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。工艺工法概况目前，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。工艺原理管棚支护结构。乌鲁木齐跟管、管棚、钢花管，合纵达钢结构，实力厂家。银川隧道管棚超前支护
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。（2）加固效应：注浆浆液经管壁孔压入围岩裂隙中，使松散岩体胶结、固结，从而改善了软弱围岩的物理力学性质，增强了围岩的自承能力，达到加固钢管周边软弱围岩的目的。（3）环槽效应：掌子面爆破产生的冲击波传播和爆生气体扩展遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收或绕射，降低了反向拉伸波所造成的围岩破坏程度及扰动范围。（4）确保施工安全：管棚支护刚度较大，施工时如发生塌方，塌碴也是落在管棚上部岩碴上，起到缓冲作用，即使管棚失稳，其破坏也较缓慢。隧道超前支护法一览根据采取的加固措施对周围地层特性和应力分布的影响，可将超前支护分为地层改良法和预支护法。地层改良法就是提高开挖面周围地层土的特性的方法，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。北海隧道管棚注浆管管棚通常可分为长管棚和短管棚。
孔口管的直径应大于长管棚直径。导向管由定位筋焊接固定在钢拱架上。(2)钻机就位钻机就位处的土层应进行夯实，确保在钻进过程中，钻机不发生倾斜或滑动。钻机的底坐应用水平尺或水准仪将其调平。钻臂的仰角与设计仰角相同。大图模式(3)钻进①施钻时，钻机大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动，提高施钻精度。②钻机开孔时钻速宜低，钻深20cm后转入正常钻速。③换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等，不符合要求的应更换以确保正常作业。④由于软弱围岩的厚度，无法准确的判定，有时达到了设计深度，可岩质仍然比较差。因此，在钻进过程中应注意对石粉的收集分析，根据钻进深度对石粉取样，作好记录。顶管施工工艺(1)准备工作顶管前，应根据管棚长度，对钢管进行下料，保证钢管接入后接头不在同一断面上。为接管施工方便，应搭设施工台架。(2)顶入施工钢管顶入时，一般采用人工，也可借助于挖掘机、手动液压千斤顶、凿岩机、液压钻的冲击力等机具辅助进行顶入施工。采用机具顶入时，应缓慢，稳妥，并随时掌握好方向，防止硬顶，将管顶弯，至使施工中断。(3)连接采用焊接连管时，应将第二根管固定在施工台架上。
管棚钻杆施工完成一定数量后，将加工好的钢筋笼依次安放入管棚管内。图15钢筋笼安装图注浆注浆采用充填注浆。管棚注浆原则上遵循着“先两侧后中间”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。水泥浆水灰比1:1—1:（重量比），注浆压力:—，稳压，高不超过2Mpa。根据现场试验，终注浆水灰比为1:，注浆压力，如图16、17所示。图16注浆原理示意图图17注浆实物图经过管棚平台式和第二平台的施工，超前管棚支护完成效果，如图18所示。图18管棚施工效果图四、一次性导向管棚施工技术特点暗挖段超前管棚支护采用一次性导向施工技术，避免了洞内狭小空间施工，缩短了施工工期，施工效果良好，为以后相似工况暗挖施工积累了宝贵经验。（1）高压冲洗液挖导向跟管钻进技术适用于各种粘土、粉质粘土、全风化岩层以及回填土层中。由于采用高压冲洗液切割软化岩层，若在沙层中施工必须加强泥浆配比，防止泥沙随管口涌出。（2）传统的管棚施工方法存在一次性支护长度短，管棚方向难以控制，在穿越连续建筑物或主干道时，需不断扩挖管棚工作室，增加了安全隐患。使用非开挖导向技术施做管棚，较好的解决了这些不足之处，既能施做长、大管棚，又能很好的控制管棚施做精度。。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。
管棚管与超前小导管的区别管棚管超前支护法是一种地下暗挖施工工法，主要用于隧道施工工程中，隧道施工工程的实施离不开超前小导管和管棚管两种材料的使用，那么管棚管与超前小导管的区别有哪些呢？下面施工人员为您讲解：一、什么是超前小导管？超前小导管是隧道工程掘进施工过程中的一种工艺方法，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。超前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，同时超前小导管还可起到超前管棚管预支护作用。二、什么是管棚管？管棚管是利用钢管或钢插板作为纵向预支撑、钢拱架作为横向环形支撑，构成纵、横向整体刚度较大的支护系统，阻止和限制围岩变形，提前承受早期围岩压力。一般管棚管是沿地下工程断面的一部分或全部，以一定的间距环向布设，形成钢管棚管护。三、管棚管与超前小导管的区别有哪些？超前小导管为壁厚5mm的钢管，直径一般为42mm，处理范围一般也就6米左右。是通过超前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。超前小导管是一种非常有效的稳定开挖面的辅助施工方法。四川隧道管棚公司
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己经在地下工程施工中得到了地应用。根据采取的加固措施对周围地层特性和应力分布的影响，可将超前支护分为地层改良法和预支护法。地层改良法就是提高开挖面周围地层土的特性的方法，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。银川隧道管棚超前支护
