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。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。西双版纳管棚支护
作为隧道洞口段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，也常用于浅埋但不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沉降有特殊要求的工程等。管棚支护的设计管棚支护的设计参数主要包括：钢管直径、长度、间距、仰角、水平搭接长度、钢架间距、注浆参数等，当需要增大钢管的强度和刚度时，可在管内设置钢筋笼而后用水泥砂浆填充。我国《铁路隧道施工规范》规定：管棚用钢管直径宜为φ70-φ127mm；钢管中心间距宜为管径的2-3倍；管棚长度应根据地层情况选用，不宜小于10m；纵向两组管棚的搭接长度应大于3m。管棚支护参数可按工程类比法确定，并在施工中根据实际情况调整。管径的选择大部分工程的钢管直径在中φ50-φ180mm之间，有学者将管棚支护按管径分类为小管棚和大管棚，小管棚管径一般在φ30-φ50mm，大管棚管径介于φ89-φ159mm，工程中多用φ108mm的钢管，环向间距以不大于3-5倍管径为宜。管棚钢管的选择根据计算结果和技术经济因素分析，对于支护条件要求较高的松软地层，应选取φ127mm钢管，土体凝聚力较高的粘性土，可选取φ89mm钢管，一般土层在多数情况下选取φ108mm钢管。北海管棚超前支护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。
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。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。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。管棚支护适用范围根据国内外的施工实践，综合我国目前地下工程管棚支护应用的实际案例，管棚支护可适用于：软弱砂土质地层、砂卵砾石地层，膨胀性软流塑、硬可塑状粉质粘土地层，裂隙发育岩体、突泥突水段、断层破碎带、塌方段、破碎土岩堆地段、浅埋大偏压等地质和地下水丰富条件的地下构筑物施工的支护，隧道进出口段开挖的支护，也多应用于地铁等穿越城区的地下工程的开挖预支护，可作为穿越既有建筑物、公路、铁路及地下结构物下方修建隧道的辅助方法；作为隧道洞口段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，也常用于浅埋但不宜明挖地段或浅埋隧道情况下。
管棚管道钻孔：1、钻进前，检查钻机各部分运转是否正常，更换异常部件，检查水压是否能满足施工要求;然后埋好钢拱，固定套管，将套管与钢拱焊接在一起，在固定套管之前，将管道位置调整到正确的位置。从两边到中间依次安装钻机。钻机安装牢固，防止摆动位移、倾斜和下沉。钻机与工作面的距离一般不小于2m。2、钻孔时，为了克服钻孔后钻具自重造成的下垂现象，钻孔应与导管一致，仰角比线中心线高1°，即外倾角为1°，以保证钻孔后管棚不侵界。钻孔定位可结合指南针、经纬仪和挂线，确保钻机钻杆轴线与张角一致。开钻时，先低速低压，成孔几米后加速加压。方位角由罗盘测量，用于井斜测量，并控制水平偏差。当井眼形成一半时，用фф108毫米套管测量和控制向上或向下的侧倾角，以确定偏差。3、钻进时根据情况确定是否加泥浆或水泥浆钻进，当钻进到砂层容易塌孔时，应在继续钻进前加泥浆护壁;如果塌孔严重，可加水泥浆或化学浆护壁继续;如果不能成孔，可以在管棚前端加套管或直接焊接钻头钻孔。4、钻进速度应保持在一个恒定的速度，特别是当钻头遇到泥砂层时，要控制钻进速度，避免出现钻进现象。5、为避免钻杆过长、钻头因自重下垂或漂石钻进方向不易控制的现象。扇形布置:当隧道段地层相对稳定，但拱部附近地层不稳定时使用。
管棚管注浆加固时需要符合的规定?管棚管注浆加固应保证加固地基在平面和深度连成一体，满足土体渗透性、地基土的强度和变形的设计要求。在地基处理中，管棚管注浆加固宜与其他地基处理方法联合使用，当采用单一管棚管注浆加固方法处理地基时要充分论证其可靠性。而水泥为主剂的浆液管棚管注浆加固设计应符合下列规定：1.对软弱土处理，可选用以水泥为主剂的浆液，也可选用水泥和水玻璃的双液型混合浆液，在有地下水流动的情况下，不应采用单液水泥浆液。2.管棚管注浆孔间距按试验结果确定，一般可取。3.浆液的初凝时间应根据地基土质条件和管棚管注浆目的确定。在砂土地基中，浆液的初凝时间宜为5~20min;在粘土地基中，宜为1~2h。4.管棚管注浆量和管棚管注浆有效范围应通过现场管棚管注浆试验确定，在粘性土地基中，浆液注入率宜为15%~20%;管棚管注浆点上的覆盖土厚度应大于2m。5.对劈裂管棚管注浆的管棚管注浆压力，在砂土中，宜选用，宜选用。对压密管棚管注浆，当采用水泥砂浆浆液时，塌落度宜为25~75mm，管棚管注浆压力为1~7MPa。当塌落度较小时，管棚管注浆压力可取上限值。当采用水泥~水玻璃双液快凝浆液时，管棚管注浆压力应小于1MPa。6.对人工填土。管棚和超前小导管作用都是超前支护，只是作用范围和大小不一样。兰州隧道管棚注浆管
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棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔（Φ115mm），然后可用10t以上卷扬机配合滑轮组反压顶进；也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管；接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50，相邻钢管接头至少错开1m。步骤七：注浆安装好有孔钢花管后即对孔内注浆，注浆后再施工无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量；注浆结束后及时管内浆液，并用水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度。相信大家看了以上内容之后对于大直径管棚如何施工已经有了了解，我们在施工时一定要掌握好施工的技术及方法，这样在施工时才不会出现差错，希望以上内容对大家在施工时有帮助。西双版纳管棚支护
