浅谈隧道超前管棚支护施工工艺

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1、浅谈隧道超前管棚支护施工工艺摘要：本文从工程实践出发，通过对隧道超前管棚支护施工进行介绍，总结了管棚支护施工工艺，为达到质量最好、效率最高、经济效益最大化的隧道超前支护施工提供参考。关键词：隧道超前支护的原理；超前支护的使用情况；隧道超前管棚支护施工工艺Abstract:Inthispaper,startingfromtheengineeringpractice,introducedthroughthetunnelaheadofthepipe-shedsupportconstructionsummedupthepiperoofsupportconstructionprocess,inorde

2、rtoachievethequalityofthebest,themostefficient,maximizetheeconomicbenefitsoftunnelsupportconstructionreferenee.Keywords:tunneltheadvaneesupporttheprinciple;theadvancesupportuse;tunnelaheadofpiperoofsupportconstructionprocess中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：2095-2104(2012)前言：近年来，人们对环境保护意识的增强，提倡隧道洞口施工尽量减少对洞口围岩结构

3、的扰动和地表生态环境的破坏，采取超前支护进洞的技术得到越来越多的应用。经过近几年来的不断发展和实践,超前大管棚支护作为一项保证隧道开挖安全、保护地面建筑以及控制地表沉降等的技术越来越受到重视，其应用也越来越广泛。随着隧道超前管棚支护施工的不断发展，新工艺、新技术也不断涌现，极大的提高了地下工程的施工安全和施工效率。一、超前支护技术常用的超前支护主要有超前锚杆、管棚、超前灌浆、人工冻结法等。山于地质性质不同，施工实践中形成了在支护原理、施工工艺上各不相同的超前支护技术。在结构破坏的硬岩、松散破碎及软土中多采用超前锚杆、管棚等支护；在裂隙或带孔硬岩地层、卵石砾石地层中采用灌浆法；在渗水严重、地层

4、可灌性差的冲积地层屮采用人工冻结法等。二、管棚支护技术由于隧道开挖断面大，洞口处岩体风化十分严重，土体松散，洞口开挖面极易发生坍塌，施工进洞困难。采用管棚超前支护施工技术对洞口段堆积体进行注浆固结然后再开挖，这样可以有效保证洞口边仰坡稳定，而且使开挖轮廓线外圈形成棚幕和一层売体，从而大大增加了进洞施工的安全性，确保顺利进洞的安全。超前支护的基本工作原理是在待开挖洞顶轮廓线以外一定角度范围内，环向按照一定的间距超前打入钢管，并在钢管内进行压力注浆。环向钢管形成棚架，为开挖及初期支护作业提供了安全保障；浆液固结后钢管和围岩之间组成了一个共同的固结圈，从而在隧道的纵向和横向分别形成一个刚度较人的梁

5、结构和拱结构。这个结构能有效提高围岩的承载力及自稳能力，减小围岩的变形；同时，隧道开挖后与钢架一起共同组成刚度较大的支护结构，以抵挡隧道开挖后产生的围岩压力和变形。1、管棚设计参数管棚设计宜根据地质情况及施工条件参照下列要求进行。1）管棚棚管采用热轧无缝钢管，钢管导向端做成尖形,承压端焊上钢箍，管口预留止浆段，注浆孔沿管棚支护技术参数壁呈梅花形布置。2）两根相邻管棚接缝应在垂直面上错开一定距离，全部管棚的接缝应交错布置。3）钢管直径选用80~180mm,钢管中心间距为30〜50cm;4）钢管长度一般为10~45m,当采用分段连接时采用4〜6m,钢管采用丝扣连接方式，丝扣长度<15cm;5）钢

6、管沿隧道开挖轮廓线纵向近水平外插设置，外插角为1°〜5°;6）钢管施工径向误差才20cm,沿相邻钢管方向>5cm;7）纵向管棚水平搭接长度《115山。2、管棚施工工艺流程如图。三、管棚支护工艺(-)超前锚杆原理及适用情况简介1・隧道施工中，超前锚围预支护是一种新形支护结构是根据围岩性质、隧洞跨度、地下水状况以及施工段落等布置锚杆、管棚、挑梁、插板等材料预支护工作面前方闱岩的措施。按受力条件可分为抗剪破坏和承受松弛荷载两类，它与普通锚同的区别是安装程序的不同：普通锚固是在隧道洞室开挖一段距离后开始安装，超前锚固则在开挖前安装，开挖完成后立即进行正常初期支护。国内外都有运用超前锚杆技术的成功先例

7、。对于结构相对完整的围岩，其破坏形式多为剪切破坏。在开挖前在工作面沿经向应力方向安设锚杆或锚索。锚杆的限制范I韦I较小，一般不超过5in,锚索则可以很长；对于砌块结构和散体结构的岩石，其破坏形式多为顶部岩块松脱，超前锚杆、管棚、挑梁等可以间化为梁构件，主耍承受松脱地压或上覆岩体的自重。2•工艺简介在选取锚杆或管棚间距时，対于松软地层，锚杆或管棚中心间距应当适当缩小，凝聚力较高的黏性土层间距可适当加大。而且实际