一般按松弛荷載理論進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)圍巖地質(zhì)條件和施工條件進(jìn)行力學(xué)計(jì)算。鋼管直徑多選用80~180mm，鋼管中心距離一般為30~50cm。鋼管長(zhǎng)度視軟弱破碎圍巖的厚度而定，一般為10~45m。鋼管以較小的仰角沿巖面打入，形成了一個(gè)梁結(jié)構(gòu)來(lái)承擔(dān)圍巖的壓力。鋼管采用內(nèi)注水泥漿、化學(xué)漿液或細(xì)石混凝土、勁性骨架來(lái)增加鋼管剛度。大圖模式工藝工法特點(diǎn)(1)在管棚超前預(yù)支護(hù)的作用下開(kāi)挖，可以防止地表下沉和圍巖坍塌，以保證施工過(guò)程中的安全。(2)管棚一次超前量較大，支護(hù)過(guò)程中搭接較少，節(jié)省材料。亦可減少安裝鋼管次數(shù)，并減少與開(kāi)挖作業(yè)之間的干擾。(3)施工速度快，支護(hù)效果好。工藝流程及操作要點(diǎn)1施工工藝流程大圖模式2管棚施工序操作要點(diǎn)開(kāi)挖管棚工作室(1)工作室確定工作室應(yīng)選擇設(shè)置在圍巖穩(wěn)定地段，盡量接近加固地段，以縮短管棚長(zhǎng)度;在軟弱圍巖中開(kāi)挖工作室，要加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)進(jìn)行混凝士襯砌。(2)工作室尺寸為便于架設(shè)鉆機(jī)，安設(shè)鋼管，工作室斷面應(yīng)挖至隧道開(kāi)挖線以外1~，比較低鉆孔以下1m。工作室長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)備施工需要。鉆孔施工工藝(1)準(zhǔn)備工作首先，在開(kāi)挖輪廓線以外施作混凝土套拱作為長(zhǎng)管棚導(dǎo)向墻。澆注前，應(yīng)在套拱內(nèi)按設(shè)計(jì)仰角安設(shè)孔口管起導(dǎo)向、固定作用。超前支護(hù)方法主要包括：管棚法，機(jī)械預(yù)切糟法，超前小導(dǎo)管法，超前錨桿法、凍結(jié)法等等。楚雄大管棚管

管棚管施工要求：（1）為保證成孔質(zhì)量，防止鄰孔鉆進(jìn)時(shí)前面的成孔坍塌，鉆孔間隔進(jìn)行。先鉆奇數(shù)孔，后鉆偶數(shù)孔，成孔直徑為φ140mm，以便順利安裝φ108×6mm鋼花管。即采用大引導(dǎo)孔施工，很大程度上克服在頂管施工作業(yè)中送管難的情況發(fā)生。（2）施作長(zhǎng)管棚時(shí)（φ108×6mm），打孔角度洞口段為1°～3°，環(huán)向間距40cm，每根長(zhǎng)40m（每節(jié)長(zhǎng)9m，采用長(zhǎng)89cm套管連接），施作時(shí)每段應(yīng)交錯(cuò)搭接3m，管棚管上按間距15cm梅花形鉆10mm的小孔。1節(jié)管棚管頂端做成錐型，以便頂進(jìn)。φ108×6mm管棚管采用4.0m和6.0m兩種規(guī)格，奇數(shù)孔首根4.0m，偶數(shù)孔首根6.0m，其余的均為6.0m，以避免管棚管接頭在同一斷面上。管棚管采用套管聯(lián)接。（3）為了確保鉆桿接頭有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，鉆桿連接套應(yīng)與鉆桿材質(zhì)一致，兩端加工內(nèi)螺紋（配合鉆桿端外螺扣），連接套的壁厚≥10mm。為防止鉆桿在推力和振動(dòng)力的雙重作用下，上下顫動(dòng)，導(dǎo)致鉆孔不直，鉆孔時(shí)，應(yīng)把扶直器套在鉆桿上，隨鉆桿向前鉆進(jìn)向前平移。紅河州管棚現(xiàn)貨先行施設(shè)的管棚，以掌子面和后方支撐為支點(diǎn)，形成一個(gè)梁式結(jié)構(gòu)。

管棚鉆桿施工完成一定數(shù)量后，將加工好的鋼筋籠依次安放入管棚管內(nèi)。圖15鋼筋籠安裝圖注漿注漿采用充填注漿。管棚注漿原則上遵循著“先兩側(cè)后中間”、“跳孔注漿”、“由稀到濃”的原則。水泥漿水灰比1:1—1:（重量比），注漿壓力:—，穩(wěn)壓，高不超過(guò)2Mpa。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，終注漿水灰比為1:，注漿壓力，如圖16、17所示。圖16注漿原理示意圖圖17注漿實(shí)物圖經(jīng)過(guò)管棚平臺(tái)式和第二平臺(tái)的施工，超前管棚支護(hù)完成效果，如圖18所示。圖18管棚施工效果圖四、一次性導(dǎo)向管棚施工技術(shù)特點(diǎn)暗挖段超前管棚支護(hù)采用一次性導(dǎo)向施工技術(shù)，避免了洞內(nèi)狹小空間施工，縮短了施工工期，施工效果良好，為以后相似工況暗挖施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。（1）高壓沖洗液挖導(dǎo)向跟管鉆進(jìn)技術(shù)適用于各種粘土、粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化巖層以及回填土層中。由于采用高壓沖洗液切割軟化巖層，若在沙層中施工必須加強(qiáng)泥漿配比，防止泥沙隨管口涌出。（2）傳統(tǒng)的管棚施工方法存在一次性支護(hù)長(zhǎng)度短，管棚方向難以控制，在穿越連續(xù)建筑物或主干道時(shí)，需不斷擴(kuò)挖管棚工作室，增加了安全隱患。使用非開(kāi)挖導(dǎo)向技術(shù)施做管棚，較好的解決了這些不足之處，既能施做長(zhǎng)、大管棚，又能很好的控制管棚施做精度。。

4.易于實(shí)現(xiàn)較大的變徑要求。長(zhǎng)螺旋跟管鉆進(jìn)管棚鉆孔軌跡控制方法管棚鋼管鉆孔一旦出現(xiàn)孔斜或超出設(shè)計(jì)允許偏差，會(huì)妨礙鄰近鋼管的鉆設(shè)，造成洞體形狀參差不齊，支護(hù)效果不好等結(jié)果；若鋼管下沉到一定程度，開(kāi)挖時(shí)還需要切除，造成間隔增大，易坍塌。為此，鉆進(jìn)時(shí)可采取中壓給進(jìn)、中等轉(zhuǎn)速、中等循環(huán)液量鉆進(jìn)；鉆孔平面誤差徑向應(yīng)控制在20cm內(nèi)，角度誤差小于1°以免因孔徑過(guò)大而造成管棚鋼管偏斜和向下彎曲。在實(shí)際施工中水平鉆孔彎曲一般較難避免，因此除提高管棚定位精度外，可再給以適當(dāng)?shù)纳咸Я?根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況定)，以補(bǔ)償部分鉆孔下垂量。管棚鉆孔軌跡控制方法管棚鋼管鉆孔一旦出現(xiàn)孔斜或超出設(shè)計(jì)允許偏差，會(huì)妨礙鄰近鋼管的鉆設(shè)，造成洞體形狀參差不齊，支護(hù)效果不好等結(jié)果；若鋼管下沉到一定程度，開(kāi)挖時(shí)還需要切除，造成間隔增大，易坍塌。為此，鉆進(jìn)時(shí)可采取中壓給進(jìn)、中等轉(zhuǎn)速、中等循環(huán)液量鉆進(jìn)；鉆孔平面誤差徑向應(yīng)控制在20cm內(nèi)，角度誤差小于1°以免因孔徑過(guò)大而造成管棚鋼管偏斜和向下彎曲。在實(shí)際施工中水平鉆孔彎曲一般較難避免，因此除提高管棚定位精度外，可再給以適當(dāng)?shù)纳咸Я?根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況定)，以補(bǔ)償部分鉆孔下垂量。管棚和注漿混凝土形成厚拱，實(shí)現(xiàn)管棚縱向成梁、橫向成拱的承載作用。

由于鉆頭不變徑跟管鉆具的鉆進(jìn)是同口徑進(jìn)入，尤其是遇到漂石時(shí)，鉆進(jìn)將非常困難，即使鉆孔成功，由于鉆孔縮徑，起拔套管也非常麻煩，甚至經(jīng)常造成套管斷裂等孔內(nèi)事故。1、連接偏心鉆頭和鉆頭體的橫銷(xiāo)只起到懸掛鉆頭的作，不承擔(dān)扭矩，避免了銷(xiāo)子的變形、折斷所造成孔內(nèi)事故；2、目前國(guó)內(nèi)采用的偏心跟管鉆頭需要轉(zhuǎn)動(dòng)175°左右才能實(shí)現(xiàn)鉆頭的張斂，而這種類(lèi)型鉆頭的鉆頭體正轉(zhuǎn)一個(gè)很小角度（8°左右）即可使鉆頭直徑增大到設(shè)定的擴(kuò)孔直徑，鉆頭收回時(shí)，反轉(zhuǎn)一個(gè)很小角度即可使鉆頭直徑縮小到設(shè)定的直徑，減少了鉆頭收回時(shí)被卡住的概率；3、單偏心跟管鉆頭—Ⅱ型的扭矩是通過(guò)在鉆頭體上設(shè)有一腎形的長(zhǎng)圓孔和在偏心鉆頭上設(shè)有一腎形的長(zhǎng)圓軸的配合來(lái)傳遞的；4、易于實(shí)現(xiàn)較大的變徑要求。長(zhǎng)螺旋跟管鉆進(jìn)管棚鉆孔軌跡控制方法管棚鋼管鉆孔一旦出現(xiàn)孔斜或超出設(shè)計(jì)允許偏差，會(huì)妨礙鄰近鋼管的鉆設(shè)，造成洞體形狀參差不齊，支護(hù)效果不好等結(jié)果；若鋼管下沉到一定程度，開(kāi)挖時(shí)還需要切除，造成間隔增大，易坍塌。為此，鉆進(jìn)時(shí)可采取中壓給進(jìn)、中等轉(zhuǎn)速、中等循環(huán)液量鉆進(jìn)；鉆孔平面誤差徑向應(yīng)控制在20cm內(nèi)，角度誤差小于1°以免因孔徑過(guò)大而造成管棚鋼管偏斜和向下彎曲。超前錨桿沿開(kāi)挖輪廓線大外傾角安裝在開(kāi)挖面前方，對(duì)前方圍巖形成預(yù)錨固(預(yù)支護(hù))。玉林隧道管棚管

管棚超前支護(hù)法是近年發(fā)展起來(lái)的一種在軟弱圍巖中進(jìn)行隧道掘進(jìn)的新技術(shù)。楚雄大管棚管

當(dāng)隧道穿越不良地質(zhì)地段時(shí)，需要修建大型管棚，一是保證隧道和施工現(xiàn)場(chǎng)有足夠的工作空間進(jìn)行管棚施工，二是保證大型管棚按照設(shè)計(jì)要求的插入角度插入圍巖。因此，管棚施工傳統(tǒng)方法是先形成擴(kuò)大的工作空間，即擴(kuò)大隧道開(kāi)挖斷面，比原設(shè)計(jì)斷面開(kāi)挖輪廓線大1-2米，沿道路大4-7米，以保證大管棚按設(shè)計(jì)要求打入巖體。在不良地質(zhì)區(qū)，由于圍巖和節(jié)理裂隙發(fā)育，自穩(wěn)能力較差。擴(kuò)大斷面施工時(shí)，不但圍巖本身的穩(wěn)定性和施工安全令人擔(dān)憂(yōu)，而且擴(kuò)大斷面消耗的人力、物力和財(cái)力往往無(wú)形中增加，延誤工期。楚雄大管棚管