长大管棚超前支护在铁路隧道洞口施工中的应用

摘要：随着我国社会经济的发展，我国的交通行业遇到了发展机遇，无论是公

路建设还是铁路建设都很是发达，而铁路建设相较于公路建设要更加的繁琐，铁

路建设需要经过很多的山丘，而这些山丘就只能采用隧道的形式才能够通路，隧

道的建设是很危险的，需要在隧道洞口进行长大管棚超前支护工作，才能够确保

铁路隧道洞口施工安全。本文主要以新凤凰二号隧道进出口洞口段长大管棚超前

支护施工作为例子，详细的讲述了该管棚超前支护的作用。

关键词：长大管棚；超前支护；隧道

前言：

本文主要以新凤凰二号隧道洞口的长大管棚超前支护建设为例，该隧道主要

长805米，主要是在海南省的三亚市凤凰镇，是客货共线的双线铁路隧道，在该

隧道中行使的车辆要保持时速是在200千米一小时，而线路的纵坡则是人字坡行使。隧道的内轮轮廓的拱顶净高是在8.15米，净宽是在11.5米，内部的净空面

积是在81.37平方米。该隧道的进出洞口都属于浅埋型，埋深较浅，而且有很多

部分要通过强风化层，距离比较长，存在着风化现象，进行挖掘施工的时候稳定

性很差，结构面很容易被软化，然后发送坍塌和岩块脱落的现象。因此，要想保

证隧道洞口施工安全，就需要利用长度为60米Φ159大超前大管棚进行支护和注浆工作，然后进行加固处理。

一、管棚受力原理和计算模型

（一）受力原理

为了让隧道洞口的施工更加的安全，一般都会在隧道的洞口段施工的时候利

用大管棚超前支护的方法进行加固处理，而这种方法可以有效的对洞口进行支撑

工作，还能够对周围的岩石进行加固处理，很有效的防止出现软弱围岩下沉和坍

塌以及松弛的现象。给管棚超前支护工作的原理有两个，其一就是，可以通过在

管棚中注浆然后是管棚的拱顶形成加固的保护环。这个保护环可以很好的为隧道

的施工创造出良好的挖掘条件，因为该保护环能够很好的发挥出承载拱的作用，

减少了拱内部围岩承载的压力。其二就是当在隧道的开挖轮廓周边布满了超前管

棚的时候，可以将环进行加固，防止其出现变形变小，同时还会让隧道支护结构

承担的荷载压力变小，然后将拱部围岩承担的压力传递给支撑拱架。由于这些相

互连接的支撑拱架可以形成一个整体的支护架，然后就可以很好的保证隧道的挖

掘工作的安全。

（二）计算模型

当进行挖掘隧道的施工的时候，会先将下部的土体挖出来，然后将管棚的端

部进行悬空处理。而这个时候因为大部分的管棚钢管的长度都是在已经预加的固

定层中，并且还会受到地层固定的约束，这个时候的管棚悬空段就会起到的支撑

洞口上部分荷载的作用。在进行隧道洞口施工的时候，钢管的前后两部分作用的

地方是不同的，中间悬空的钢管可以变成受到固定约束的简支梁，管棚承受到上

部土体的荷载例和路面荷载的压力。对相关的资料进行研究后会发现，计算洞口

段和洞内段的开挖进尺尺度的时候利用悬臂梁和简支梁的计算模型是科学合理的。

二、大管棚施工设计

（一）大管棚设计参数

40米长管棚施工技术

40 m长大管棚超前支护的施工技术关键词：长大管棚；施工技术；参数确定；机具选择；质量控制；成本分析 1 工程概况杨梅岭隧道设计为上下行分离式4车道高速公路隧道，隧道左线长1 365 m，右线长为 1 340 m。全隧道按新奥法设计和施工，进口左洞和出口右洞洞口浅埋段最薄覆盖层分别为 m、 m，在洞口35 m范围内为强风化、弱风化花岗岩，顶板为残坡积层，风化裂隙，发育具块状镶嵌结构，局部散体结构，围岩不稳定，易塌。福建省首次采用40 m长大管棚对洞口段进行超前支护。沿隧道衬砌外缘一定距离打入一排纵向钢管，并且在插入钢管后，再往管内注浆以固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的空隙，使管棚与围岩固结紧密，以提高钢管的强度。开挖后架设拱形钢架支撑，形成牢固的棚状支护结构。 2 施工工艺 2.1 施工工艺流程施工工艺流程如图1所示。 2.2 管棚参数 (1)钢管布设在圆心角为150°的隧道拱部； (2)钢管环向间距为50 cm； (3)管心与衬砌设计外廓线间距为40 cm； (4)倾角：仰角1°(不包括路线纵坡)；

(5)钢管施工误差：径向不大于20 cm； (6)管棚长度为40 m，热轧无缝钢管Φ 108 mm，壁厚6 mm，节长3 m、 6 m； (7)孔口管为天缝钢管Φ 127 mm，壁厚6 mm，节长2 m。 2.3 机具选择机具选择如表1所示。表1机具选择表管棚长度（m）〖〗管棚机型号〖〗管棚机参数8～16〖〗KSZ100型〖〗钻杆外径50 mm16～40〖〗型〖〗钻杆外径80 工艺说明管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡；施作套拱；搭钻孔平台、安装钻机；钻孔；清孔、验孔；安装管棚钢管；注浆。工序技术要求高，工艺复杂，现分别叙述如下。 2.4.1 明洞边坡仰坡开挖支护 (1)明洞段开挖应在洞顶截水沟施工完成后进行，应尽量避开雨季施工。 (2)边坡防护应与明洞开挖同步进行：及时施工明洞边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土及时封闭坡面。 (3)对边坡渗水要及时排、引到坡面外，加强对坡面的防护。 2.4.2 施作套拱 (1)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榀工字型钢支撑，钢支撑与管棚孔口管焊成整体。

隧道管棚施工方案

某隧道左线管棚施工方案

目录一、工程概况 ................................................................................................................... - 2 - 二、施工管理组织机构 ................................................................................................... - 2 - 三、主要工程数量 ........................................................................................................... - 2 - 四、大管棚施工总体部署 ............................................................................................... - 3 - 4.1施工总进度计划安排 ............................................ - 3 - 4.2主要人员、机械设备用量配置 .................................... - 3 - 五、施工方法 ................................................................................................................... - 4 - 5.1、洞口开挖..................................................... - 4 - 5.2、施作套拱..................................................... - 5 - 5.3、管棚施工..................................................... - 5 - 5.4、管棚注浆..................................................... - 7 - 六、各项保证措施 .............................................................................................................. - 9 - 6.1质量保证措施 .................................................. - 9 - 6.2安全保证措施: ................................................ - 10 - 6.3防火措施 ..................................................... - 11 - 6.4环境保护及文明施工 ........................................... - 12 - 6.5、文明施工.................................................... - 12 -

隧道洞口大管棚首件工程施工总结

河北省张承高速承德段TJ5标三道泉子隧道大管棚施工首件总结邢台路桥建设总公司张承高速承德段TJ5合同 2013年6月

三道泉子隧道大管棚首件总结报告一、工程简介：本标段位于承德市丰宁县小坝子乡境内，起讫桩号K164+950-K168+050，全长3.1km。采用高速公路建设标准，设上下双向四车道，设计速度为100km／h。三道泉子隧道承德端位于丰宁县小坝子乡三道泉子村，三道泉子隧道张家口端位于丰宁县小坝子乡半沟组。起讫桩号左洞为L3K165+584~L3K167+452，全长1868m，纵坡为-1.85%，右洞为K165+584~K167+474全长1890 m，纵坡为-1.85%。为加强工程质量，立足于“预防为主，先试点，后总结施工”的原则，认真贯彻执行筹建处下达的“以工序保分项，以分项保分部、以分部保单位，以单位保总体”的质量目标实施首件工程，以三道泉子隧道L3K167+412~L3K167+442大管棚为首件工程，该首件工程主要包括Φ108钢管1050m, Φ127钢管70m,C25砼34.94m3，I18工字钢2079.4千克。二、施工目标与首件目的 1、质量目标：本工程首件质量目标是创优质工程，实测项目和外观鉴定综合评分达98分以上，中间交验一次通过；争创标杆工程； 2、安全目标：无质量事故和安全事故发生。 3、环保目标：严格按照国家《环境保护法》和《水土保持法》及地方政府有关规定落实环保。采取各种工程防护措施，控制水资源污染，水土流失，减少粉尘对空气的污染，降低噪音污染，减少工程建设对沿线生态环境的破坏和污染，确保沿线景观不受破坏，保持生态平衡，创造良好的环境。 4、首件目的：通过大管棚的施工，取得相关的技术参数，确定拟定的施工方案的可行性，为后续大管棚施工总结相关经验；通过首件工程施工，确定劳动力、机械设备等的最佳组合，以及各工序之间的衔接，并以此为依据指导剩余3个洞口大管棚的施工，确保工程质量，确定最优的施工工艺和施工组织。三、施工说明根据招标文件、规范及文件要求，编制三道泉子隧道洞口大管棚工程专项施工方案，在得到驻地办和总监办批复后，我标段经过细致的施工准备，严格

超前小导管与管棚的区别

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）。为了保证掌子面在开挖过程中土体不会塌方或产生流沙，开挖前需对前方土体采取超前支护、注浆加固等辅助措施。小导管注浆加固地层技术，是通过沿隧道开挖轮廓线外纵向向前倾斜安设注浆管，并注入浆液，达到超前加固围岩和止水的目的，同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。特点：①小导管注浆施工工艺简单，易于操作，施工安全，土层加固见效快，浆液损失少，成本低，是隧道施工中最常用的加固土层的方法之一。②小导管注浆仅作为地下工程施工防坍塌和沉陷的辅助手段。③小导管超前注浆设计应根据地质条件、隧道断面大小及支护结构型式选用不同的设计参数。适用范围：小导管适用于处于无粘结、自稳能力差的砂层及砂砾（卵）石层；小导管施工只是对开挖掌子面局部土层进行加固，开挖土层不宜长时间暴露，应坚持先支撑后开挖的原则；同时小导管注浆也可用于各种临时性的地层加固。工艺原理：在软弱土层中沿着开挖轮廓线和加固轮廓线，按照一定的入射角度，打设一定数量的小导管，用注浆设备把配置好的注浆材料，通过小导管注入到软弱地层里，使注浆材料在软弱地层里向四周迅速扩散和固结，并使小导管和土体固结在一起，起到棚护和加固地层的作用。管棚超前支护法是近年发展起来的一种在软弱围岩中进行隧道掘进的新技术。管棚法最早是作为隧道施工的一种辅助方法，在软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、软弱地层，涌水、涌砂层发挥了重要作用。由于预埋超前管棚做顶板及侧壁支撑．为后续的隧道开挖奠定了坚实的基础，且施工快、安全性高、工期短．被认为是隧道施工中解决冒项的最有效最合理的施工方法。)管棚施工管棚是利用钢拱架与沿开挖轮廓线，以较小的外插角，向开挖面前方打入钢管或钢插板构成的棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护。管棚

(完整版)大管棚施工技术方案

管棚施工技术方案一、编制目的以科学的施工方案，明确隧道管棚施工作业的工法、工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范施工作业。二、编制依据 1.《设计施工图》； 2.施工合同、招标文件等合同文件； 3.《公路隧道施工技术规范》； 4.《公路隧道施工技术细则》； 5.《公路工程质量检验评定标准》； 6.《实施性施工组织设计》等施工指导性文件； 7.《环境保护法》、《水土保持法》等法律、法规； 8.《广东省高速公路建设标准化管理指南》等管理文件； 9.本集团公司拥有的相关施工经验、工法、技术、专利及施工要素配置。二、适用范围九嶷山隧道出口管棚施工。三、工程概况二广高速公路粤境连州三水至怀集怀城段起自湘粤两省交界的南风坳，接在建的二广高速公路湘境永州至南山段，经三水瑶族乡、两岸镇、连州市区、三江镇（连南县城）、吉田镇（连山县城）、福堂镇、中洲镇，终于广东省肇庆市怀城镇，接在建的二广高速公路怀集至三水段。第1标段起于湘粤两省交界的南风坳，终于三水瑶族乡的沙坪村，长3.700公里(右线计)。

本合同段内九嶷山隧道位于广东省连州市三水瑶族乡牛洞村与湖南省蓝山县所城镇半山村交界处。线路所经之处地貌以丘陵山地为主，地表起伏较大；隧道进出口处覆盖较薄，为第四系全新统坡残积层，基岩为燕山晚期花岗岩（γ52）；洞身基岩出露较好，节理发育，岩体破碎。九嶷山隧道全长6400.1m，本标段为广东境内部分，起终点里程为 YK0+000～YK2+815（ZK0+000～ZK2+817），长2815m（2817m）。隧道布置形式采用标准间距分离式、小净距分离两种形式，出口段由于受地形限制，120m范围左右测设线间距为20～11m，采用小净距形式。 1.技术标准本项目主线采用双向四车道高速公路标准，设计速度100km/h、分离式路基宽度26m。 2.自然条件 1)地形地貌项目区地处南岭山脉南缘，山峦起伏较大，山系多近东西向展布。地势 100～1100m之间，相上总体由北往南大致呈北高南低的趋势，海拔高程在对高程较大。地貌总体上为构造剥蚀中低山地貌单元。路线YK0+000（ZK0+000）（起点）～YK2+790（ZK2+800）段属于构造剥蚀中低山地貌。该地貌单元多为隧道通过区，最高海拔高度1002m（九嶷山）。区内地形陡峭，坡陡谷深，剥蚀严重，植被发育，花岗岩风化的第四系残坡积物厚度变化大，在牛洞及杉木垦的山间河谷中有第四系的河流冲积物。路线YK2+790（ZK2+800）～YK4+500（ZK4+520）段属于构造剥蚀低山及河流侵蚀“V”型谷地貌。该地貌单元内河流弯曲，河谷深切，坡陡谷深，

隧道管棚施工业标准

隧道管棚施工作业标准 1. 作业条件施工前对施工人员进行详细的书面技术交底，作业人员进行岗前培训和安全教育，特殊工种的作业人员持证上岗。仔细检查钻孔设备，风、水、电等管线路，发现问题及时处理。场地平整完成，具备管棚施作条件。施工前完成管棚加工制作。维修、调试各施工机械设备，保证其运转正常。 2. 作业标准（1）资源配置结合正常施工需要，管棚施工机械设备配置如下：管棚钻机1～2台、电动空压机1台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台、混凝土拌合站一座、混凝土振动棒2个、钢模板、木模板、J3G-400A型型材切割机1台、型钢弯制机1台、BX1－400型交流弧焊机2台、砼搅拌运输车（3.5m3）1辆、ZLC50C装载机1辆。材料：管棚钢管采用外径为φ108mm、φ89mm，壁厚满足设计要求的无缝钢管。参数：管棚长度、环向间距、外插角度、布置范围、注浆参数均遵照设计要求执行。 ⑴洞口段长管棚设计在隧道进出口明暗交界处，设计参数如下： ①导管规格：热轧无缝钢管φ108mm，壁厚6mm，每节长度4~6m，钢管间用丝扣连接； ②管距：环向间距40cm； ③倾角：外插角1°～3°为宜，可根据实际情况作调整； ④注浆材料：1：1水泥浆液； ⑤设置范围：拱部120°范围；

⑥长度：长管棚长度一般为10～60m。 ⑵洞身段长管棚设计参数： ①导管规格：热轧无缝钢管φ89mm，壁厚5mm，钢管间用丝扣连接； ②管距：环向间距40cm； ③倾角：外插角不大于12°为宜，可根据实际情况作调整； ④注浆材料：1：1水泥浆液； ⑤设置范围：拱部120°范围； ⑥长度：管棚长度一般10m一环，两环之间搭接长度不小于3m。（2）工艺流程

管棚施工工艺工法教学教材

管棚施工工艺工法 QB/ZTYJGYGF-SD-0302-2011 第五工程有限公司陶赞旭 1 前言 1.1 工艺工法概况管棚超前支护法是近年发展起来的一种在软弱围岩中进行隧道掘进的新技术。管棚法作为隧道施工的一种辅助方法，在软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、软弱地层，涌水、涌砂层发挥了重要作用。管棚是利用钢管作为纵向支撑，钢拱架作为横向环形支撑，构成纵、横向整体，不仅沿隧道纵向具有梁结构的作用，在横断方向还具有拱形结构支护效果。由于其刚度较大，因此能够很好的阻止和限制围岩变形，并能提前承受早期围岩压力。目前，管棚在隧道工程中较常采用，尤其是洞口位置处，围岩多风化破碎，岩质较差，为保证其进洞安全，常采用管棚作为超前支护。对于一些松散破碎的软弱围岩，采取常规的管棚施工工艺，成孔困难，套管推进不到位，管棚施工质量无法保证，可采取跟管钻机对于软弱围岩管棚施工。管棚的成孔方式主要有两种：一是管棚引孔顶入法，当钻进地层易成孔时，一般采用先钻孔、后插管得方法，即钻孔完成经查合格后，将管棚连续接长，由钻机旋转顶进将其装入孔内；二是管棚跟管钻进法，当地质状况复杂，遇有砂卵石、岩堆、漂石或破碎带不易成孔时，可采用跟管钻进工艺，即将套管及钻杆同时钻入，成孔后取出钻杆，顶入管棚，拔出外套管。 1.2工艺原理管棚支护结构，一般按松弛荷载理论进行设计。根据围岩地质条件和施工条件进行力学计算。钢管直径多选用80～180mm，钢管中心距离一般为30～50cm。钢管长度视软弱破碎围岩的厚度而定，一般为10～45m。钢管以较小的仰角沿岩面打入，形成了一个梁结构来承担围岩的压力。钢管采用内注水泥浆、化学浆液或细石混凝土、劲性骨架来增加钢管刚度。 2 工艺工法特点 2.1 在管棚超前预支护的作用下开挖，可以防止地表下沉和围岩坍塌，以保证施工过程中的安全。

隧道超前长管棚施工方案

隧道超前长管棚施工方案一、编制依据二、工程概况一）、工程简介二）、工程地质概况 1、地形地貌隧道区属构造—侵蚀丘陵地貌区，穿越浑圆状山体，沟谷切割较深，多呈“U”型峡谷，自然坡角20~35°。山脉总体呈东西向，山顶呈圆状，多发育树枝状冲沟，沟内一般无水地表径流。地表植被不甚发育，多以稀疏林木为主，进口地带有乡间简易公路到达，交通较为不便。 2、地质岩性根据工程地质调查、钻探及物探资料，本隧道地段围岩主要为元古代武当群（Pt w） 2 片岩和白垩—第三系（K-E）砾岩；两岩性呈角度不整合接触；斜坡坡面和低洼冲沟内 e1+d1）粉质粘土层。覆盖第四系残坡积（Q 4 3、地震基本烈度隧道场区地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度分区属0.05g区，相当于原地震基本烈度VI度区。依据《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）有关规定，该隧道可比基本烈度提高一度采取抗震措施。 4、水文特征隧道区地表水系不发育，隧道区多发育树枝状冲沟，沟内一般无地表水径流。但在雨季会出现短暂地面渗流，流量较小，对隧道施工影响较小。隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水，其次为残坡积碎石质粉质粘土层中的孔隙水。分部零星、不稳定，水量亦随季节变化。三）、工程概述由于隧道进、出洞口浅埋，为了保证隧道开挖稳定，实行管棚预支护，预先处理围

岩，提高其整体性，增加稳定性，能承受开挖后的围岩应力和抑止围岩变形。

在开挖隧道左洞进口29m、出口30m和右洞进、出洞口30m，隧道拱部140°范围采用φ108无缝钢管（壁厚6mm）超前大管棚注浆支护辅助施工，共设37环，左洞出口和右洞进出口每环钢管总长度30m，左洞进口每环钢管总长度29m，环向间距0.4m，外插角2~3°，注水泥浆。同时根据实际情况在地下水较发育可添加水泥浆液体积5%的水玻璃，进行水泥-水玻璃双液注浆。套拱在隧道开挖轮廓线以外施作。设计采用C25混凝土内嵌2榀工18工字钢拱架作为长管棚定向拱架，φ127无缝钢管（壁厚6mm）作套管，用φ25螺纹钢固定在拱架上，套拱纵向长度2m，拱架之间用φ22螺纹钢连接，拱架间距100cm。超前大管棚采用φ108无缝钢管，壁厚6mm，节长6m。采用丝扣连接，丝扣长15cm，φ102×6套丝扣钢管长30cm。钢管接头按奇、偶数错开，纵向同一断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少须错开1m 。超前大管棚施工时，钢管与隧道中心线平行，其仰角为2~3°（不包含路线纵坡）。四）、长管棚及套拱工程量套拱工程数量表长管棚工程数量表

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。工序四：注浆注浆前先将孔内泥砂清干净(可用高压水冲洗)，再进行注浆。浆液采用水泥浆液，浆液水灰比：1：1（重量比），注浆压力0.5～3.0MPa，注浆参数根据现场试验予以调整。注浆结束后用m5水泥砂浆充填钢管，以增加钢管强度。施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续灌浆，达到施工图标示注浆量或注浆压力时，方可停止注浆。工序五：劳力、机具设备的配置每工班钻孔及注浆施工人员不宜少于10人，施工中应根据现场情况及时调整。结合隧道的特点，每工班施工机具配置如下：管棚钻机1台、KBY-50/70注浆泵1台、煤电钻（或风动凿岩机）不少于10台、气焊机1台、BX1-500电焊机1台。

隧道洞口方案

隧道洞口段施工、适用范围本施工方案适用于长湘高速公路C10合同段各隧道洞口段施工。二、施工方法隧道洞口段工程包括洞口土石方施工，边仰坡施工，明洞及明暗交接处的施工，洞门施工等，具体施工方法分述如下： 1 、洞口土石方的施工施工准备工作完成后，即首先进行洞口土石方的施工。洞门砌筑及仰坡开挖严格按设计坡度施工。 ①、按照图纸的要求，在洞口施工的线位上进行边坡、仰坡自上而下的开挖，不得采用大爆破，尽量减少原地层的扰动。 ②、清除边坡、仰坡上浮石、危石，坡面凹凸不平处整修平顺。 ③、洞口端墙处的土石方，结合地层稳定程度、洞门施工季节和隧道施工方法等进行开挖。明洞地段考虑上述条件，确定全段开挖或分段开挖 ④、松软地层开挖边坡、仰坡时，随挖随支护，加强防护，随时监测、检查山坡稳定情况。 ⑤、进洞前必须完成应开挖的土石方。废弃的土石方，堆放在指定地点，边坡、仰坡上方不得堆置弃土、石方。 ⑥、进出口截水沟由人工开挖并施作。截水沟施作完后，人工配合机械开挖洞口，以尽量减少破坏原有植被和岩体为原则，按设计坡度一次性整修到位，围岩破碎的部位按设计增加网喷及锚索。 ⑦、洞口场地用装载机辅以推土机整平压实；遇坚硬石质地层人工钻眼小

爆破，运输采用自卸车，挖方用于路基填筑。洞口段开挖将充分考虑洞内施工需要，合理布置供风、供水、供电设施、材料存放及加工场地、机械停放场地。 2、洞口边仰坡施工在进行临建设施和场地施工的同时，将洞顶截水沟及明洞两侧排水沟开挖成型，将仰坡面整修圆顺，洞口开挖自上而下按设计坡比开挖，施工过程中尽量避免扰动土体，以防围岩风化，雨水渗入导致坍塌或滑坡，为保证边坡稳定，在开挖前首先施作好洞顶天沟及仰坡防护。仰坡防护按设计（间距1mx1m梅花形布置）先打设①22砂浆锚杆或①42注浆小导管, 铺设20X 20cm①8钢筋网，喷射10cm厚C20砼。在不改变设计数量的前提下，在拱圈以上1m范围内适当加密锚杆的间距，1m以外适当减稀，以增强洞门仰坡的稳定性。边坡防护按设计（L=4m间距1mx1m梅花形布置）打设①22砂浆锚杆，铺设20X 20cm①8钢筋网，喷射10cm厚C20砼为便于管棚钻机安装和打设，明洞及洞口开挖分台阶进行，第一次开挖至明洞顶，开挖后及时进行边坡防护，第二次开挖至洞顶下2m标高进口端进行超前锚杆施工，出口端进行长管棚施工，第三次完成剩余部分开挖。 3、辅助施工措施根据隧道位置、地质条件，本合同段隧道工程洞口段的辅助施工措施主要为①108长管棚。现将①108长管棚的施工工艺及流程简述如下: 3.1 、施工机具超前长管棚钻孔采用全液压履带管棚钻机。管棚采用注浆机注浆。 3.2、施工工艺

超前小导管、超前锚杆、超前大管棚3种施工方案对比

体、塌方体、岩堆地段、砂土质地层、强膨胀性地层、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩）的隧洞施工中采用。在本项目中，主要用在洞内大型塌方，常规办法已无法处理的情况下，施工时间较长。具体设计参数如下：（1）大管棚钻孔孔口位置沿隧洞拱部开挖轮廓线外10cm布置，环向中心间距30cm，外插角约7°（可根据实际情况确定），每环17根；（2）钢管采用外径φ108mm壁厚8mm无缝钢管，每根长度为10m。钢管分段安装，两端之间用φ89钢管连接，套管长50cm。（3）钢管上注浆孔孔径10～16mm，梅花型布置，间距15～20cm。钢管尾部2m长不钻孔作为止浆段。（4）拱架上固定φ150导向管，导向管环向间距30cm，单根长度以实际长度为准，用来控制超前大管棚的方向。（5）注浆浆液采用水泥浆，水灰比为0.5:1，当地下水较大，注浆液改为水泥浆和水玻璃双浆液。注浆压力采用0.5-1MPa。二、具体施工方法具体施工中的施工方法为：以本项目10m施工段为例，拱架间距设为50cm：（一）超前小导管： ①采用外径φ42mm厚3.5mm无缝钢管，单根长度为3.5m，环向间距30cm。小导管安设一般采用钻孔打入法，钻孔直径比钢管直径大3-5mm，然后将小导管穿过已立好的钢架腹部，用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%（3.15m），并用高压风把钢管内内份砂石吹出。 ②小导管安设后，用朔泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射砼，以防工作面坍塌。 ③隧洞的开挖长度应小于小导管的注浆长度（2.5m），预留部分

隧道管棚施工工序图片详解

通常采用浅埋暗挖法进行施工，浅埋暗挖法是参考的基本原理，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，有效地抑制围岩过大变形的一种综合。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，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，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，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设备有效控制钻孔偏斜率。工序三：大管棚钢管管棚钢管（内置笼）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。工序四：注浆注浆前先将孔内泥砂清干净(可用高压水冲洗)，再进行注浆。浆液采用水泥浆液，浆液水灰比：1：1（重量比），注浆压力～，注浆参数根据现场试验予以调整。注浆结束后用充填钢管，以增加钢管。施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续灌浆，达到标示注浆量或注浆压力时，方可停止注浆。工序五：劳力、机具设备的配置每工班钻孔及注浆施工人员不宜少于10人，施工中应根据现场情况及时调整。结合隧道的特点，每工班施工机具配置如下：管棚钻机1台、KBY-50/70注浆泵1台、煤电钻（或风动凿岩机）不少于10台、气焊机1台、BX1-500电焊机1台。

大管棚施工工艺-(DOC)

隧道浅埋岩堆体 ?108大管棚超前支护施工工艺编制: 审核: 彭酉项目经理部二00三年十一月三十日

目录 1.前言 (2) 2.工程概况 (2) 2.1概述 (2) 2.2大管棚变更情况 (3) 2.3大管棚超前支护方法 (4) 3.施工工艺 (7) 3.1测量放样 (7) 3.2钻孔 (9) 3.3配管 (11) 3.4送管 (12) 3.5下钢筋笼 (13) 3.6管口封闭 (13) 3.7注浆 (13) 3.8沉降观测 (18) 3.9事故预防和处理 (18) 3.10机具设备和劳力 (19) 4.安全措施 (20) 5.结论 (21) 6.相关知识点 (21) 7.主要参考书目 (24)

1.前言重庆市彭（水）酉（阳）二级公路A 标段下南城隧道全长772m(K2+423~K3+195)，但其进口处于破碎土岩堆地段长达182m(K2+423~K2+605),且最浅埋深仅2m,同时围岩含水量大，工程力学性质差，开挖后易坍塌，成洞困难。为确保开挖稳定，进口K2+433~K2+488段55 m，隧道拱部120°范围采用?108×8mm超前大管棚注浆支护辅助施工，共设两环，每环钢管总长度30m。我公司施工类似大直径的长大管棚，并且达到两环以上（包括两环），这是第一次。其施工工艺和方法尚无成熟的经验可以借鉴，需要进行摸索和研究。因此有必要对?108大管棚超前支护的施工方法、适用机械、劳动组织等进行研究和总结，以便更好地加以推广和应用。将?108大管棚超前支护的施工工艺，形成一整套操作性强、系统完整、详实准确、技术含量高、有推广价值的成果。对于提高工程的科技含量，增强技术创新能力，全面贯彻“科技是第一生产力”，推动公司的科技进步和“科技兴企”战略的实施，都具有重大的意义。 2.工程概况 2.1概述彭（水）酉（阳）二级公路A 标段下南城隧道位于重庆市彭水县城南郊下南城，隧道穿越下南城山，进口里程

超前小导管、超前锚杆、超前大管棚3种施工方案对比

小浪底北岸灌区隧洞工程不良地质超前支护方案为了加快隧洞施工进度和提高工效，针对隧洞中出现围岩情况差的不良地质情况，在不同情况下采用超前锚杆、超前小导管和超前大管棚三种支护措施。一、支护方案简介及设计参数超前锚杆是沿开挖轮廓线，以较大的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预锚固(预支护)，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作业。在本项目中，超前锚杆主要用在V级围岩上限（较好）段，施工时间较短；超前锚杆应配合钢拱架或格栅拱架使用，设计参数如下：（1）采用直径φ25mm螺纹钢，长度为3.5m；（2）锚杆沿拱环向布置间距30cm；（3）倾角：外插角10°-15°，可根据实际情况调整；（4）纵向间距2.5m一环，搭接长度不小于1m；（5）注浆材料：M20水泥浆。超前小导管主要用于自稳时间段的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护。在本项目中，超前小导管主要用在V级围岩下限（较差）段，施工时间较超前锚杆长；超前小导管应配合钢拱架使用，设计参数如下：（1）采用外径φ42mm厚3.5mm无缝钢管，长度为3.5m；（2）钢管钻设注浆孔间距为100 - 150 mm；（3）钢管沿拱环向布置间距30cm-50cm；（4）倾角：外插角10°-15°，可根据实际情况调整；（5）注浆材料：M20水泥浆。超前大管棚是由钢管和钢格栅或钢拱架组成。管棚利用钢格栅拱架，沿着开挖轮廓线，以较小的外插角向开挖面前方打入钢管，形成对开挖面前方围岩的预支护。管棚适用于特别困难地段（如极破碎岩体、塌方体、岩堆地段、砂土质地层、强膨胀性地层、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩）的隧洞施工中采用。在本项目中，主要用在洞内大型塌方，常规办法已无法处理的情况下，施工时间较长。具体设计参数如下：（1）大管棚钻孔孔口位置沿隧洞拱部开挖轮廓线外10cm布置，环向中心间距30cm，外插角约7°（可根据实际情况确定），每环17根；（2）钢管采用外径φ108mm壁厚8mm无缝钢管，每根长度为10m。钢管分段安装，两端之间用φ89钢管连接，套管长50cm。（3）钢管上注浆孔孔径10～16mm，梅花型布置，间距15～20cm。钢管尾部2m长不钻孔作为止浆段。（4）拱架上固定φ150导向管，导向管环向间距30cm，单根长度以实际长度为准，

隧道超前支护工程

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

隧道洞内管棚施工

中铁十九局集团西康铁路二线工程指挥部 Xks-3合同段宋家山隧道洞门30m大管棚施工方案编制：审核: 审批：中铁十九局集团西康二线工程指挥部第三项目部二零一零年四月

一、工程概况宋家山隧道进口DK197+912～DK197+942段，长30m，围岩趋于软弱浅埋。隧道围岩灰岩含量占35%～45%浅灰色，青灰色，千枚岩，千枚片构造，粒状，鳞片状变晶结构，薄片状泥钙质胶结主要有娟云母，绿泥石，石英等。节理发育，无渗水。隧道采用横洞进洞开挖。隧道进口处与山体面几近垂直，造成工程施工条件差，无法满足正常施工要求。二、施工方法根据现场施工情况及作业环境，遵循施工可操作性和可实施性，满足施工需要，保证施工安全。在DK197+942处拱顶120o范围内采用超前长管棚加小导管预注浆相结合的超前支护施工。附：管棚洞身段横断面设计图。管棚洞身段横断面设计图 `

1、导向墙施工。 1.1、在洞内扩大开挖纵向6m、高0.5m作为导向墙及管棚施工工作室，并对其进行初期支护以保证施工安全。 1.2、导向墙采用C20混泥土，截面尺寸为1000mm*620mm，环向浇注至拱脚。导向墙设2榀I16工字钢，钢架外缘设121mm壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。 2、管棚施工 2.1、管棚制作。管棚采用ф108mm壁厚6mm热轧无缝钢管制作而成，钢管每节长5m和6m，钢管连接端采用外车丝扣，丝扣长500mm。长6m的钢管制作为孔径10～16mm钢花管，孔距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。套管采用ф114mm 壁厚6mm钢管加工，套管采用内车丝扣，丝扣长500mm。附图：管棚接头示意图；钢花管大样图。

隧道管棚施工工艺工法

隧道管棚施工工艺工法 1 适用范围超前大管棚施工机理：洞口暗挖段考虑到埋深浅、易塌方，设计主要采用超前大管棚进行防护。一般采用的进洞方法是：首先开挖明洞段拱部部分，并根据设计进行边、仰坡支护处理，再施做C20砼套拱，然后施作超前长管棚，最后在管棚支护下可以安全进洞。本工艺工法适用于成渝客运专线CYSG-4标隧道工程。 2 作业准备施作管棚套拱先安装套拱内拱架和导向钢管，立模、浇筑套拱混凝土后再钻孔、顶管、注浆、封口，即完成管棚施工。 3 技术要求洞口土方开挖须避开雨季施工。开挖前先施工截水沟、天沟等排水系统，后进行洞口开挖。明挖段开挖应自上而下逐层进行，随开挖随喷混凝土进行边、仰坡防护。至暗挖段拱顶开挖轮廓线高度时，垂直下挖至设定的上半断面底部，临时喷设混凝土封闭暗洞掌子面。沿开挖轮廓线环向掏槽，安装2榀型钢钢架（型钢尺寸按设计文件），浇筑混凝土，为暗洞开挖作准备。 4、隧道管棚的工艺流程 4.1 大管棚施工施工工艺流程见图1。

台车就位台车固定测量布孔台车大臂娇正钻孔及接长钻杆钻杆接长准备钻杆分节退出卸下清孔图1 长管棚钻孔工艺流程图 5、大管棚施工要求（1）为保证成孔质量，防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌，钻孔间隔进行。先钻奇数孔，后钻偶数孔，成孔直径为φ140mm，以便顺利安装φ108×6mm钢花管。即采用大引导孔施工，最大程度上克服在顶管施工作业中送管难的情况发生。（2）施作长管棚时（φ108×6mm），打孔角度洞口段为1°～3°，环向间距40cm，每根长40m（每节长9m，采用长89cm套管连接），施作时每段应交错搭接3m，钢管上按间距15cm梅花形钻10mm的小孔。第一节钢管顶端做成锥型，以便顶进。φ108×6mm钢管采用4.0m和6.0m 两种规格，奇数孔首根4.0m，偶数孔首根6.0m，其余的均为6.0m，以避免钢管接头在同一断面上。钢管采用套管联接。（3）为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆连接套应与钻杆材质一致，两端加工内螺纹（配合钻杆首位端外螺扣），连接套的壁厚≥10mm。为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下，上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时，应把扶直器套在钻杆上，随钻杆向前钻进向前平移。（4）钻机立轴方向必须准确控制，在浇注好的套拱上标出孔位和孔

大管棚技术交底

技术交底书单位：编号：隧-003 工程名称施工范围交底部位主送单位日期页码一、编制依据 1、XXX隧道施工方案； 2、XXX隧道设计图 3、《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）； 4、《城际铁路设计规范》（TB10623-2014）。二、工程概述 XXX隧道进口位于XX区XX村，出口位于XX区XX村，地貌属于丘陵区域，最大埋深约119.5m。出口段围岩级别为Vb，出口里程段(DK068+849～DK068+882)采用33m长大管棚(φ108)进行超前支护。三、施工方案为保证管棚施工精度，采取导向墙内设导向钢管来作为管棚安设辅助措施的施工方法，导向墙截面尺寸为1m×1m，内设2榀I18工字钢架，钢架外缘设φ140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接成整体。拱部设臵一环φ108大管棚，共计37根，管棚壁厚6mm，环向间距0.4m，出口段管棚长33m。管棚施工应考虑Vb围岩预留15cm变形量，在此基础上对设计尺寸做相应调整，管棚超前支护主要图纸如下图示。管棚超前支护主要图纸如下图示。

导向墙正面图管棚横断面图

导向墙剖面图四、机械设备管棚超前支护所需机械设备情况下表示。机械设备配置表序号机械名称型号数量备注1挖掘机320 1 2天泵30m 1 3潜孔钻机1 4水泥浆搅拌机1 5注浆机1 6全站仪1 7水准仪1 五、劳动力组织管棚超前支护劳动力组织情况如下表示。劳动力配置表序号工种人数职责 1领工员1全面负责现场施工指挥，协调各工序作业 2技术员2负责现场测量放样、技术交底、记录数据和质量控制3试验员1负责现场试验工作 4安全检查员1负责现场安全质量工作 5司机6负责机械操作 6操作工4负责操作潜孔钻机及注浆机