隧道施工中大管棚施工工艺探讨.pdf

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1、2016年11月建材与装饰交通建设隧道施工中大管棚施工工艺探讨张彦伟（中铁隧道股份有限公司河南郑州450000）摘要：管棚法是近年新兴的一种隧道掘进技术，通过预埋超前管棚来强化对侧壁与顶板的支撑作用，从而方便后续隧道开挖施工，是当前解决冒顶问题的最有效方法。本文将就如何在隧道中开展大管棚施工进行探讨。关键词：隧道施工；大管棚；施工工艺中图分类号：U455.4文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）47-0253-02引言部位的不同分为周边围岩注浆和掌子面注浆。通过导管向周边目前由于公路工程的不断壮大，公路工程中施工技

2、术水平不围岩注浆，在压力作用下化学浆液渗透到砂土间的空隙中，挤出断的提高，尤其是公路隧道大管棚技术更是得到了人们的广泛其中的空气和水分并胶结凝固，使隧道开挖轮廓线以外一定范关注。虽然我国在此技术上有所完善和进步，但是仍然存在一些围的松散砂土层形成整体，提高了围岩的地层刚度和整体稳定问题和不足需要改进。在建设社会主义和谐社会的新时期，进一性，减小了隧道周边塑性区的范围。另外，在软弱地层中开挖，围步加强公路工程的隧道大管棚技术，保证施工中的安全质量，是岩应力释放，因空间效应导致掌子面上方压力增大，掌子面可能促进公路工程发展的一个重要环

3、节。失稳。当施作周边后，由于梁支撑效应其前端将开挖范围内的部分地层压力进一步传递给掌子面，加剧了掌子面的失稳，主要表1大管棚施工处理现在掌子面向临空面挤出或坍塌。因此，在掌子面预留核心土，大管棚施工技术是当前隧道工程施工坍塌冒顶事故的主要同时采取注浆加固是必要的。处理方法，大管棚施工技术主要是以大管棚作为主要支撑，对隧道坍塌部分进行支护处理。大管棚施工技术实施前首先需要进3大管棚的施工工艺行大管棚的制作。大管棚制作一般是以无缝钢管作为主要的制3.1钻进施工作材料，大管棚由多段管节组成，前端管节前端应设置成圆锥施工顺序由低孔起，以左

4、右两旁朝向中间方向趋势实行平行形，管节由内丝扣和外丝扣链接。施工作业。钻孔时应确保导向管朝向与钻机摆设钻杆朝向相同，大管棚施工时，首先需要测量导线管的位置以及方向，在满钻机与工作面间距不可短于2m，钻孔顶入长管棚钢管。开钻时，足相关要求之间将其焊接牢固，焊接钢筋网等设施。大管棚的插成孔未深入时应将压力与速度调至较低水平，待成孔深入数米入点一般位于隧道坍塌部位后方，需要利用地质钻机将隧道初后再随深度逐渐调高压力；钻进期间，应随时根据地质的变化而期支护层钻穿，然后利用跟管钻进法完成初期钻孔工作，将钢筋选取不同钻头，如合金管钻适于钻进一

5、般土质或较软岩石，而冲笼插入钻孔，安装封口板和止浆阀，然后进行水泥砂浆的浇筑。击钻头则能够将坚硬岩石击碎；同时，钻孔应沿钻机位所定基线水泥砂浆浇筑过程中，应该根据施工条用空制注浆压力和时间，进行，并应时刻注意钻孔方向，以保证钻孔准确性。部分岩土可待注入水泥砂浆完全凝固之后，再进行下一孔的施工工作。能对管壁形成较大阻力，影响钻进，为此可于前半段使用直径大管棚施工技术作为目前较为先进的坍塌冒顶处理技术，大125mm钻头，后半段选取直径110mm钻头，如此即可将钢管顶管棚施下讨程中，话官冼用跟管钻进方法来设置大管棚，这样才入。此外，若钻

6、进中因遇复杂地层而导致成孔失败，可实行预注能够有效的保护岩层，防止坍塌问题的恶化，并且确保施工安全浆加固钻入成孔法，或以加长岩芯管跟管钻进。以及施工质量。在大管棚的施下讨程中，必须要严格按照施工规3.2套拱施工范进行回填密实，且初期的支护一定要紧紧贴住开挖掌子面。在大管棚施工中，混凝土套拱主要是用来作为长管棚的导向2管棚支护工艺原理墙，施工位置为隧道中初轮廓线外的地方，在套拱中分别埋入了工字形钢，并将它们焊接成一个整体。由于套拱的主要作用是管2.1管棚的梁支撑效应棚的导向管，所以套拱的倾角、位置和外插角的准确度对管棚的用作管棚的钢

7、管，前端以一定的角度插入开挖断面外深部围质量有非常大的影响。一般在施工过程中，通过经纬仪使用坐标岩，后端支撑在钢拱架上面，并与钢拱架焊接在一起。根据管棚的方法在工字形的钢架上确定出套管的平面位置，同时配合使的长度，一般开挖作业几个循环后进行下一次的管棚施作，管棚用水平尺和水准仪对套管的倾角进行设定，使用前后差距的方总有部分出露悬空的长度，因此，管棚钢管可看作是一端为铰法对孔口管的外插角进行确定。为了避免在进行混凝土浇筑的支，一端为滚轴支座的简支梁，隧道开挖后可有效承受卸荷产生过程中出现移位的情况，套管必须牢固的焊接到工字钢上。在混

8、的部分松动压力，使二次应力场的重分布向着有利于围岩稳定凝土套管浇筑结束后，要等到混凝土强度达到规定标准后，才可的方向发展。在开挖初期梁支撑效应尤为明显。以进行长管棚施工。一般硬度要到达90%以上。2.2管棚的注浆加固效应3.3管棚施工无缝钢管上钻取