早的管棚法施工采用的是普通水平钻机。随着管棚法大量应用。管棚钻机应运而生。世界上早推出管棚钻机的是意大利RODIO公司的管棚钻机。目前用于管棚施工的钻机分为坑道钻机、定(导)向钻机、水平钻机、夯管锤及管棚钻机长隧道好选用管棚钻机．短隧道如地下立交、地下过街道可考虑用其它类型的钻机。世界上长的大口径长管棚是日本八户市一段公路隧道施工采用的管棚，全长180m，全部采用长管棚施工，从隧道两端设立了管棚推进基地各推进90m，水平钻机安设管棚。管棚钻机适用于水电、冶金、公路、建材施工单位，适用于中硬及硬岩中的凿岩工作，更适用于穿凿预裂爆破及水平、阶梯式爆破深孔，尤其对开边坡预裂孔及预应力锚索钻机更有其独到之处。履带自行式管棚钻机，自带动力，移动非常方便。二、原理下面进行对标题以下两个因素来介绍下，管棚施工在软弱围岩的隧道施工究竟起了什么作用？这涉及到设计和施工的理念。日本实施的管棚法由于管棚的直径大、刚度大，同时又是密排布置的，当钢管的两端支撑梁的刚度达到足够的值之后，开挖引起的变形量非常小，如图所示：管棚施工原理管棚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。注浆浆液经管壁孔压入围岩裂隙中，使松散岩体胶结、固结。北海小管棚管
并保证两根管中心在同一直线上，接口处应严密，并检查钢管仰角与设计是否相同。注浆施工工艺(1)注浆顺序管棚注浆顺序遵循“先两侧后中间、由稀到浓”的原则。注浆施工由两端开始施工，向隧道拱顶方向推进，开始时注浆的浆液浓度要低一些，逐渐加浓至设计浓度。(2)浆液拌制浆液的拌制要均匀，具有良好的流动性和粘稠度。如要求掺入水玻璃时，应先浆水泥浆拌制好，按配比称量出水玻璃的质量，徐徐加入，并随加入随搅拌，搅拌工作不能停止，一直至注浆完毕为止。大图模式(3)注浆压力与注浆量控制有设计要求时应按设计压力施工，无说明时应根据现场试验来确定。实际注浆量应大于理论计算的注浆量。为防止注浆时跑浆，在掌子面应喷射20cm厚混凝土，孔口管与钢管端部应用较粘的素水泥浆封堵严密，待其凝结硬化后方可开始注浆。注浆时应徐徐加压，达到压力后，表示已注满，注满后，浆液有时会从封口处均匀溢出，有时也会从周围的岩隙裂缝处溢出。注浆完毕后，应把注浆量与理论数值相比较，当注浆量小于理论数值时，说明管内未注满，此时应停止注浆查明原因后再进行压注。问题及解决措施(1)排碴困难由于岩层比较松散潮湿，所钻钻孔排出的岩碴多为泥团,当钻孔较深时。福建管棚管超前支护主要适用于围岩应力较小、地下水较少、岩体软弱破碎、开挖面可能坍塌的隧道。
近年来，跟着各种地道工程数量的加重，各种支护手段也相继呈现，而对于在脆弱、松懈、富水地层中的支护问题，目前国内遍及选用超前加固的工法已得到岩土工程界的认同和应用，在地道洞口段，一般选用大管棚施工工艺，那么什么是大管棚施工工艺呢?北京八方陆通冻住管打设工程**与您共享：一、什么是大管棚施工工艺?大管棚施工工艺一般用于洞口段，由于洞口段覆盖层较浅，选用管棚技能可加强支护，在大管棚维护下进洞，管棚技能一般和注浆一起进行。洞口暗挖段考虑到埋深浅、易塌方，规划首要选用超前大管棚进行防护。一般选用的进洞方法是：首先开挖明洞段拱部部分，并根据规划进行边、仰坡支护处理，再施做C20砼套拱，然后施作超前长管棚，在管棚支护下可以安全进洞。二、大管棚施工方法：大管棚施工中，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，暂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(型钢尺寸按规划文件)，浇筑混凝土，为暗洞开挖作预备。
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。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。
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。红河州小管棚管
管棚支护刚度较大，施工时如再次发生塌方，塌渣也是落在管棚上部岩渣上，起到缓冲作用。北海小管棚管
即当长时间注浆压力上不来时，说明浆液顺空隙泄流至塌空区，这时将浆液凝结时间调整至30-50秒，注浆1-5分钟，停40秒，待原注入浆液初凝变稠后再注，如此反复，则原先的泄浆通道逐渐变小并终堵塞，浆液即在管棚周围达到均匀扩散的目的。管棚超前支护技术发展趋势在目前的超前支护方法中,主要有超前锚杆、超前小导管注浆和超前管棚。超前锚杆和超前小导管注浆具有施工便捷、技术易掌握、机械化配套程度要求不高等优点,但支护长度小(3～5m),锚杆或小导管伸入工作面前端滑动线内距离短,开挖循环进尺受限制,一般在浅埋松散地层中循环进尺多控制在15～17m,循环次数增加,工序交换频繁,特别是在自稳能力极差的围岩中,锚杆和导管前端仍在滑移面内,起不到超前支撑保护的作用,极易造成工作面失稳,存在较大的安全隐患。因此，长管棚的应用越来越普遍。长管棚超前支护施工技术的支护作用机理在于,主要是钢管与浆液固结体共同作用的结果,一方面进行钻孔、下设钢管,当钢管穿过松散软弱围岩、岩石(土)等破坏区后,伸入到原状土部位时,有力地保障了开挖掌子面岩土体的稳定,起到骨架、格栅作用;另一方面通过注浆使浆液从钢花管孔眼中压出。北海小管棚管
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