在导向墙上预留管棚导向管，同时按一定的环向间距打设纵向钢花管的超前支护，利用钢管的强度和刚度，通过预注浆固结加固软弱围岩，防止洞顶围岩坍塌和下沉，以确保暗洞开挖和支护的施工安全。
1长大管棚支护原理管棚法超前支护就是把一组钢管沿开挖轮廓外侧打入围岩层中，并通过钢管注浆孔加压向岩层中注浆，使开挖断面顶层形成一个固结棚体，以加固软弱破碎地层，支承上部荷载，从而提高围岩自稳性的能力。
管棚法支护的原理有以下3种。
1.1梁拱效应。
先行施作的管棚，以导向墙和初期支护为支点，形成一简支梁结构，阻止软弱围岩的崩塌和松弛。
1.2加固效应。
注浆液经管壁孔压入围岩裂隙中，使松散岩体胶结、固结，从而改善软弱围岩的物理力学性质，提高了周边围岩的自稳性。
1.3环槽效应。
掌子面爆破产生的冲击波遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收和绕射，大大降低了对周遭围岩的扰动。
此外，管棚施工过程中可通过钻孔预知管棚范围内围岩的地质情况，为前方的注浆、开挖、支护施工提供了第一手地质资料。
2钢管接长焊接和影响钻孔精度的因素2.1影响钻机精度的因素2.1.1地层条件如果是较硬地层或砾石含量 50%以上，最大砾石直径超过100mm的地层钻孔，由于钻碴在排出的过程中挤垫在钻具下易造成钻孔向上倾斜。
只能采用风动的冲击回旋钻进的方法，力求增加钻具的刚度，以降低地层不利的影响。
管棚在软弱围岩隧道施工中的应用 朱金涛
管棚在软弱围岩隧道施工中的应用朱金涛摘要：在软弱围岩隧道进行的施工时，极易出现掌子面失稳及地表下沉的现象。
以科学、合理的支护方法增强支撑力，能够有效控制施工问题的出现，管棚技术就是其中一种有效的方法。
本文以某软弱隧道工程为例探讨了其施工技术要点。
关键词：管棚；软弱围岩；注浆一、工程概况长寿山隧道位于黄河北岸的大砂坪乡与富民村之间，横穿兰州市两区一县，起点里程HDK41+910，终点里程HDK54+425，全长为12515m，属于中铁二十局集团兰州枢纽项目控制性节点工程。
自开工以来，项目部把长寿山隧道列为创鲁班奖工程。
隧道进HDK54+265~HDK54+425段有一个喇叭口断面，为双线集装箱喇叭口隧道，该里程段隧道地质条件较差，施工难度大，技术含量高，线路穿越Ⅴ级全~强风化花岗岩。
洞口段表层为坡积土，层厚0.5ｍ~2ｍ，进洞口 30ｍ浅埋段为全风化花岗岩，岩体呈角砾碎块松散状结构，岩体完整性差，洞口边仰坡及围岩自稳能力弱。
自隧道准备开始进洞，随着清除洞口表层土后，仰坡地表处产生裂缝，最大裂缝5cm，形成3~4cm的错台，且裂隙水入渗时，有滴水现象，洞口开挖工作面产生坍塌，施工进洞困难。
根据现场实际情况，结合其他隧道施工经验，认为较为合理的施工方法是采用长管棚超前预注浆，先对洞口段进行固结处理，以保证洞口浅埋段经济、快速、安全的进洞。
二、管棚注浆法工艺原理注浆管棚通过注浆填充围岩裂隙，提高围岩的强度和刚度，从而提高围岩的整体承载能力。
通过向围岩注浆形成的加固圈起到“承载拱”的作用，支承“承载拱”上部的岩层重量，使拱内部的围岩与支护系统处于免压状态。
拱内部的围岩与支护系统受到的力仅是由于隧道变形引起的形变压力，当管棚为惯性力矩较大的厚壁钢管，且沿隧道开挖轮廓线周密布置时，加固圈的变形较小，因此，隧道支护结构所承受的上部荷载大大减小。
另外，在管棚进口端一般加有套拱基础，另一端深入到隧道围岩较为完整、坚硬处，这样可以对上部的破碎软弱围岩形成一个稳定的“简支梁”支撑结构，此简支梁可起到承受上部压力或者传递上部荷载的作用。
探讨超长管棚施工技术在公路隧道软弱围岩中的运用
注浆 液经 管 壁孔 压 入 围岩 裂 隙 中 ， 减 小 了裂缝 之 间 的 微小 缝 隙 ， 使松 散 岩 体胶 结 、 固结 ， 消除 因 为裂缝 带 来 的安全 隐患 ， 使其 更 加的 牢 固。
２ ． ３环 槽效 应
掌子 面爆 破产 生 的 冲击波 遇 管棚 密集 环形 孔 槽后 被 反 射 、吸 收和 绕射 ， 分 散 了集 中性 的 巨大 压力 ， 减 小 了对 某 个 部位 的 压 力 ， 从 而 大 大降 低 了对周 遭 围 岩 的扰动
４ 钻 机就 位及 钻孔
钻 机 就位 及钻 孔是 在 实施 搭建 工 作室 后 的一 项程 序 ， 施１ 二 中应 当注 意 钻
机钻 孔方 向与孔 口管 平行 状 况 ， 必 须 保证 其 状 态 处 于平 行 的 状 态 ， 否 则 会 造
资源 、 效率高、 经济和社会效益显著等， 逐渐成为公路隧道管理中主要的方式。 所以， 要不 断 的推广使 用 ， 结合科 学技 术 ， 在实 践工作 中 ， 工作人 员做 好总结 ， 对 可实施的有效方法大量的推广， 并且要不断的开拓创新， 改进施工的设备， 使得 次 性施 作 超长 管棚 成 为可 能 ， 组 织专 业 的研 究人 员 ， 加 大利 用效 益 。
的＿ Ｔ作 人员 ， 如 果发 现 异常 现 象 ， 及 时 采 取相 关 措 施 ， 避免 发 生 卡钻 或 坍孔 。 施工 时 将 ３ ７ 个 孔 编号 ， 按 照设 计 奇数 孔 为 注浆 孔 ， 偶数 孔 为 检 查孔 ， 注浆前 ， 确定 Ｌ 内干 净 ， 送 钢 管 注意 其规 格 ， 要求 是 钢管 直 径 为 １ ０ ８ ｍｍ， 长 度 为４ ｍ、 ６ ｍ 不等 ， 同一 断 面 内接 头 不 大 于５ ０ ％， 相 邻 两 孔 接 头距 离不 小 于 ｌ ｍ， 用 丝 扣 连 接 。浆 液 要求 是 双液 浆 ，在 注 浆 的过 程 中注 意控 制 好 压 力 的大 小 ，一 般 在 １ ． ５ ＭＰ ａ 一 ２ ． Ｏ ＭＰ ａ 之间 ， 停 止 注浆 的时 间是 由压力 和设 计 值有 关 联 的 ， 正 常情 况 下要 控 制在 当 压力 达到 设计 值 时持 续 时间 要 大于 ５ ｍ ｉ ｎ时 ，是 最佳 的停 止 注 浆 时 间。 注浆 完成 后 ， 应 当注意 检查 工作 ， 其检 查 的 内容包 括行 相 邻检 查 孔 的
超前管棚支护在软弱围岩矿山巷道施工中的应用
超前管棚支护在软弱围岩矿山巷道施工中的应用发布时间：2022-11-21T08:49:57.667Z 来源：《科学与技术》2022年30卷第7月第14期作者：孔德柱[导读] 传统支护技术在软弱围岩矿山行号施工中的应用并没有办法满足施工所需要的足够抗力，并且传统支护的结构并不牢固，无法为软弱的围岩矿山巷道施工带来足够强的支撑，会存在一些施工安全隐患。
孔德柱身份证号：53038119880319****摘要：传统支护技术在软弱围岩矿山行号施工中的应用并没有办法满足施工所需要的足够抗力，并且传统支护的结构并不牢固，无法为软弱的围岩矿山巷道施工带来足够强的支撑，会存在一些施工安全隐患。
超前管棚支护技术在软弱围岩矿山巷道施工中应用，可以很好地起到对矿山巷道施工中对软弱围岩的支撑作用，保障施工安全。
基于此，本文以实际工程为研究案例，对超前管棚支护技术在软弱围岩矿山巷道施工中的应用进行了分析探讨。
结合某工程对超前管棚支护技术的施工流程和要点等进行了详细分析介绍。
关键词：超前管棚支护；软弱围岩；矿山巷道；施工应用引言超前管棚支护技术是矿山巷道软弱围岩地带施工过程中一种有效的支护方法，因为这种支护施工技术的施工简便、快捷、施工工期短、施工安全性高等特点优势，被广泛应用到了一些软弱围岩矿山巷道施工工程中。
而本文就以实际工程为来历，结合某矿山巷道施工中，软弱围岩超前管棚支护技术具体的施工工艺、相关的参数、以及施工工艺要点分析来对超前管棚支护技术进行了详细分析研究。
一、工程介绍本工程案例中，因为地质构造因素的影响发生了突发性断层塌方问题，角砾状的塌落物为松散的颗粒，在水中会形成碎屑成泥，并且还有大块的塌落物，塌体把塌方口的位置封死，并且该位置的地下水非常丰富。
经过现场勘测之后发现，断层穿过厚度在35m左右，断层带填充为角砾碎块和断层泥，胶结非常松散，岩性缺乏稳定性，并且局部的位置出现了涌水问题，稳定性非常差。
为了保障施工的进度和安全，决定采用超前管棚支护方案来施工，拟用三个循环，每个循环在12m左右，管棚的打结长度在2-3m之间，或者是根据围岩的情况来进行间隔性的施工。
管棚法施工软弱围岩隧道浅埋段的技术运用分析
管棚法施工软弱围岩隧道浅埋段的技术运用分析摘要：本文以实际工况入手，讨论管棚法施工软弱围岩隧道浅埋段的技术运用，分别从施工方案、施工技术、开挖支护、质量评价几方面入手，总结软弱围岩隧道浅埋段管棚法施工的应用价值，仅供参考。
关键词：管棚法；软弱围岩隧道浅埋段；施工技术；运用研究本文以清水隧道泥石流沟的软弱围岩隧道浅埋段施工为例，总长40m，该区段由雨水多年冲刷形成。
研究软弱围岩隧道浅埋段施工阶段，管棚法施工技术的应用，重点讨论89mm长管棚施工技术及要点。
1 工程概括以某隧道为例，地形陡峭，相对高差位310m，隧道最大埋深为260m，最小埋深为34m，隧道出口局部位于曲线，洞身位于直线上。
隧道全长3316m，为砂质黄土，下层基岩为千枚岩。
前期选择超前小导管施工方式，但未进入浅埋层，其变形就超过预期，施工效果不达标，无法保障软弱围岩隧道浅埋段施工质量及施工安全。
为此，项目部提出选择10m的长管棚超前支护注浆施工技术。
2 管棚法施工软弱围岩隧道浅埋段的技术运用2.1 施工方案在洞内拱部120°范围内施作89号管棚，间距设置为40cm，长度总计10m，外插角控制在5°-10°范围。
合理应用超前预注浆技术，在开挖轮廓线外围形成专门的加固圈，厚度设置为4.0m，管棚布置形式，如下图1所示。
在进行开挖及掘进过程中，朝着墙部洞内3.0m直径注浆，以此提升洞壁围岩的稳定性。
图1 管棚布置形式选择三台阶临时仰拱法进行开挖，借助围岩的承载能力，开挖后施作格栅拱架，使用锚网喷支护体系，促使最初的支护与注浆加固形成一个整体的支护结构，如下图2所示。
图2 超大管棚布置示意图施工过程中需要建设科学、合理的监测体系，以此控制及监测支护体系的变形。
借助该体系，可保障施工的安全性及稳定性，并及时将相应的数据反馈给设计单位、施工单位。
参照软弱围岩隧道浅埋段的勘探资料，分析其地质特征，制定相应的施工方案。
管棚在软弱围岩隧道施工中的应用
管棚在软弱围岩隧道施工中的应用摘要：管棚法是公路隧道施工中最常采用且行之有效的超前支护方法之一，具有工艺简捷、安全性强、节约资源、效率高、经济和社会效益显著等优势。
本文简单介绍了管棚法的原理与适用范围，并以实际工程为例探讨了其施工技术要点。
关键词：管棚；软弱围岩；钻孔；注浆一、管棚法管棚法是一种超前支护技术,其实质是在拟开挖的地下隧道或结构的衬砌拱圈隐埋弧线上,预先设惯性力矩较大的厚壁钢管,起临时超前支护作用,防止土层坍塌和地表下沉,以保证掘进和后续支护工艺安全运作。
当遇到软岩破碎地层时,管棚结合围岩预注浆可成为有效的施工方法(管棚注浆法)。
由于该工法具有不需要大型机具设备、工艺简单、见效快等特点,因此在地下工程软弱围岩施工中被广泛采用。
注浆管棚通过注浆填充围岩裂隙，提高围岩的强度和刚度，从而提高围岩的整体承载能力。
通过向围岩注浆形成的加固圈起到“承载拱”的作用，支承“承载拱”上部的岩层重量，使拱内部的围岩与支护系统处于免压状态，拱内部的围岩与支护系统受到的力仅是由于拱向隧道方向的变形引起的形变压力，当管棚为惯性力矩较大的厚壁钢管，且沿隧道开挖轮廓线周密布置时，加固圈的变形较小，因此，隧道支护结构所承受的上部荷载大大减小。
另外，在管棚进口端一般加有套拱基础，另一端深入到隧道围岩较为完整、坚硬处，这样可以对上部的破碎软弱围岩形成一个稳定的“简支梁”支撑结构，此简支梁可承受上部松动压力或者传递上部荷载的作用。
根据国内外的施工实践，综合我国目前工程管棚支护应用的实际案例，管棚支护可适用于：软弱砂土质地层、砂卵砾石地层，膨胀性软流塑、硬可塑状粉质粘土地层，裂隙发育岩体、突泥突水段、断层破碎带、塌方段、破碎土岩堆地段、浅埋大偏压等地质和地下水丰富条件的地下构筑物施工的支护，隧道进出口段开挖的支护，也多应用于地铁等穿越城区的地下工程的开挖预支护，可作为穿越既有建筑物、公路、铁路及地下结构物下方修建隧道的辅助方法；作为隧道洞口段及修建大断面隧道施工的辅助工法及作为其他施工的辅助工法，也常用于浅埋但不宜明挖地段或浅埋隧道情况下，地表有建筑物、或隧道接近地中结构物时等对施工沉降有特殊要求的工程等。
软弱围岩隧道中自进式管棚施工技术的应用研究
技术应用J IAN SHE YAN JIU技术应用202γω⋅×=−1245.0sq（1）式（1）中，s表示围岩的等级；γ表示围岩重度，单位：kN/m3；ω表示跨度影响系数，单位：m。
结合试验段实际情况，其围岩的等级为5，围岩重度为20 kN/m3，跨度影响系数为1.83m，就这些数据代入到式（1）计算后可得垂直方向的均布压力为263.52 kN/m2。
由于管棚施作以后能分散、缓冲或吸收一定围岩压力，而且管棚注浆还起到加固围岩的作用，所以围岩垂直方向上的均布压力只有计算结果的40%-50%，本次按50%考虑。
另外，因使用的是简支梁，所以围岩实际情况中的垂直方向均布压力等于131.76kN/m2。
对于自进式管棚，其支护剪切力可采用以下公式计算得出：()ζ212−=LqQx实（2）式（2）中，实q表示围岩实际情况中的垂直方向均布压力，为131.76kN/m2；L表示未立拱架长度及爆破开挖长度，为3m；ζ表示条件系数。
根据式（2）中，在条件系数为0时，剪切力达到最佳，代入数值计算后可得最大剪切力为197.64kN，基于此，支护施工中，自钻式锚杆抗剪强度为189.13MPa。
考虑到在围岩压力作用下自进式管棚可能产生弯曲，故应结合模型对杆体的横截面部位弯矩进行计算，其计算公式为：8/2maxLqM实=（3）式（3）中，实q表示围岩实际情况中的垂直方向均布压力，为131.76kN/m2；L表示未立拱架长度及爆破开挖长度，为3m。
代入数值后计算可得最大弯矩为148.23kN·m。
如果杆体只承受一定的中部载荷，则可将全长度方向上的均布载荷都等效成中部受力，予以等效替代，由于最大弯矩是最大受力和L的积的1/2，所以可确定最大受力等于98.82kN，基于此，在支护施工中，杆体抗弯强度为94.56MPa。
如前所述，对于自钻式锚杆，其材质以合金结构钢为主，根据强度理论进行计算，对许用抗剪强度，使抗拉强度的50%-70%，当取下限，即50%时，抗剪强度则为384.8MPa，结合钢材手册，可通过查询得出许用抗弯强度的值为365.7MPa。
管棚超前支护技术在软岩巷道施工中的应用
摘 要 简要介 绍 了管棚 超 前 支护 技 术的适 用条件 和施 工 工 艺 ， 在 实际施 工 过程 中进行 了 并
应 用 ， 功地 解决 了施 工难度 较 大的软 岩巷 道施 工 问题 。 成
关键 词 管棚
超 前 支护
软岩
巷道
管 棚超 前支 护技 术是 软岩 巷道 施工 中一 种有 效 的施工 技 术 ， 在水 利 工 程 和 铁 道 工程 隧道 施 工 中应
确 定采 用管 棚超 前 支 护技 术 ， 进行 巷 道 掘 支 一体 化
稳 步推 进施 工 。
工技 术 可将 临时 支护 和 永 久 支 护合 为一 体 ， 异 常 对
破碎 或软 弱 围岩巷 道施工 ， 果更 加显 著 。 效
２ ２ ２ 施 工顺序 与施 工参 数 ．． 选 用 ￣ ８ｍｍ 一 字 型 钎 头 ， 巷 道 起 拱 线 以上 ３ 沿
某铁 矿北 风井 ～１ ０ｍ 中段 石 门巷 位 于地 表 以 ２ 下 １４ ｍ处 ， ２ 矿体 下盘 围岩 中巷道 全 长 ２ ７ ｍ， １ 设计 掘进 断面 （ ×高 ） ３ ４ × ． ０ｍ， 宽 为 ．０ｍ ３ １ 支护 后净 断 面 （ ×高 ） ３ ０ × ．０ｍ， 宽 为 ．０ｍ ２ ９ 主要用 于运 输矿 岩 和通 风 。该 巷道 在施 工 至 ６ ５ ｍ处 进 入 到 矿 体 下 盘 的黑云 透辉 变粒 岩 中 ， 区段节 理裂 隙 比较 发 育 ， 此 稳
道塌 冒处 长度 达 到 １ 塌 冒最 高 达 ８ ｍ 以上 ， ６ ｍ， 且
过 程 中 ， 用 了该 施 工技术 ， 得 了较好 的效果 。 应 取
１ 管 棚 超 前 支 护 技 术
管 棚 超 前 支护 技 术 是一 种 超 前 主动 支 护技 术 ， 即在巷 道 掘进之 前 ， 工 作 面 轮廓 线 上 先 沿 巷 道轴 在 线方向， 与该 轴线 成 一 定 夹 角按 一 定 间距 打 注超 前
管棚支护技术
管棚支护技术在武广客运专线隧道软弱围岩开挖中的应用摘要：研究目的：由于隧道洞身横空软弱围岩，结构松散，围岩稳定性极差。
为了解决这一施工中遇到的问题，因此特别针对软弱围岩的开挖支护进行了技术研究。
研究结果：通过管棚注浆超前支护在桐木冲隧道出口软弱围岩开挖中的应用和监控量测，进一步地了解了管棚注浆支护的原理，有效地阻止了开挖时软弱围岩的坍塌和涌水，为隧道的施工安全提供了保障。
关键词：管棚；软弱围岩；开挖；应用桐木冲隧道是武广客运专线穿越南岭山脉的一座越岭隧道。
隧道设计为双线隧道，桐木冲隧道全长605m，隧道起讫里程为DIK1862+145~DIK1862+750，全隧道均采用加强复合式衬砌，进口、出口均采用斜切类洞门；围岩变化较大（Ⅲ～Ⅴ级），施工方法有：明挖法、CD法、CRD法、台阶法、3台阶临时仰拱法；在DIK1862+162、DIK1862+680里程设置环向贯通的变形缝；本隧道为灰岩隧道，地下水发育，且位于曲线上，纵坡为单面下坡，坡度为-6.5%。
隧道出口DK1862+630～+750段为60mV级围岩，地处丘陵区，自然坡度25°～30°，丘陵表为Q4el+dl坡残积黏土薄层，为红黏土，具膨胀土特征，工程性质差。
含铁锰结核，棕红色，松散，厚0～8m。
下伏基岩为C2+3白云质灰岩、白云岩，富含方解石脉，灰色～深灰色夹肉红，中厚层，产状160°<40°，较破碎，质较脆，强风化，岩溶发育，以溶蚀裂隙及溶洞为主。
为了有效地保证洞口仰坡安全和满足工期等各方面要求，结合其它隧道施工经验，选用管棚超前注浆的施工方案，先对洞口段堆积体进行固结处理再进行开挖。
1 管棚方案设计大管棚采用φ108，壁厚6㎜的无缝钢管，布置在拱顶140°范围内，管棚环向间距为30㎝，距开挖廓线30㎝，外插角1°～3°。
钢管上梅花形钻注浆孔，孔径10～16㎜，孔间距18.8㎝，前端做成尖锥型，尾部1.5m范围内不钻孔作为止浆段。