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。大图模式工艺工法特点(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。(2)管棚一次超前量较大，支护过程中搭接较少，节省材料。亦可减少安装钢管次数，并减少与开挖作业之间的干扰。(3)施工速度快，支护效果好。工艺流程及操作要点1施工工艺流程大图模式2管棚施工序操作要点开挖管棚工作室(1)工作室确定工作室应选择设置在围岩稳定地段，尽量接近加固地段，以缩短管棚长度;在软弱围岩中开挖工作室，要加强支护，必要时进行混凝士衬砌。(2)工作室尺寸为便于架设钻机，安设钢管，工作室断面应挖至隧道开挖线以外1~，比较低钻孔以下1m。工作室长度应满足设备施工需要。钻孔施工工艺(1)准备工作首先，在开挖轮廓线以外施作混凝土套拱作为长管棚导向墙。浇注前，应在套拱内按设计仰角安设孔口管起导向、固定作用。管棚施工在实际工程中起简支梁作用，而两端的支撑梁便是简支梁的弹性支撑。西安隧道管棚超前支护

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。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。长螺旋跟管钻进管棚钻孔轨迹控制方法管棚钢管钻孔一旦出现孔斜或超出设计允许偏差，会妨碍邻近钢管的钻设，造成洞体形状参差不齐，支护效果不好等结果；若钢管下沉到一定程度，开挖时还需要切除，造成间隔增大，易坍塌。为此，钻进时可采取中压给进、中等转速、中等循环液量钻进；钻孔平面误差径向应控制在20cm内，角度误差小于1°以免因孔径过大而造成管棚钢管偏斜和向下弯曲。北海管棚现货管棚施工传统方法是先形成扩大的工作空间，即扩大隧道开挖断面。

管棚钢管环向间距的确定常规的沿隧道开挖轮廓线等间距设置管棚的方法是不科学的，应针对不同情况合理设计。钢拱架布置间距根据塌方体的松散与开挖难易程度及施工效果，可在40-80cm范围内调整选择，特殊情况下需加密。根据对工程实例的地质条件、工程断面尺寸、埋深等影响因素的总结和对比分析，得出以下经验结论，可用于地下工程支护的施工依据：管棚钢管直径范围一般为φ70-180mm，我们可将管棚支护按管径分类为小管棚、中管棚、大管棚。小管棚管径一般在φ32~50mm范围内，多采用管径为φ42mm的钢管，管长以，环向间距一般取，水平搭接长度。中管棚管径一般在φ50-φ89mm范围内，管长一般不超过20m，环向间距一般取，水平搭接长度1-2m。大管棚一般可选用φ89-φ159mm的钢管，常用管径φ108mm，管长以不超过40m为宜，钢管一般分节长4m或6m，以丝扣连接，丝扣长不小于150mm，环向间距一般不大于3-5倍管径为宜。外插角的合理确定角度过小，将可能导致管棚远端下垂至隧道开挖幅员内影响后期施工；相反，角度过大，管棚离开挖幅员距离过大，管棚下方的三角土体坍塌给洞身开挖支护带来很大困难，还应根据管棚钻机工作室空间大小，以及钻杆长度等情况综合考虑确定。

管棚施工中如何配制浆液？

（1）水泥浆的搅拌应在高速搅拌机内进行，严格按照施工配合比进行投料，在管棚管中注水泥水玻璃浆液，其配比为水泥:水玻璃=1:1，水泥浆水灰比1:1，水玻璃模数m=2.4，浓度Be=35，注浆时初压0.5～1MPa，终压2.0Mpa，注浆结束后用1:1水泥砂浆充填无缝管棚管，以增强管棚管强度和刚度。

（2）搅拌水泥浆的投料顺序：在放水的同时，将缓凝剂、外掺剂在水中按一定比例加入，搅拌溶解，再将需要的水泥倒入，搅拌2～3min。

（3）外掺剂的重量为水泥重量的5%-10%，缓凝剂的掺量占水泥重量的2%～3%。

（4）制备水泥浆或稀释水玻璃时，严禁水泥块或纸片进入浆液，放浆进入储浆桶时要用滤网过滤，以防止堵塞注浆泵。

（5）做好配置浆液的施工记录，并且在注浆过程中要做好注浆记录，为分析注浆效果提供依据。

（6）配置好的浆液存放在由低速搅拌器的储浆罐内，防止浆液由于存放时间稍长产生沉淀、离析等现象。 在软弱破碎岩石施工中，超前小导管可以加固松散岩石，增强注浆后松散软弱围岩的稳定性。

   从而指导洞身开挖。清孔验孔：1．用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。2．用高压风从孔底向孔口清理钻渣。3．用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。安装管棚钢管1．钢管在的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔(靠孔口)，孔间距15～20cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。2．棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔(Φ108mm或Φ127mm)，然后用装载机在人工配合下顶进钢管。3．接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。注浆1．安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。2．注浆材料：注浆材料为M20水泥浆或水泥砂浆。3．采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，初压～，终压2MPa，持压15min后停止注浆。注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。施工控制要点钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角。注浆时，一般采用先低压、中流量注入，注浆过程压力逐渐升高，注浆流量逐渐减少；四川管棚生产厂家

管棚超前支护技术的发展趋势目前先进的支护方法主要有超前锚杆、超前小导管注浆和超前管棚。西安隧道管棚超前支护

灌孔前清孔，顺锚杆孔用高压风孔内积水、岩粉、碎屑等杂物。

注浆使用灌浆罐和注浆管，孔口压力小于。顺着锚杆孔注浆，直到孔口有浆液流出为止。砂浆随备随用，在砂浆初凝前使用完⑥每100根锚杆随机抽样三根，作拉拔试验，以了解锚杆的锚固质量。

、钢筋网施工各类围岩均布置钢筋网。钢筋网采用φ6圆钢，间距为5cm×15cm，钢筋网在现场单根安装。钢筋网与锚杆联接牢固，随着喷面的起伏铺设。钢筋网之间及与已喷砼段的钢筋网搭接牢固，且搭接长度不小于200mm。钢筋网需牢固，在喷射混凝土时钢筋网不得晃动。

喷射(湿喷)混凝土施工：A、喷射砼配合比设计原则选择喷射砼的配合比，既要考虑砼强度和其它物理力学性能的要求，又要考虑喷射工艺的要求。水泥、砂、石子及各种外加剂必须符合设计和规范要求。设计步骤：确定骨料的大粒径和砂率→确定水泥用量→确定水灰比及用水量→确定砂、石用量→试喷→调整、确定施工配合比。B、喷射工艺流程：①原材料检查：对使用的各种原材料进行质量检查，合格后方能使用。②机械设备检查：对机械进行技术检查，对水、风、电路进行试通检查，合格后方可运转。③施工现场检查：检查受喷面，危岩浮土，用高压风吹扫岩面，埋设厚度标志。 西安隧道管棚超前支护

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