隧道超前支护工程
隧道管棚超前支护
钻头不变径跟管的主要缺点有
1、钻具在工作时，内外管同时回转，易造成 内外管之间的环状间隙被岩粉堵塞或被大 块岩屑卡住，造成内管反转失灵，内外管 无法分离。这种方法需要大扭矩的回转钻 机，能源消耗大，不利于环保； 2、由于钻头不变径跟管钻具的钻进是同口径 进入，尤其是遇到漂石时，钻进将非常困 难，即使钻孔成功，由于钻孔缩径，起拔 套管也非常麻烦，甚至经常造成套管断裂 等孔内事故。
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， 可有效抑制围岩松动和垮塌。 （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：掌子面爆破产生的爆炸冲击波传播和爆生 气体扩展遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收或绕射，大大降 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。
孔深到位 安装管棚 取出套管 退钻 继续钻孔
钻机移位
下一孔位
注浆流程
水 水泥
水泥浆池
注 浆 泵
混 合 器
三通 钻孔注浆
稀释水玻璃
成孔方法
常用的施工方法有夯管法、顶管法、 钻孔等。但钻孔法是目前最常用的成孔方法。 随着钻探设备的专业化分工越来越细，管棚 专用钻机也应运而生。但管棚钻进为近水平 钻进，性质上与勘探钻孔有所不同，对钻孔 方向(空间位置)的精度要求很高，终孔测量 一旦发现孔斜或超出设计允许偏差，会造成 严重的后果。
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最小的方法。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。其中管棚层。
隧道超前支护-v2
隧道超前支护-v2主要包含超前小导管、超前管棚等。
（我记得文字好像有重复）（一）超前小导管1.钻孔测量人员画出超前小导管施作位置，利用三臂凿岩台车或风钻钻钻孔，孔径为50mm，小导管环向间距V级围岩段40cm、Ⅳ级围岩段50cm，外插角10°～15°，纵向搭接不小于1.0m，单根长3.0～5.0m，高压风清孔。
2.超前小导管安装超前小导管距离尾部约1m位置用麻丝缠绕，钻机顶入钻孔内，防止漏浆，小导管尾部外漏长度不小于30cm，封堵孔口与小导管间隙。
3.超前小导管注浆超前小导管尾端安装快速注浆接头及止浆阀，按照试验室配合比拌制注浆浆液，由下到上、隔孔注浆，注浆压力为0.5～1.0MPa，注浆完毕后，清洗注浆设备。
（这张图片嵌入进去）（二）超前管棚1.导向墙施工洞口管棚设置导向墙，纵向长度为2m，厚度为1m，拱脚处加厚为1.5m，导向墙定位钢架I22a，纵向间距0.6米/榀，导向墙内安设导向管（Φ108管棚配置Φ133孔口管，Φ159管棚配置Φ194孔口管），环向间距0.4m。
2.管棚工作室洞内管棚设置管棚工作室，工作室与正常段初期支护比较，外扩0.8～1.0m，长5～12m。
3.钻孔及安装钻机开钻时，低速低压钻进，逐渐调整钻速及风压，钻进过程中采用测斜仪测定管棚角度，外插角1°～3°，出现卡钻时，来回冲孔，利用高压风将钻渣吹出，缓慢钻进直至正常为止。
表2-1管棚钻孔允许偏差管棚由钻机顶进，钢管节段间用套管连接，节段长度4～6m，下管时相邻管棚接头错开布置，管棚顶到位后，与导向管间隙用速凝水泥砂浆封堵，安装进浆孔和排气孔。
4.注浆作业人员按照试验室配合比进行拌制水泥浆，注浆顺序由下到上、隔孔注浆，注浆机注浆压力1.0～2.0MPa，达到终压后稳压10min或注浆量不小于设计注浆量80%，或进浆速度为开始进浆（看下视频里面的字错了没有）速度的1/4后停止注浆，注浆完毕后，清洗注浆设备。
隧道管棚超前支护
管棚注浆支护
就是把一组钢管沿开挖轮廓外己钻好的孔中打 入地层内，并与钢拱架组合形成强大的棚架预支护 加固体系，支承来自于管棚上部的荷载，通过钢管 的梅花形布置的注浆孔加压向地层中注浆，以加固 软弱破碎的地层，提高地层的自稳能力。管棚注浆 是一种长距离超前支护方法，超前距离长，刚度较 大，适用于掌子面不能自稳、含水的地层，控制地 表沉降、防渗止水的效果较好，施工工艺要求较高。 如将管棚注浆与小导管补充注浆法结合，除具有大 管棚的特点外，能够防止管棚下方三角土体的塌落， 这种长短结合的预支护效果更为理想。
“海王星”跟管钻进法
“海王星”跟管系统如图2-9 所示，这种系统的内外管系统基本 和 “土星“跟管系统相似，内管定 心是通过回转内管（3），借助一个 螺旋伸缩接头（8）和套管在潜孔锤 外部的带有凸台（7）的套筒（6） 一齐向下移动，使凸台座落在套管 （4）底部套管靴（5）内的台阶上。 此时将潜孔锤（1）挤向一侧，并实 现偏心钻头（2）的扩底钻进，偏心 钻进进入套管并能提到地表。为防 止套管靴内部磨损，其内部在与凸 台相对应的位置上设有耐磨环。
吉林大学郑治川成果
三活瓣跟管钻具的组成
钻头活瓣结构
钻头活瓣张开
钻头活瓣闭合
单偏心跟管钻头—Ⅰ型
张开状态
单偏心跟管钻头—Ⅱ型
该型钻头优点
1.连接偏心钻头和钻头体的横销只起到悬挂钻头的 作，不承担扭矩，避免了销子的变形、折断所造 成孔内事故； 2.目前国内采用的偏心跟管钻头需要转动175°左右 才能实现钻头的张敛，而这种类型钻头的钻头体 正转一个很小角度（8°左右）即可使钻头直径增 大到设定的扩孔直径，钻头收回时，反转一个很 小角度即可使钻头直径缩小到设定的直径，减少 了钻头收回时被卡住的概率； 3.单偏心跟管钻头—Ⅱ型的扭矩是通过在钻头体上 设有一肾形的长圆孔和在偏心钻头上设有一肾形 的长圆轴的配合来传递的； 4.易于实现较大的变径要求。
铁路客运专线隧道工程超前支护施工作业指导书
铁路客运专线隧道工程超前支护施工作业指导书4.1超前长管棚施工4.1.1.超前长管棚设计说明在隧道暗洞开挖之前完成超前长管棚预支护。
(1)长管棚布置形式长管棚在隧道拱顶140°范围环向布置。
(2)导向墙管棚导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m×1m，为保证导向墙基础稳定，环向长度根据实际情况确定。
导向墙内设2榀工18工字钢架，钢架外缘设Φ140×5mm热轧无缝钢管导向管，导向钢管与钢架焊接。
(3)长管棚构造及设计参数钢管规格：长管棚钢管及钢花管，采用Φ108×6mm热轧无缝钢管制作。
每节钢管两端均预加工成外丝扣，以便于接头钢管连接。
接头钢管长0.3m，采用Φ114×6mm热轧无缝钢管制作。
钢花管上钻注浆孔，孔径10～16mm，空间距188mm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。
管距：环向间距40cm。
倾角：外插角为1°～3°，具体可根据实际情况作调整。
注浆设计：长管棚注浆采用水泥浆，水泥浆水灰比1：1（重量比）；注浆压力0.5～3.0MPa。
为提高钢管抗弯能力，在钢管及钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为Φ18，固定环采用段管节，节长3～5 cm，与主筋焊接，布置间距1.5m。
4.1.2.超前长管棚施工工艺超前长管棚施工工艺详见“图4-1 超前长管棚施工工艺流程图”。
4.1.3.超前长管棚施工方法(1)施工准备进行现场地质调查，备齐各种机具、材料，按照设计要求进行注浆设计并进行钻进注浆试验，取得管棚钻进、注浆施工经验。
根据试验效果确定施工工艺参数，制定施工方案。
施工前精确测量放样。
(2)施作导向墙在明挖时预留的台阶上采用脚手架搭设作业平台，按设计轮廓人工开挖。
开挖完成后立模灌注混凝土，模版采用组合钢模版，混凝土集中拌合，运输车运输，泵送入模，机械振捣密实。
工字钢架、导向钢管按设计设置。
(3)长管棚施工图4-1 超前长管棚施工工艺流程图钻机就位：以导向墙内的导向钢管定位、定向，严格控制钻孔上抬量和角度，外插角控制在1°～3°。
超前支护工程施工方案
一、工程概况本项目为某道路隧道工程，隧道全长5000米，地质条件复杂，围岩等级为Ⅲ～Ⅴ级。
为确保隧道施工安全和质量，针对隧道围岩稳定性较差的特点，决定采用超前支护施工技术。
二、施工方案1. 工艺流程超前支护施工工艺流程如下：（1）现场勘查及施工准备；（2）钻孔、锚杆安装；（3）钢筋网片安装；（4）喷射混凝土；（5）钢筋笼制作及安装；（6）混凝土浇筑；（7）施工监测及验收。
2. 施工方法（1）钻孔：采用风钻进行钻孔，钻孔直径根据锚杆直径及施工要求确定，钻孔深度应大于设计深度。
（2）锚杆安装：将锚杆插入钻孔中，使用锚杆张拉器进行张拉，张拉力应符合设计要求。
（3）钢筋网片安装：将钢筋网片固定在锚杆上，确保钢筋网片与锚杆牢固连接。
（4）喷射混凝土：采用湿喷工艺，喷射混凝土厚度应符合设计要求。
（5）钢筋笼制作及安装：根据设计要求制作钢筋笼，安装时确保钢筋笼与喷射混凝土紧密结合。
（6）混凝土浇筑：采用泵送混凝土，浇筑厚度应符合设计要求。
3. 施工质量保证措施（1）严格控制原材料质量，确保锚杆、钢筋网片、混凝土等原材料质量符合设计要求。
（2）加强施工过程控制，确保钻孔、锚杆安装、钢筋网片安装、喷射混凝土、钢筋笼制作及安装等各工序质量。
（3）加强施工监测，对施工过程中出现的异常情况进行及时处理。
（4）严格执行验收制度，确保工程质量达到设计要求。
4. 安全保证措施（1）加强安全教育，提高施工人员的安全意识。
（2）严格执行操作规程，确保施工过程安全。
（3）设置安全警示标志，防止意外事故发生。
（4）加强施工现场管理，确保施工环境安全。
三、施工进度安排根据工程进度要求，超前支护施工计划如下：（1）前期准备：5天；（2）钻孔、锚杆安装：10天；（3）钢筋网片安装：5天；（4）喷射混凝土：7天；（5）钢筋笼制作及安装：5天；（6）混凝土浇筑：7天；（7）施工监测及验收：3天。
四、结语本超前支护工程施工方案旨在确保隧道施工安全和质量，通过合理的施工方法、严格的质量保证措施和有效的安全保证措施，为隧道施工提供有力保障。
公路高速隧道超前支护施工方法
公路高速隧道超前支护施工方法随着交通发展的需求，越来越多的公路高速隧道开始兴建。
为了确保隧道的施工质量和安全性，超前支护施工方法被广泛应用。
本文将介绍公路高速隧道超前支护施工方法的原理、步骤及其优势。
一、超前支护施工方法的原理公路高速隧道的超前支护施工方法是指在隧道掌子面前方进行支护施工，以确保掌子面的稳定和施工的持续进行。
该方法主要利用了掌子面前区域的地质条件和预测技术，通过提前进行支护工程，保护掌子面不受破坏，从而确保隧道的施工质量和安全性。
二、超前支护施工方法的步骤1. 地质勘察：在进行超前支护施工之前，必须对隧道掌子面前方的地质情况进行全面的勘察和分析。
包括地层结构、岩性、断层、岩溶等地质特征的调查，以便预测隧道施工过程中可能遇到的问题。
2. 预测技术：根据地质勘察结果，结合先进的预测技术，对隧道掌子面前方的地质变化进行预测。
这包括地下水位、地应力、地温等因素的测定和模拟，以便准确预测掌子面前方的地质情况。
3. 超前支护设计：根据地质勘察和预测结果，进行超前支护设计。
这包括选择合适的支护结构和材料，确定支护的位置和方式，以及计算支护的力学参数等。
4. 支护施工：根据超前支护设计的要求，进行支护施工。
这包括挖掘开挖面、设置支护结构、注浆加固等各项工作，以确保隧道掌子面前方的稳定和安全。
5. 掌子面开挖：当超前支护施工完成后，可以开始进行掌子面的开挖。
由于超前支护的作用，掌子面的开挖将更加安全和顺利。
三、超前支护施工方法的优势1. 提高施工效率：超前支护施工方法可以避免因掌子面塌方而造成的停工和延误，从而提高施工效率。
2. 保护掌子面：超前支护施工方法可以有效保护掌子面不受破坏，降低隧道施工风险。
3. 节约成本：通过提前进行支护施工，可以减少隧道施工中的修复和加固工作，节约施工成本。
4. 提高施工质量：超前支护施工方法可以提前发现和解决隧道施工中可能出现的地质问题，从而保证施工质量和隧道的安全性。
隧道超前支护施工工艺
隧道超前支护施工工艺1、超前小导管超前小导管注浆适用于自稳时间短的软弱破碎带、浅埋软弱围岩、偏压洞口段、砂层、砂卵石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水的隧道。
对结构顶部处于亚粘土、粉细砂、中粗砂等地质松软、空隙较大的地层更为适用。
小导管施工工艺流程图2、施工方法⑴导管制作先把钢管截成需要的长度，在钢管的一端做成20～30cm长的圆锥状，在距另一端100cm处焊接Φ8～12mm钢筋箍。
距钢筋箍一端100cm不开孔，剩余部分每隔15～30cm梅花型布设Φ6～Φ10mm的溢浆孔。
管尖φ8～12mm小导管制作示意图⑵小导管的安设①依据不同地质采用不同成孔设备打孔，一般砂层可用φ42管以压力风吹孔；粉细砂、亚粘土可采用风镐推进导管；粘土层、黄土层可采用煤电钻钻孔；在土夹石、风化岩可使用凿岩机、凿岩台车打眼成孔，孔方向要求顺直，不得弯曲和塌孔等；②采用吹管将孔内砂石吹出成孔，孔径按与注浆管径配套确定，一般不大于50mm，孔深视导管长度而定；③用吹风管、掏勾将钻孔清理干净；④插入导管可用风镐、凿岩机顶入；⑤在孔口用沾有CS胶泥的麻丝缠绕成不小于孔径的纺锤形柱塞。
把管子插入孔内，带好丝扣保护帽，再用冲击设备把管子打入到要求的深度，使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧。
然后再用CS胶泥填充孔口。
⑶小导管注浆①小导管外露长度一般为30cm，以便连接孔口阀门和管路。
②小导管安设后必须对工作面进行喷射混凝土或模筑混凝土封闭。
喷射厚度以5~10cm为宜，范围为整个掌子面及其后的3m范围的环向开挖面。
注浆管应设防护帽。
③调查地质情况，按渗透系数确定注浆类型，进行注浆设计；④应按设计和通过现场试验确定浆液配比、注浆压力等注浆参数；通过试验确定或调整注浆半径、注浆压力和单管注浆量；⑤水泥浆液应采用搅拌桶配制。
根据搅拌桶容量大小，严格按要求投料；⑥配制水泥浆或稀释水玻璃浆液时，禁止水泥包装纸等杂物混入。
拌好的浆液在进人贮浆槽及注浆泵之前应对浆液进行过滤。
道路隧道工程钢管幕超前支护施工技术
道路隧道工程钢管幕超前支护施工技术摘要：道路隧道工程是一项历时周期长、施工复杂的工程，为了提高其强度，通常采用超前支护施工技术完成。
该技术是道路隧道工程中的一项关键的施工技术，用于保证开挖工作面稳定，避免软弱破碎围岩受到开挖扰动影响而出现围岩变形与掌子面失稳等安全事故，施工质量直接影响隧道结构安全。
为此，本文主要针对道路隧道工程钢管慕超前支护施工技术进行研究，进一步分析了道路隧道工程钢管慕超前支护施工技术的应用。
关键词：道路隧道；超前支护；施工技术前言在道路隧道工程施工中，采用超前支护技术，可通过注浆体与管棚共同形成受力体，对隧道开挖形成支撑，确保隧道开挖作业安全，同时，在超前支护技术的应用过程中，施工单位需要认真把控每一个施工细节，保证各项参数的精确性，从而保证支护效果，为隧道的后续施工奠定基础。
1、道路隧道工程钢管慕超前支护施工技术的重要性在道路隧道主体工程施工与地质地形环境复杂的围岩道路施工中，需要使用锚固技术及钢管慕超前支护施工技术。
开展大规模道路隧道工程的挖掘施工环节中，则要采取钢管慕超前支护与环锚的施工技术，这样可以保证锚固地质地形围岩主体的稳定，也确保整体道路隧道工程施工的安全。
在道路隧道工程施工中，使用相应的设备诸如管棚和隧道导架等，借助锚固技术和钢管慕超前支护施工技术，将道路隧道工程主干线围绕起来，用超前支护对主要围岩结构做保护施工，从有效的确保道路隧道工程的各个施工环节的稳定性和安全性。
施工中遇到地质地形复杂的环境，则要设置超前支护保护区，首先要科学做好基础超前支护与技术支持，诸如科学使用钢管慕等。
施工道路隧道工程充满应用钢管慕超前支护施工技术前，要严格做材料放样与技术测量的工作，同时将准备管理工作做到位。
施工中要按照设计图纸与技术要求进行具体的操作，有序开展道路隧道工程开挖施工与超前保护。
科学统计与规划道路隧道工程的具体地形环境与地质条件，设立钢管慕超前支护，诸如锚杆与隧道管棚支护。
隧道超前支护专项工程施工方案
隧道超前支护专项工程施工方案目录1、编制依据 (1)2、工程概况 (1)3、施工安排 (4)3.1施工部署 (4)3.2隧道施工管理组织机构 (4)3.3劳动力安排 (5)4、施工准备 (6)4.1技术准备 (6)4.2隧道施工前期准备 (6)4.3机具准备 (7)5、超前长管棚施工 (8)6、超前小导管施工 (12)7、超前砂浆锚杆施工 (12)7、施工质量保证 (16)8、安全保障措施 (18)9、文明施工保证措施 (24)10、环境保护措施 (25)11.应急预案 (26)1、编制依据1.1《京承高速公路（密云沙峪沟～市界段）工程招标文件》；1.2京承高速公路（密云沙峪沟～市界段）工程第7#合同段隧道工程设计图纸；1.3《公路工程技术标准》（JTJ B01-2003）、《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；1.4《京承高速公路(三期)工程第七标段施工组织设计》；1.5现场踏勘及调查资料；1.6我单位的技术实力及参加同类工程的施工经验，目前可投入的机械设备和人员。
2、工程概况2.1隧道基本概况本合同段主线设置分离式隧道两处，共计4座，总长1352米。
这4座隧道基本情况见下表：隧道基本情况统计表隧道各级围岩构成见下表：2.2地质概况塔洼2#隧道隧址区为构造剥蚀形成的低山丘陵区，地表植被发育。
塔洼2#隧道穿越塔洼村旧址北侧的山体，清水河在隧址南侧蜿蜒流过。
隧址区山体较完整，但岩体受构造影响严重，隧道出口处山体部沟坎发育，围岩以浅紫色白云质石英砂岩为主，砂质白云岩、叶片状含粉沙泥质白云岩组成数十个旋回性基本层序，厚度稳定，为潮间～潮上环境沉积。
隧道进口段岩体破碎，坡面陡立，围岩的节理裂隙较发育。
西圈隧道隧址为构造剥蚀形成的低山丘陵区，西圈隧道穿越西圈村西北侧的山体。
西圈隧道岩层的岩性为硅质条带粉～细晶白云岩、藻纹层粉晶白云岩、藻团粉晶白云岩层序组成，岩体受多期构造影响，节理裂隙发育。
超前支护技术在高速公路隧道工程中的应用
超前支护技术在高速公路隧道工程中的应用摘要：在高速公路隧道工程施工中，采用超前支护技术，可通过注浆体与管棚共同形成受力体，对隧道开挖形成支撑，确保隧道开挖作业安全，同时，在超前支护技术的应用过程中，施工单位需要认真把控每一个施工细节，保证各项参数的精确性，从而保证支护效果，为隧道的后续施工奠定基础。
关键词：高速公路；隧道施工；超前支护1工程概况某高速公路工程设计全长32.5km，在隧道施工中需要穿越多种不良地质路段，要求施工单位做好超前支护工作，以保证施工的安全与质量。
2超前支护施工技术的应用2.1施工准备工作（1）现场准备：超前支护施工前需要对施工区域内的场地进行合理的布置，先对场地进行整平压实，对场地内不平整的位置，需要采用优质土进行回填并整体压实，其次，要对场地内的施工便道、配电房等基础设施的建设，最后，对施工场地的进洞口进行开挖，做好仰坡设置，并将排水系统设置完成。
（2）机械准备：本工程施工主要由机械完成，在施工前需要对施工的机械进行准备，包括挖掘机、注浆泵、钻机、吊车、装载机等，然后要将所有的大型机械，在施工前需要组织联合试运行，小型机械要检查其使用性能，确认满足施工要求后，方可用于施工。
（3）技术准备：施工单位在施工前需要组织人员对施工场地周围的环境、地质条件等进行勘察，再结合勘察资料，制定施工方案，最后将详细的施工方案向所有施工人员进行技术交底，使其明确施工中采用的施工技术、施工流程、施工方法。
2.2导向墙施工（1）准备工作完成后进行导向墙施工，导向墙的主要作用是为支护施工提供方向，同时为管棚提供固定稳定的基础，在导向墙施工前，需先采用浆砌片进行导向墙拱脚的填筑，使其地基承载力满足＞0.3MPa的要求，导向墙地基稳定性满足要求后进行放样施工，明确导向墙的布设位置并进行放样，放样工作中要控制好开挖线之间的距离，放样结束后，需要对放样位置进一步确认。
（2）根据放样的位置开始导向墙拱架、模板、套管的安装施工，在拱架的安装过程中，需要结合设计要求，按照轴线进行安装，待拱架安装完成后，进行底模板的安装，并将孔口的套管顺着拱架环向固定于拱架之上，安装的套管长度在2～3m，套管全部安装就位后，需要对安装的距离等进行查验，合格后进行侧模与顶模的安装。
矿山法隧道工艺工法-超前支护篇(超前小导管、管棚)
矿山法隧道工艺工法超前支护篇（超前小导管、管棚）超前支护在矿山法隧道施工中扮演着至关重要的角色，它是一种前瞻性的安全保障策略，在开挖面对围岩实施之前或进行过程中，对即将暴露的地质结构进行预加固处理。
该技术通过注入高强度浆液或者设置管棚等手段强化围岩的物理力学性能，从而有效抑制因开挖引发的应力变化所导致的围岩松动、变形甚至塌方等风险事件。
在实际操作中，超前支护的核心内容主要体现在小导管超前支护和大管棚超前支护这两种主流工法上：1.1小导管超前支护（1）钻孔测量人员利用全站仪将超前小导管设计位置绘制于已安装好的拱架肋板端，利用三臂凿岩台车或YT-28气腿式凿岩机钻孔，开孔直径为φ50，采用吹孔法清孔。
（2）小导管制作及安装小导管由钢加工厂集中加工,采用42mm热轧无缝钢花管制成。
在小导管前端做成30cm长锥形，尾部焊接钢筋箍且距端部30cm内不开孔作为止浆段，剩余部分按10-20cm梅花形布设直径6-8mm的溢浆孔，小导管设计环向间距V级围岩地段取40cm,Ⅳ级围岩地段50cm,单车道IV级围岩地段不设超前支护；外插角一般为10°~15°，可根据实际情况作调整，小导管单根长度为3-5m，纵向搭接长度不小于1m；要求孔深偏差为+50mm/方向角2°/孔口距±50mm。
现场由锤击打入或钻机顶入安装完成后用塑胶泥封堵孔口及周边，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌。
小导管规格型号、长度、设计位置、搭接长度每循环检验3根。
（2）小导管注浆小导管尾端孔口安装注浆快速接头及止浆阀，采用水泥浆或水泥砂浆当围岩破碎，地下水发育时,部分可采用水泥-水玻璃双液浆，要求浆液强度等级不小于M10，注浆顺序为由下至上，注浆压力0.5-1.01MPa，浆液采用专用的搅拌机搅拌。
当出现有串孔和漏浆现象时，采用塞孔隔孔注浆。
注浆时，为防止管路堵塞，结束注浆后，应尽快卸开孔口接头，开清水泵冲洗管路，以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。
超前支护工程施工
超前支护工程施工一、前言超前支护工程是一种用以防止和控制施工现场周边土体的整体稳定性，确保工程施工安全的重要技术手段。
在地下工程中，尤其是在软土地区和深基坑工程中，超前支护工程扮演着至关重要的角色。
本文将从超前支护工程的定义、意义、施工要点以及施工流程等方面进行详细阐述。
二、超前支护工程的定义超前支护工程是指在进行深基坑、地铁隧道、地下综合管廊等地下工程时，在进入现场开挖之前，通过采用各种支护措施和技术手段，对施工现场周边土体进行加固和支撑，以保证施工现场的安全稳定。
超前支护工程的主要目的是在施工过程中避免地下水渗透、土体坍塌、地面沉降等问题的发生，从而保障工程施工的顺利进行。
三、超前支护工程的意义1. 保证施工安全：超前支护工程能够有效地防止地下水的渗透和土体的坍塌，保证施工现场的安全稳定，减少意外事件的发生。
2. 提高施工效率：通过提前对施工现场进行支护加固，可以降低施工现场的风险，减少因施工中断而造成的时间和资金损失，提高施工效率。
3. 保护周边环境：超前支护工程能够降低地下水位变化对周边建筑物和设施的影响，保护周边环境的安全和稳定。
4. 促进工程可持续发展：超前支护工程的实施将大大提高地下工程的质量和安全性，有利于促进工程可持续发展，为城市建设和发展提供更加稳定的基础。
四、超前支护工程的施工要点1. 科学论证：在进行超前支护工程之前，必须进行科学的工程勘察和设计，对施工现场进行全面、细致的勘测，确定地下水位、土壤力学性质等参数，从而选择适合的支护措施和技术方案。
2. 合理选择支护措施：根据施工现场的地质条件和工程要求，选择合适的支护措施，包括钢支撑、深层锚杆、挖土加固、预应力锚索等，确保支护结构的稳定性和承载能力。
3. 严格施工操作：在进行超前支护工程时，必须严格执行相关施工规范和操作规程，确保施工质量和安全，避免因施工不当而引起的事故和质量问题。
4. 定期检测监控：在支护工程施工完成后，要进行定期的检测监控，对支护结构的变形、裂缝、沉降等情况进行监测，及时发现和处理问题，确保支护工程的稳定和可靠。
隧道超前支护施工方案
下窝铺隧道超前支护施工方案目录一、编制依据 (2)二、施工准备工作 (2)三、工程概况 (3)四、人员安排 (3)五、施工进度计划 (4)六、施工方案 (4)七、环保措施 (13)八、安全保障措施 (14)下窝铺隧道超前支护施工方案一、编制依据（1）张承高速公路崇礼至张承界段两阶段施工图设计。
（2）现行公路钢筋混凝土工程施工质量检验评定标准，《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009 ）和《公路工程质量检验评定标准》（土建工程）（JTG F80/1-2004 ）。
（3）施工现场的实际调查情况及我单位的现有施工管理水平、施工机械设备及以往类似工程的施工经验。
`二、施工准备工作（1）对图纸进行了认真的会审，全面了解各部位的尺寸与高程。
（2）生产与生活临建设施已施工完毕。
（3）场地平整及临时道路。
①为保证正常施工，所有工作场地及住房用地均已平整。
②临时道路采用修建临时便道。
（4）供水、供电① 为保证施工连续性，施工用电已建好两台800KW变压器，临时供电已接至隧道洞口，隧道洞口准备两台200KW发电机做备用电源。
②为解决施工生产用水、生活用水，正在临时占地内打井，目前已进场5m3洒水车一台，保证正常施工用水。
隧道洞口已准备好一个20m3的水箱，高压供水管道已安装完成，可保证掌子面施工用水的需要。
（5）机械设备、人员、材料均已进场。
（6）已向施工人员进行技术交底和安全、质量培训三、工程概况下窝铺隧道位于下窝铺村东北，为分离式中隧道，隧道右幅长714m，左幅长692m。
隧道围岩地质如下：本工程除大管棚外V级围岩超前小导管为Φ 50 壁厚5mm热轧无缝钢管，长度为、环向间距35cm、外插角10-15 度，纵向水平搭接长度不小于；拱顶部共设44 根、平均排间距为3 米、其端部焊接于拱架上。
大管棚采用热轧无缝钢管，外径φ 108mm，壁厚6mm，长30m，每间隔15cm设一对φ 12mm花孔，孔纵向间距，管口段和尾部2.0m 不设；管距为环向40cm，共44 根，倾角1-2 0；钻孔直径为φ 127mm；浆液采用纯水泥浆，水灰比为W/C＝1:1 ；注浆压力：初压，终压2MPa。
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。
隧道超前支护施工方法及工艺流程
隧道超前支护施工方法及工艺流程（五）光面爆破施工工艺1.放样布眼钻眼前，测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。
在直线段，可用3~5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。
2.定位开眼采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道轴线要保持平行。
台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。
对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其他眼要高，开眼误差要控制在3cm和5cm以内。
3.钻眼钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼,一定要有丰富经验的老钻工司钻，台车下面有专人指挥，以确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角小于3。
；眼深5m时，外插角小于2°）,尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。
同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。
4.清孔装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。
5.装药装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”。
所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。
6.联结起爆网路起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。
联结时要注意:导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端IOCm以上处。
网路联好后，要有专人负责检查。
7.瞎炮的处理发现瞎炮，应首先查明原因。
如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可；但此时的接头应尽量靠近炮眼。
如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《公路隧道爆破安全规程》有关条款处理。
8.质量检验标准（1）超欠挖。
爆破后的围岩面应圆顺平整无欠挖，超挖量（平均线性超挖）应控制在IOcm（眼深3m）和13Cm（眼深5m）以内。
（2）半眼痕保存率。
围岩为整体性好的坚硬岩石时，半眼痕保存率应大于80%,中硬岩石应大于70%,软岩应大于50%。
隧道洞身超前支护方案
隧道洞身超前支护方案超前支护包括超前小导管、中空注浆锚杆及普通砂浆锚杆。
Ⅴ级围岩超前小导管每隔4榀钢架打设一环，环向间距0.3m，IV级围岩纵向每隔2榀钢架打设一环，环向间距0.4m。
a.超前小导管1）超前小导管使用外径42mm，壁厚3.5mm的热轧无缝钢管制作，管长4.0m/3.5m，环向间距30cm/40cm，外插角5°～10°。
2）超前小导管钢管前端呈尖锥状，尾部焊上φ6mm的加劲箍，管壁四周钻6～8mm压浆孔，但尾部有1m不设压浆孔。
超前小导管施工时，用凿岩机成孔，孔径比设计导管管径大20mm以上。
孔与衬砌中线平行以规定仰角打入拱部围岩。
3）成孔后将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部打入，外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。
4）每打完一排钢管后开始注浆，注浆采用水泥浆，注浆后开挖拱部及第一次喷射砼、架设钢架。
超前小导管施工工艺流程图b.超前锚杆1）超前锚杆采用风钻钻孔，锚杆施钻利用开挖台阶的简易台架施钻，施钻时按照设计间距布孔。
2) 钻孔时钻杆尽可能垂直结构面，锚杆孔比钻杆直径大15mm，深度误差不大于±50mm，成孔后采用高压风清孔。
3）钻孔清理干净后，然后将砂浆从孔底缓缓的注入空内，为防止空内出现空洞，注浆管拔出后，立即将锚杆放入空内。
4）注浆采用水泥注浆机，注浆配合比按实验室出具的配合比进行施工。
5）砂浆应随拌随用，在初凝前必须用完，一次拌合的砂浆数量不应多与3个孔，以免时间过长，使砂浆在泵、管中凝结。
6）砂浆锚杆固定好后，将锚杆与钢筋网焊为整体。
待砂浆终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。
普通砂浆锚杆施工工艺流程图中空注浆锚杆采用φ25×7mm中空锚杆，使用高压风吹净钻孔，将锚头与锚杆端头组合，戴上垫片与螺母；把组装好的锚杆打入钻孔，锚杆要尽量打在钻孔的中央位置，将止浆塞穿入锚杆末端与孔口齐平并与杆体固紧，锚杆末端戴上垫板，然后拧紧螺母。
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隧道超前支护工程
5.1 超前小导管施工
5.1.1 施工工艺
小导管施工工艺流程见图5-1。
图5-1 超前小导管施工工艺框图
5.1 .2 施工方法
a 导管加工
小导管在构件加工厂制作，前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径为6～8mm。
小导管加工见图5-2。
图5-2 注浆小导管加工图
b 钻孔及安设导管
钻孔完毕后，将小导管按设计要求插入孔中，围岩软弱地段用游锤或凿岩机直接将
小导管沿格栅钢架中部打入，尾部与钢架焊接到一起，共同组成预支护体系。
c 注浆
注浆前先喷射混凝土5～10cm封闭掌子面作止浆墙，当单孔注浆量达到设计注浆量时，
程见图
d
一
1）超前小导管所用的钢管进厂检验必须符合标准。
2）超前小导管所用的钢管的品种和规格必须符合设计要求
3）超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求
4）超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求
5）注浆浆液的配合比的检验应符合规范要求
6）超前小导管注浆压力应符合设计要求，浆液必须充满钢管及周围的空隙。
二一般项目
超前小导管施工允许偏差应符合表5-1的规定：
表5-1 超前小导管施工允许偏差
e 技术措施
1)小导管的钻孔方向应顺直；
2)钻孔孔直径应与注浆管径配套；
3)采用吹管法清孔；
4)在孔口端用沾有CS胶泥的麻丝缠绕成不小于孔径的纺锤形柱塞，把小导管插入
孔内，带好丝扣保护帽，用风钻镐打入到设计深度，使麻丝塞与孔壁压紧；
5)注浆采用水泥浆液，注浆配比通过现场实验实际情况确定；
6）超前小导管尾部焊接于钢拱架上，两排小导管保持1m以上的搭接长；
7）小导管外露长度一般为30cm，以便连接孔口阀门和管路。
小导管的安设：如岩体松软，采用YT-28型风动凿岩机直接推送，如遇有坚硬岩石处，先用YT-28型风动凿岩机钻眼成孔后再推进就位。
在施作小导管前应注意：
1）喷10cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙，为注浆作好准备工作；
2）按设计标出小导管的位置，误差 50mm；
3）施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行，为提前注浆留好作业空间。
锚杆预先在洞外钢结构厂按设计要求加工制作，锚杆砂浆强度不得低于M20。
施工采用风动凿岩机，按设计要求钻孔，达到标准后，用高压风清除孔内岩屑；用注浆泵将水泥砂浆注入孔内，砂浆填充锚杆孔体积的2/3后停止注浆；及时将加工好的杆体插入孔内，安装锚杆垫板。
施工时应注意：锚杆钻孔位置及孔深必须准确；锚杆要除去油污、铁锈和杂质；锚杆体插入孔内不小于设计长度的95%。
锚杆施工应在初喷混凝土后进行，以保证锚杆垫
板有较平整的基面。
锚杆用的水泥砂浆，其强度不应低于M20。
锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。
水泥砂浆达到一定强度后才能上紧垫板螺母。
5.2 超前大管棚施工
5.2.1 施工工艺
1 顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转，钻入隧道顶板前端设计要求孔深。
2 钻孔完毕，将套管内孔注水清洗干净，然后将钻杆拔出，套管仍留在孔内护孔。
3 先加工好带有注浆眼的钢管插入套管内，钢管节与节用丝扣联接，钢管终端密封。
4 管插进后，取出套管。
5 上述步骤将其余管棚施钻安插完毕，然后施做止浆墙。
6 用高压泵将水泥浆压入钢管内，浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，采用导管编号注浆，先注“单”号孔，待1至2天固结后，再注“双”号孔，管棚位于土层中压注水泥浆，压力不小于2MPa，其余地段压注水泥砂浆（水灰比1：1，砂灰比2：1）压力不大于2MPa。
7 管棚支护下，进行隧道开挖。
5.2.2 施工方法
1 测量放样
首先按开挖轮廓线测量放样,并按40cm间距标出管棚位置,按孔间距定孔位,如其位置在软弱带时,可适当移动孔位,但范围不能超过设计规定范围。
2 大管棚钻设
a 按测量放样标出的位置管棚钻机移动、定位
b 在标出管棚位置上使用顶驱液动锤按设计角度3°～5°（洞口1°～2°）把套管与钻杆同时同步冲击回转钻入岩土层内至设计深度。
套孔与钻具同时跟进，产生护孔功能，避免内钻杆在提出孔后产生塌孔或涌水事故，提供临时支护，方便往孔内插管注浆。
c 钻孔完结后，先把套管内孔注水清洗洁净后，才把钻杆取出。
套管仍保留在孔内供保护作用，钻杆取出后采用钻架配置的两度液动夹头，进行加紧及卸拧钻具丝扣，避免使用手动扳手操作，增大了安系数，减少了劳动强度。
d
按设计要求加工好的钢花管插入套管内，
接头采用15cm
长的厚壁管箍，
上满丝
扣。
并把钢管轻轻打入岩土地内，以固定钢管不易滑出孔口。
c 钢管插进完毕后，取出套管，钻进其它孔眼。
套管取出时，冒落的岩土会于孔内压紧钢管。
钢管口与孔口周壁用水泥密封。
3 长管棚注浆
管棚安装完毕后，即进入注水泥浆，利用浆液的渗透作用，将周围岩体 预先加固及堵住围岩裂隙水，既能起到超前支护的作用，同时又加强了管棚的强度和刚度。
注浆时要控制以下几点：
a 注浆配合比：合适的浆液配比既能提高浆液的扩散加固范围又能控制浆液的胶结时间，在施工过程中配比要控制在0.5:1～1:1。
b 控制注浆压力：每根管的注浆结束与否，不是以时间来判断，而是以注浆压力来控制，当注浆压力持续升高，接近或达到注浆预定压力时，该管注浆才可结束。
注浆出压0.5～1.0Mpa ，终压2～2.5Mpa 。
注浆结束后采用10号水泥砂浆充填管棚钢管，增强钢管的强度和刚度。
c 注浆程序：当管棚安装完毕后，用小木楔在钢管与围岩壁楔紧，再用锚固剂将空隙封闭住。
注浆时一般总是先注无水孔，后注有水孔。
无水地段 可以从拱脚起顺序注浆。
注浆速度根据注浆孔出水量大小而定，一般从快到慢。
5.2.3 检测标准
1 主控项目
a 管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能和工艺性能试验。
其质量必须符合国家有关规定及设计要求。
b 管棚所用钢管的品种和规格必须符合要求。
c 管棚搭接长度应符合设计要求。
d 注浆浆液的配合比应符合设计要求。
e 注浆压力应符合设计要求，浆液必须充满钢管及周围的空隙。
2 一般项目
超前大管棚施工允许偏差应符合下表5-2的规定：
表5-2 超前大管棚施工允许偏差
5.2.4 技术措施
大管棚必须在洞身开挖前完成。
洞口开挖时应预留管棚施工台阶，搭设管棚施工工作室，钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上。
在软弱围岩地段，立柱底应架设垫板或垫梁。
在施做大管棚预支护的过程中应设置必要的监测项目，根据监测反馈信息及时采取相应的措施以保证施工质量和施工安全。
大管棚施工时注意事项：
1 大管棚施工前编制详细的专项施工组织设计。
2 钻孔前，按设计精确画出钻孔位置。
3 控制钻孔角度，尤其是接长钻杆后钻进角度应严格控制。
4 注浆时准确掌握浆液配比和注浆压力。
5 创造良好的照明条件，施工时由专人统一指挥。
表5-2 超前大管棚施工允许偏差。