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管棚施工作业指导书1目的明确隧道管棚施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，规范隧道管棚施工作业。2编制依据⑴《客运专线铁路隧道工程施工指南》⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》⑶《高速铁路设计规范(试行)》3适用范围适用于XX客专XX段站前工程XX标隧道φ89、φ108等规格大管棚施工作业。4工艺流程及技术要求大管棚设计本线在隧道进出口明暗交界处设计超前大管棚。设计参数：①导管规格：外径89mm、108mm等，壁厚满足设计要求；②管距：环向间距40cm；③倾角：外插角1°～3°为宜，可根据实际情况作调整；④注浆材料：M20水泥浆或水泥砂浆；⑤设置范围：拱部140°范围；⑥长度：40m。大管棚施工施工工艺流程见图4-1-1。图4-1-1超前大管棚施工工艺流程图施作护拱1．混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部140°范围内施作，断面尺寸为×，导向墙内设2榀I18轻型工字钢，钢架外缘设Φ140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。钢架各单元由连接板焊接成型，单元间由螺栓连接。导向墙环向长度可根据具体工点实际情况确定，要保证其基础稳定性。2．孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。根据设计图纸，搭建管棚的框架结构，一般使用金属或木材作为框架材料。贵阳大管棚管
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。管棚钢管环向间距的确定常规的沿隧道开挖轮廓线等间距设置管棚的方法是不科学的，应针对不同情况合理设计。昭通隧道管棚管管棚在隧道施工、地下工程、边坡防护与治理以及基坑开挖等多个领域均发挥着重要作用。
随后管棚法被用于城市地下铁道的暗挖施工，在建筑物密集、交通繁忙的城市中心地区．采用明挖法施工地下工程必须拆迁大量的地层管网和地面建筑物，随着人们对环境保护的呼声越来越高及对环保的日益重视，承包商们不得不放弃既影响交通又不利于环境保护的明挖法而改用暗挖施工法，管棚法作为一种重要的暗挖施工法在日本、美国及欧洲各国被采用。管棚钻机是管棚法施工技术中关键的设备，它的作用是沿着隧道断面外轮廓超前钻进并安设管棚。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。
隧道施工中超前小导管、超前锚杆和超前管棚的区别：1、三者的支持原则是不同的：(1)超前小导管支护原理：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。在软弱破碎岩石施工中，超前小导管可以加固松散岩石，增强注浆后松散软弱围岩的稳定性。有利于开挖后和初期支护期间围岩的稳定，不会引起围岩失稳破坏，直至坍塌。超前小导管注浆适用于隧道拱部软弱围岩、松散无粘结土层、自稳能力差的砂层和卵砾石层的破碎岩层。(2)超前锚杆支护原理：超前锚杆沿开挖轮廓线大外倾角安装在开挖面前方，对前方围岩形成预锚固(预支护)，在预先形成的围岩锚固环保护下进行开挖、装渣、排渣和衬砌。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。松散地层结构松散，稳定性差，特别是有地下水时。施工时容易坍塌。在这类地层施工时，除了减少对围岩的扰动外，还应加强临时支护，临时支护可采用超前锚杆。(3)超前管棚的支护原则：一般沿部分或全部地下工程断面呈一定间隔周向布置，形成钢管棚防护。管棚超前支护是为特殊条件下的安全开挖提前提供临时支护方法，以提高地层的承载力。管棚技术的应用，可以显著提高地下工程的整体质量，减少后期维护成本。
钢拱架布置间距根据塌方体的松散与开挖难易程度及施工效果，可在40-80cm范围内调整选择，特殊情况下需加密。根据对工程实例的地质条件、工程断面尺寸、埋深等影响因素的总结和对比分析，得出以下经验结论，可用于地下工程支护的施工依据：管棚钢管环向间距的确定管棚钢管直径范围一般为φ70-180mm，我们可将管棚支护按管径分类为小管棚、中管棚、大管棚。小管棚管径一般在φ32~50mm范围内，多采用管径为φ42mm的钢管，管长以，环向间距一般取，水平搭接长度。中管棚管径一般在φ50-φ89mm范围内，管长一般不超过20m，环向间距一般取，水平搭接长度1-2m。大管棚一般可选用φ89-φ159mm的钢管，常用管径φ108mm，管长以不超过40m为宜，钢管一般分节长4m或6m，以丝扣连接，丝扣长不小于150mm，环向间距一般不大于3-5倍管径为宜。外插角的合理确定角度过小，将可能导致管棚远端下垂至隧道开挖幅员内影响后期施工；相反，角度过大，管棚离开挖幅员距离过大，管棚下方的三角土体坍塌给洞身开挖支护带来很大困难，还应根据管棚钻机工作室空间大小，以及钻杆长度等情况综合考虑确定。小管棚外插角常取5º-15º，中管棚常取2º-8º，长管棚多取1º-3º。钢拱架支撑一般用工字钢。管棚作为地下工程的支护结构之一，能够形成对围岩的一个支撑，确保地下工程结构的安全稳定。贵阳管棚支护
确定管棚的尺寸、形状和用途，考虑到所需的存储空间和工作区域。贵阳大管棚管
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。。贵阳大管棚管
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