隧道管棚施工工序图片详解

管棚施工工艺工法(下)管棚施工的人员可视作业面情况而定，一般一台管棚钻机应为一个作业工班。

施工的质量和进度很大程度上取决于钻孔的质量和进度。

所以，必须有几个技术熟练的钻工和机长作为钻孔作业的骨干。

钻孔人员分成两班，24小时进行施工。

主要机具设备质量控制1、钻孔质量控制(1) 保证钻机就位及施工过程中，地面沉降量不大于10mm。

(2)钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。

(3) 钻杆晃动时，应适当降低钻速，防止因扩孔而改变仰角。

(4) 钻进结束后应对孔深进行量测。

(5) 孔口距偏差不超过±30mm，孔深偏差不超过±50mm。

2、注浆质量控制(1) 孔内灌入细石混凝土时，钢管可不加工成花管。

(2) 严格按照设计配合比配制浆液。

(3)如需加入水玻璃时，应调整好各工序，尽量缩短注浆的时间。

并在灌入前，进行孔外的凝结时间试验。

(4)搅拌浆液应随施工不间断进行。

(5) 严格保证持压时间。

(6)注浆应连进行，中途不得间断，如被迫中止时，应用清水将孔内浆液冲净。

(7)卸管后应立即进行封堵，并在注浆过程中随时观察岩隙或其它外露部位有无溢浆现象，待浆液均均流出时，再进行封堵。

(8)施工前对各孔位进行编号，认真作好注浆记录。

安全措施(1)加强对作业人员安全教育，并经培训后才能上岗。

(2)进入现场施工必须正确佩戴安全帽，高空作业必须系好安全带，并保证附着物的牢固。

(3)钻孔及注浆作业时，施工人员佩載好防尘口罩。

应用实例1、应用工程概况由中铁一局集团第五工程有限公司承建的云桂铁路石林隧道全长18.208Km，施工里程为DK651+225～DK669+433，设计为单洞双线隧道，最大埋深约250m。

隧道进、出口段处于岩溶高原向盆地过渡的岩溶斜坡地段，全风化层较厚，局部存在顺层，稳定性差，岩石破碎，力学性质差。

为保证隧道顺利安全进洞，进出口段采用钢管棚作为超前支护。

图文详解隧道施工主要工序，你见过吗？？
导读：下面展示的是隧道施工主要工序，图片均来源于合福铁路隧道施工现场。

洞口导向墙施工
洞口大管棚施工
洞口大管棚
进洞施工
洞内开挖打钻
布药爆破
超前小导管
拱部钢架、网片与超前小导管中下台阶立架支护
喷射混凝土
初支喷护完成
仰拱底开挖清理完成
仰拱初支施工
仰拱钢筋绑扎
中隔壁落底
中隔壁与仰拱填充混凝土纵向止水带固定
纵向排水盲管、无砂混凝土土工布铺设
铺设防水板
二衬钢筋绑扎
预埋槽道
二衬混凝土施工
边侧水沟电缆槽
端墙式洞门
帽檐斜切式洞门
喇叭口倒切式洞门
（来源：中交三航工程施工）
【峰会时间】 2015年8月22--23日
【峰会地点】中国●北京
【参会对象】房地产产业链董事长及核心高管（物业类大大欢迎）【电话咨询】182-****6399
【微信咨询】yes6399（长按复制）
【主办单位】住建部-—中国房地产O2O研究院
本次峰会主题
1.【互联网+】中国房地产O2O系统解决方案
2.【商业地产O2O】体验式商业购物中心
3.【文旅地产O2O】文化+旅游+地产+O2O
4.【住宅销售O2O】好屋中国、房多多、Q房、吉屋
5.【社区电商O2O】彩生活、社区001、小区无忧
6.【产业地产O2O】用互联网、改造传统产业
7.【地产众筹】房地产+互联网+金融新模式
主讲嘉宾。

中铁十九局集团西康铁路二线工程指挥部Xks-3合同段宋家山隧道洞门30m大管棚施工方案编制：审核:审批：中铁十九局集团西康二线工程指挥部第三项目部二零一零年四月一、工程概况宋家山隧道进口DK197+912～DK197+942段，长30m，围岩趋于软弱浅埋。

隧道围岩灰岩含量占35%～45%浅灰色，青灰色，千枚岩，千枚片构造，粒状，鳞片状变晶结构，薄片状泥钙质胶结主要有娟云母，绿泥石，石英等。

节理发育，无渗水。

隧道采用横洞进洞开挖。

隧道进口处与山体面几近垂直，造成工程施工条件差，无法满足正常施工要求。

二、施工方法根据现场施工情况及作业环境，遵循施工可操作性和可实施性，满足施工需要，保证施工安全。

在DK197+942处拱顶120º范围内采用超前长管棚加小导管预注浆相结合的超前支护施工。

附：管棚洞身段横断面设计图。

管棚洞身段横断面设计图`1、导向墙施工。

1.1、在洞内扩大开挖纵向6m、高0.5m作为导向墙及管棚施工工作室，并对其进行初期支护以保证施工安全。

1.2、导向墙采用C20混泥土，截面尺寸为1000mm*620mm，环向浇注至拱脚。

导向墙设2榀I16工字钢，钢架外缘设121mm壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。

2、管棚施工2.1、管棚制作。

管棚采用ф108mm壁厚6mm热轧无缝钢管制作而成，钢管每节长5m和6m，钢管连接端采用外车丝扣，丝扣长500mm。

长6m的钢管制作为孔径10～16mm钢花管，孔距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。

套管采用ф114mm 壁厚6mm钢管加工，套管采用内车丝扣，丝扣长500mm。

附图：管棚接头示意图；钢花管大样图。

钢 花 管 大 样2.2、钻孔、清孔及验孔。

采用隧道台车钻孔作业平台；用经纬仪、挂线、钻杆相结合的方法定位、定向孔口及孔轴线，管棚环向中心间距50cm，管棚轴线与衬砌外缘夹角1º～3º。

钻孔选用管棚钻机风动干钻法钻进成孔，并严格控制钻孔上抬量和角度。

长大管棚施工通过断层破碎带和软弱围岩带时，可采用长大管棚进行超前支护。

1.利用钻孔台车作为钻深孔机械，按设计孔位实施作业。

施钻深孔时，台车大臂顶紧在掌子面上，当第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余20～30cm时停止钻进，接长第二根钻杆，用联接套把两根钻杆连接牢固，继续施钻，直至钻孔达到设计深度（比管棚长0.5m以上）后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。

在钻孔时，要确保孔径比棚管外径大于15～20mm。

管棚钻孔工艺流程见图1。

图1 管棚钻孔工艺流程2.顶管施工先进行管件制作，采用Ф89普通钢管加工后作为棚管，把加工好的管节联接套安装在钢管两端。

然后将钢管安放在台车大臂上，对准已钻好的引导孔，低速推进钢管。

直至达到棚管设计长度。

用钻头掏尽钢管内残碴，进行棚管补强，即在钢管内注入水泥浆或水泥－水玻璃浆液。

顶管施工工艺流程见图2，管棚布置见图3。

图2 管棚顶管施工工艺流程四、帷幕注浆本标段张家沟隧道及郁山隧道涌水严重，岩溶水发育，施工采用帷幕注浆进行处理。

帷幕注浆具有堵水效率高、耐时久、兼有加固地层的作用，在防水要求高或富水软弱地层隧道施工中，帷幕注浆已经成为隧道围岩防水问题的必要手段。

1.注浆施工准备（1）注浆孔位布置及设计技术参数根据施工现场和水文地质、注浆材料、最大注浆压力和浆液质量稳定的技术要求，设计隧道全断面注浆孔位。

设计技术参数见表61。

（2）注浆施工机具钻机采用液压钻孔台车或YG100导轨式凿岩机、FJY27A型钻架配套设备。

注浆泵采用2TGZ-60/210双液浆注浆泵。

ZJ400型制浆机拌制预定水灰比的浆液，采用JS-100搅拌机储存和二次搅拌浆液，以防止浆液沉淀、离析，保证吸浆管进浆顺畅。

水玻璃用矿斗车或铁桶储存。

在双浆液注浆机两个出浆管头加设三通及阀门作为混合器，双浆液在混合器混合后注入钻孔中。

止浆塞由穿在注浆管上的胀塞组成，胀塞用加纤维材料合成的橡胶制成，可用机械方法或通过充气充水方法使其膨胀。

隧道洞口管棚施工工程概况隧道工程为米仓山隧道出口，左线4350米，右线4322米。

本标段工程难点是隧道独头掘进距离过长，工期压力大。

隧道独头掘进距离过长，通风难度大。

泥岩、页岩段遇水易产生塑性变形。

长管棚施工隧道洞口进洞设置管棚措施，左线管棚ZK60+242~ZK60+272（30m）,右线管棚K60+216~K60+246（30m）。

西北地区第四系新黄土地区隧道掘进需要管棚支护,但常规的湿式钻进方法不适合黄土地层,因为水会使黄土变得松软、塌陷。

因此必须考虑新的钻进方法以保证隧道周围土体不受影响。

西北新黄土主要为风成黄土，土中胶黏物质较少，在含水量较少的情况下，容易碎裂松散，并容易被风带走。

这样就为空气钻进带来了方便，钻孔碎屑可以用压缩空气吹出钻孔。

8.2.2.1施工方法根据以上地质情况，宜采用“风动钻进”施工方法进行管棚施工，即将Φ89钢管加工成每节4.5米的钻杆，利用水平导向钻机将Φ89的钻杆分节钻入。

钻入时利用空气压缩机产生的高压空气将钻渣吹出孔外，利用有线导向仪器和灯光测斜保证打设精度。

此方法有以下优点：（1）采用无水作业可避免对地层造成较大扰动，保证施工安全；（2）利用有线导向仪器和灯光测斜保证打设、施工精度；（3）一次性长距离打设可避免中间搭接；（4）管内进气管外出气可保证长距离打设而不会卡钻。

8.2.2.2主要施工设备管棚施工主要机械设备配备表8.2.2.3施工工艺及操作要点管棚施工工艺流程见下图。

长管棚施工工艺流程图(1) 准备工作①为防止30米长管棚偏离轮廓线以外较远以及侵入开挖轮廓净空，必须设置导向管以控制成孔方向，导向管长度2.0m，采用￠127mm无缝钢管（壁厚4mm）加工，经精确计算测量后焊接在导向钢拱架上。

导向管计算其角度时根据起始孔与终孔在同一平面上的投影（由于考虑到钻孔时钻具下沉及为防止侵入下一管棚工作室开挖净空，本管棚施工时抬高高度为1.2m）计算出每一根管棚相对应的ΔX、ΔY，如下图所示。

隧道大管棚超前支护施工图解
管棚施工在这中间就起到了超前支护的作用，因此又称之为管棚超前支护，管棚刚度较大，施工时如再次发生塌方，塌渣也是落在管棚上部岩渣上，起到缓冲作用。

即使管棚失稳，其破坏也较缓慢，为隧道开挖提供了坚实的基础。

安装套拱中导向管
绑扎套拱钢筋网
套拱底模安装
套拱堵头模板安装
套拱模板加固及泵管安装
套拱拆模后施钻管棚孔
套拱施钻管棚孔
在洞外洞口交界处架立钢架，间距按管棚施工图要求，用连接筋焊接成一整体。

在钢支撑上安设导向钢管，数量、环向间距和外插角与大管棚一致。

导向钢管的安装要测量定位，使钢管位置与方向准确无误，导向钢管与钢架焊为整体。

支立模板，然后灌注导向墙，导向墙完成后，喷射混凝土封闭周围仰坡面，以防止浆液从周围仰坡渗漏。

搭设钻孔平台脚手架、安装钻机。

套拱送管棚施工
管棚注浆后封孔
套拱施作完成。

隧道管棚施工工序图片详解
超前小导管与管棚的区别
超前小导管的处理范围一般也就6米左右，小导管为壁厚5mm 的钢管，直径一般为42mm。

是通过小导管注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。

而管棚是在进洞口的地质条件非常差（如：沙土、破碎严重的岩石、黄土等）的情况下使用，一般长度就20-30米左右，管棚为壁厚3.5mm的钢管，直径一般为108mm。

当然洞内地质条件非常差的时候也可以用管棚（如：洞内遇到冒顶现象造成的沿洞轴线长度较大，放量较大）。

1.利用工字钢套拱拱架安装套拱中导向管：
2.绑扎套拱钢筋网：
3.套拱底模安装
4.套拱钢筋绑扎：
5.套拱模板加固及泵管安装：
6.套拱拆模后施钻管棚孔：
7.套拱施钻管棚孔：
8.利用挖机套拱送管棚施工：
9.管棚注浆后封孔：
10.套拱施作完成：
11.钢拱架、小导管、钢筋网标准施工：
12.每间隔一榀钢格栅或一榀钢拱架安装小导管，及小导管布置范围：。

隧道超前管棚支护施工工艺及方法(1)工艺流程管棚施工工艺流程见图。

管棚施工工艺流程图(2)施工方法采用管棚钻机钻进并顶进管棚。

利用高压注浆泵注浆。

采用钢筋混凝土套拱作长管棚导向墙。

套拱在明洞外轮廓线以外施作。

首先顶进有孔钢花管，注浆；再顶进无孔钢管，注水检查注浆质量。

钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔便顶进一根钢管，利用光耙测斜仪检测偏斜度。

长管棚钢管采用热轧无缝钢管，钢管节长4～6m。

棚管接长时先将前一根钢管顶入钻好的孔内再联结，丝扣连接，丝扣长15cm。

为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采用4m钢管，偶数的第一节管采用6m钢管，接长均采用6m钢管。

按设计进行长管棚注浆。

注浆前先进行注浆现场试验，注浆参数通过现场试验按实际情况确定。

注浆结束后用水泥砂浆填充钢管，以增强管棚强度。

(3)技术措施先施做注浆孔，后施做检查孔。

注浆孔注浆完成后，再与注浆孔同法打设检查孔钢管，以检查注浆孔的注浆质量，最后将检查孔钢管内注入水泥砂浆封堵密实。

洞口大管棚施工前，严格按设计要求施工大管棚导向墙，测量定位准确预埋套管，并用测斜仪控制钢套管的倾斜度，利用导向墙控制大管棚倾斜度；同时，钻进过程中利用测斜仪检查大管棚钢管的倾斜度，并做好每个钻孔地质及钻进长度记录。

洞身中管棚按设计位置施工，运用测斜仪进行钻孔偏斜度测量，严格控制管棚打设方向，并作好每个钻孔地质记录。

为保证支护效果，严格按设计外插角控制管棚的外插角，尽量减小外插角，同时防止管棚侵入开挖净空，降低管棚超前支护的效率，并给开挖带来困难。

洞内管棚尾段与钢架焊接，形成共同支护体系，提高支护效率。

管棚施工时，对钢管主要材料进行材质检验。

遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则。

隧道超前管棚施工工艺本隧道在斜井洞口、竖井与正洞过渡处以及正洞Ⅴ级围岩、下穿xx地段设计采用φ108mm管棚，下穿机场地段采用φ325mm大管棚，管棚长度50m。

⑴管棚施工工艺流程施作套拱→钻机就位→试钻→放置第1根套管并安装水平仪和调向装置→顶进作业→循环作业顶进最后一节钢管→注浆充填封口。

⑵搭设平台，安装钻机钻机安装要牢固，防止不均匀下沉、移位、倾斜等影响钻孔质量的现象发生，钻机距离掌子面不超过2m。

⑶钻孔①为了便于插管，钻孔直径应比管棚直径大20－30mm，钻孔深度宜大于设计的0.5m。

采用Ф125mmm钻头钻孔，成孔直径130mm。

②钻机开孔时应低速，等成孔0.5m以后再升压至1.0mpa，遇软弱围岩，再改用低压钻进。

钻孔顺序由高位孔向低位孔进行。

施钻时，钻机大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动影响施钻精度③管棚钻机钻深孔时必须接杆。

因此，随着孔深的增长，需要对回转扭矩、冲击力及推力进行控制和协调，尤其要严格控制推力，不能过大。

④管棚钻机固定就位前，测量人员应准确画出钻孔位置。

⑤钻机开孔时钻速宜低，钻进20cm后转入正常钻速。

第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余20～30cm时停止钻进，人工用两把管钳卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反转，脱开钻杆。

钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。

每次接长钻杆，均按上述方法进行。

⑥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。

引导孔直径应比管棚外径大15～20mm，孔深要大于管长0.5m以上。

⑦钻孔达到要求深度后，按同样的方法拆卸钻杆，钻机退回原位。

根据设计要求安装管棚。

钢管接头同一断面的接头数应不超过５0％，相邻钢管的接头至少错开１米。

安装前应在地面预先排好再依次安装，保证接头分布符合要求。

钢管上应按设计要求打注浆孔。

钢管的径向定位误差不大于２0厘米。