管棚施工在軟注漿小導管、鋼花管直弱圍巖的隧道施工究竟起了什么作用?這涉及到設計和施工的理念。日本實施的管棚法由于管棚的直徑大、剛度大,同時又是密排布置的,當管棚的兩端支撐梁的剛度達到足夠的值之后,開挖引起的變形量非常小,如圖所示:管棚在實際工程中起簡支梁作用,而兩端的支撐梁便是簡支梁的彈性支撐,上覆地層的變形主要包括兩部分:(1)管棚的撓曲變形量;(2)端頭支撐梁的變形。所以其變形控制主要通過提高管棚和端頭支撐梁的剛度來實現。在日本和韓國該方法應用于隧道穿越既有鐵路線或公路線,這樣可以控制隧道開挖對既有線路產生的不良影響。在軟弱地層隧道拱部的小管棚,要形成通俗意義上的“棚”必須具備2個方面的條件:(1)是管間的軟弱圍巖能形成微拱;(2)是具有足夠數量能擴散注漿小導管、鋼花管直或傳遞圍巖壓力的桿件結構。如圖:是一般預支護正臺階施工方法,每一開挖步長Δli僅0.5~1.0m,開挖面1前方的管棚埋入圍巖之中,起到約束已開挖區管棚的變形作用,同時,埋入段對掌子面前方的圍巖體具有加固作用,這一作用使開挖釋放應力也隨之減少。
⑵鉆孔外插角1°~3°以為宜,工點應根據實際情況作調整。鉆孔仰角的確定應視鉆孔深度及鉆桿強度而定,一般控制在1°~1.5°。施工中應嚴格控制鉆機下沉量及左右偏移量。
⑶嚴格控制鉆孔平面位置,管棚不得侵入隧道開挖線內,相鄰的管棚不得相撞和立交。
⑷經常量測孔的斜度,發現誤差超限及時糾正,至終孔仍超限者應封孔,原位重鉆。
⑸掌握好開鉆與正常鉆進的壓力和速度,防止斷桿。
注漿鋼花管


