管棚工艺流程

管棚法

1、迈式管棚法的应用

0-018至0+000洞段，全部处于第四系崩坡堆积体内，地质结构极度松散，此类土层的塌落拱高度或范围较大，由塌落拱土石自重形成的围岩压力大，从施工安全及施工进度的角度出发，必须采取强有力的施工措施，方能安全、快速地通过，从整体上保证工程的进度，在这种属于极破碎岩体的特殊困难地段，管棚法是这次明拱进洞方案中采用的重要措施。

1.1、管棚法的作用原理

管棚由钢管作为纵向支撑、钢拱架作为横向环形支撑，构成纵、横向整体刚度较大、能阻止和限制围岩变形的性能，能提前承受早期围岩压力，此外，可在棚管中采取注浆方法，待浆液硬化后，隧洞周围岩体能得到预加固，并形成具有一定厚度的加固圈，此加固圈起到超前预支护作用，在这种联合保护下安全地进行开挖作业。

围岩压力、棚管、钢支撑的关系为：

棚管与钢支撑联合支护布置见图：

利迈式系统公司提供技术的迈式管棚法施工工艺。

迈式管棚法施工工艺流程见图：

迈式棚管法施工工艺流程图

1.3、迈式棚管法施工控制要点：

1）开工前要充分重视工艺试验，以取得符合实际的施工控制参数以指导施工。

2）设备型号：选用Atlas液压钻机，安装R51L型迈式锚杆（内直径33mm，外直径51mm，截面积776mm2）作为杆体，锚杆连接套用于加长杆体，配以直径ø70mm的钻头，注浆采用迈式泵M400进行注浆。

3）棚管间排距30cm，钻机就位后，测量精确标出孔位，同时控制钻机大臂的方向、角度。

4）液压钻开孔时，转速不宜过大，同时液压钻大臂必须顶紧掌子面，以防过大颤动，使钻杆偏离轴线或占用开挖、衬砌空间，钻进中棚管外偏角控制在2º范围内。

5）钻进施工中，先将钻杆安放在钻机的大臂上，钻机要对准已标好的孔位，底速推进，其冲击压力控制在18-22MPa，推进压力控制在4.0-6.0MPa。当第一节钻杆推进孔内，孔外剩余30-40cm时，开动钻机反转，使连接套与钻杆脱离，人工装上第二节钻杆，大臂重新对准，钻机缓慢底速连接孔内钢管，这样依次接长顶进，直到设计深度。

6）钻机深钻时，由于计划施工长度14m，钻杆必须几次分5m、3m错段搭接，随孔深的增长，旋转推进需要对回转扭矩、冲击力及推力进行控制和协调，尤其是推力要严格控制，不能过大。

7）钻机钻到计划施工长度后，采用M400注浆泵注浆，在孔口安置好止浆塞，采用孔底返浆工艺，注浆压力按工艺试验取得的参数进行控制。

8）在施工中，如有必要，可进行地表抬动观测，确保施工达到预期目的。

2、洞内钢支撑定位锚杆

在上报的《明拱进洞施工方案》中，对钢支撑定位的是插钎（L=1.5m，@0.4×1.0），经咨询，在这种破碎的地层中，插钎的稳固能力达不到要求，极有可能影响钢支撑自身的稳定，从而影响整个临时支护的安全性。因此，决定采用迈式自进式中空注浆锚杆，施工工艺见上报的《明拱进洞施工方案》附件。