隧道管棚施工工法

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内容简介

　　一、工法特点　　(一) 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、横整体,刚度较大,能阻止和限制围岩变形,并能提前承受早期围岩压力。主要作用机理如下：　　1．梁拱效应:先行施设的管绷，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，可有效抑制围岩松动和垮塌。　　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:掌子面爆破产生的爆炸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，大大降低了反向拉伸波所造成的围岩破坏程度及扰动范围。　　(二) 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,适用于大中型机械进行大断面开挖。　　(三) 其它支护方法相比，管棚支护技术机具简单、便宜，工艺简单、、工期短、效率高，支护效果好，经济和社会效益明显。　　（四）施工安全可靠。因管棚支护刚度较大，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。　　(五)长大管棚施工可预知管棚范围内复杂围岩的准确情况,对随后的注浆、开挖提供第一手地质资料,有利于施工方案的确定。　　因此，在隧道通过浅埋、软弱破碎岩体、塌方等不良地质地段时，为增强隧道围岩的稳定性，并考虑隧道所处的地质和水文条件、隧道长度、埋置深度、施工机械装备、工期和经济等方面的情况，在决定施工方法时，众多工程实践证明，管棚是最常采用且最为有效的支护方法 。　　二、适用范围　　根据国内外的施工实践，综合我国目前管棚支护应用的实际案例，管棚可适用于: 特殊困难地段,如极其破碎的岩体、塌方体、岩锥地段、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩的隧道施工；应用于地铁等穿越城区的地下工程的开挖预支护，可作为既有建筑物、公路、铁路及地下结构物下方修建隧道的辅助方法；可作为隧道洞口及修建大断面隧道施工的辅助工法及作为其他施工的辅助工法，也常用于浅埋但宜明挖地段或浅埋隧道情况下，地表有建筑物、或隧道接近地中结构物时等对施工降有特殊要求的工程等。　　

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