内设定向电缆传感器，实时监测钻头的钻进方位，监测数据通过钻杆内的电缆传输到钻机操作平台的显示器上，如图3所示。在钻进过程中钻机操作人员通过显示屏上的角度值对钻头倾角进行控制，钻头倾角偏差控制在±，为保证钻进精度，每钻进一节钢管需要测试调整一次外插角（控制原理见下图4）。图3美国月蚀导向仪图4导向纠偏系统原理图纠偏原理管棚的上下左右纠偏是通过鸭舌板钻头的特殊构造来达到纠偏的，外接显示器可实时显示钻头部位外插角度和鸭舌楔形板的朝向。管棚正常钻进过程中，钻头一边旋转一边前进，同时土体在高压冲洗液的作用下变为泥浆排出。如果钻头向下偏斜，则将鸭舌楔形板旋转至正上方（如下图5朝向），此时管棚停止旋转，钢管直接顶进，土层会给钻头鸭舌楔形板一个向上的作用力，使钻头逐渐抬高，达到往上纠偏的效果，当外插角度达到偏差范围内后，钢管再正常旋转跟进。同样操作，上、下、左、右各个方向的偏差都能通过此方法进行纠偏。图5导向鸭嘴板式钻头示意图图6导向鸭嘴板式钻头实物图钻进原理每一根管棚前端都安装一个钻头，钻头为鸭舌板纠偏钻头，钻头前端有两个直径约6mm的小孔，如图6所示。钻进时高压液体通过管棚钢管从钻头前段的两个小孔射出。管棚一般用在围岩条件较差或者塌方方量比较大无法用双层小导管穿过时用，但施工周期很长。南宁小管棚管
管棚管的应用范围是什么？如何进行施工呢？一般常见的应用一共有五个领域，现在小编给您详细介绍一下，并且给您介绍一下常见的管棚施工方法，希望您对您有所帮助。应用范围：1.隧道出入口、浅覆盖地带2.穿越软弱地层、破碎带3.下穿高速公路、铁路及其他建筑物4.对地面沉降有特别要求的地段5.下穿河底、湖底或海底管棚施工：使用水平钻机在隧道开挖前的拱部区域按设计孔数、间距和深度钻设水平孔，埋设管壁预钻有孔眼的钢管，并通过管壁预钻孔眼注入水泥浆以加固土体和提高管棚管的刚度，使隧道拱部预先形成一伞状钢管棚，此结构本身具抗剪性能,可有效承载上覆局部松软土体的荷载，且使被加固土体的抗剪强度有较大幅度的提高，从而在隧道开挖而拱部支护未施工或未发挥作用时提供上覆土体所需的支撑力，减小或消除因隧道开挖引起的地面沉降和临近管线的变形，确保隧道开挖安全。昆明管棚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。
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。其中管棚法、水平旋喷注浆法、小导管法等支护方法同时也改良和加固了地层。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。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，可有效围岩松动和垮塌。。
管棚法施工或称伞拱法，是地下结构工程浅埋暗挖时的超前支护结构。其实质是在拟开挖的地下隧道或结构工程的衬砌拱圈隐埋弧线上，预先钻孔并安设惯性力矩较大的厚壁钢管，起临时超前支护作用，防止土层坍塌和地表下沉，以保证掘进与后续支护工艺安全运作。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顶的合理的施工方法。注浆管棚注浆是管棚施工的关键环节之一，注浆效果的优劣同样影响着整个管棚体系的施工质量。
清孔检查钻孔合格后，安装管棚管，应每钻完1孔便顶进1管棚管，钻进中应经常采用测量仪量测管棚管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求及时纠正。接长管件应满足管棚受力的要求，相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一个断面受力。顶管作业：将管棚管安放在台车大臂上后，凿岩机对准已钻好的引导孔，低速推进管棚管，其冲击力控制在18～20MPa，推进压力控制在4.0～6.0MPa。接管：当根管棚管推进孔内，孔外剩余30～40cm时，开动凿岩机反转，使顶进联接套与管棚管脱离，凿岩机退回原位，大臂落下，人工装上第二节管棚管，大臂重新对正，凿岩机缓、慢、低速前进对准管棚管端部（严格控制角度），人工持链钳进行管棚管联接，使两节管棚管在联接套处联成一体。凿岩机再以冲击压力和推进压力低速顶进管棚管。根据管棚设计长度，按同样方法继续接管棚管。封闭管棚管尾部先用麻布条封堵管棚钻孔空隙，后用环形楔环顶紧，然后用电焊将楔形环焊接在管棚上。管棚管补强：为了加强管棚的刚度和强度，按设计将管棚管棚管全部打好后，先用钻头掏尽管棚管内残渣，进行棚管补强。新疆跟管、管棚、钢花管，合纵达钢结构，实力厂家。福建管棚厂
超前锚杆沿开挖轮廓线大外倾角安装在开挖面前方，对前方围岩形成预锚固(预支护)。南宁小管棚管
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。南宁小管棚管
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