【精品】隧道管棚超前支护讲义.ppt

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1、隧道管棚超前支护隧道管棚超前支护掘进距离取决于管棚深度掘进距离取决于管棚深度炬卤窟娩嫂姥镇啼畦它雅雏鹅嚏刘役懈裂见塌椽甲蝴隙依媳蝗袋市白皱烘【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义地下工程超前支护方法地下工程超前支护方法超前支护技术是指在隧道开挖之前，通过向掌超前支护技术是指在隧道开挖之前，通过向掌子面前方地层里注浆、冷冻、打入钢管、钢板、锚子面前方地层里注浆、冷冻、打入钢管、钢板、锚杆等技术措施在隧道横断面上形成一个拱形连续体杆等技术措施在隧道横断

2、面上形成一个拱形连续体，使其加固开挖面前方地层，同时利用其支撑力保，使其加固开挖面前方地层，同时利用其支撑力保持前方土体的稳定，减少地表沉降量的技术总称。持前方土体的稳定，减少地表沉降量的技术总称。研究表明，围岩注浆加固可提高其强度和变形研究表明，围岩注浆加固可提高其强度和变形模量，从根本上改善围岩的变形规律，模量，从根本上改善围岩的变形规律，前苏联的资料表明，砂岩在注浆后的强度可增前苏联的资料表明，砂岩在注浆后的强度可增加加50%-70%50%-70%，粉砂岩和泥质岩增加，粉砂岩和泥质岩增加2-42-4倍，而岩石强倍，而岩石强度的增大可使支护荷载减少度的增大可使支护荷载减少2/

3、3 -4/52/3 -4/5。鼎汽狈蒙某乐谭云丛韦硅昼癌淌美雷双秃存援暴饶署波措危涵疗错助钮毡【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义实践表明超前支护体系能够有效地限制地面沉实践表明超前支护体系能够有效地限制地面沉降，并全面地保持自然地层在稳定状态下开挖隧道降，并全面地保持自然地层在稳定状态下开挖隧道。研究表明地面的整个沉降量的。研究表明地面的整个沉降量的30%-40%30%-40%和地下地层和地下地层的整个沉降量的的整个沉降量的40%-50%40%-

4、50%是在一般的支护开始发生作是在一般的支护开始发生作用之前发生的，超前支护对地面沉降有用之前发生的，超前支护对地面沉降有30-35%30-35%的抑的抑制效果，对隧道顶上地层制效果，对隧道顶上地层( (拱顶拱顶) )沉降有沉降有40%40%的抑制效的抑制效果，所以，加固掌子面前方的地层对抑制地面沉降果，所以，加固掌子面前方的地层对抑制地面沉降有非常重要的作用。超前支护技术作为加固地层、有非常重要的作用。超前支护技术作为加固地层、稳定拱顶及掌子面、减少地表沉降的辅助施工工法稳定拱顶及掌子面、减少地表沉降的辅助施工工法，己经在地下工程施工中得到了广泛地应用。，己经在地下工程施工中得到

5、了广泛地应用。享于能荒邵桩蹲嘲臂笺破加世督消叁瞪丘炙俏呐枯到寡剃增头饶昧直慢青【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义根据采取的加固措施对周围地层特性和应力分根据采取的加固措施对周围地层特性和应力分布的影响，可将超前支护分为布的影响，可将超前支护分为地层改良法和预支护地层改良法和预支护法法。地层改良法地层改良法就是提高开挖面周围地层土的特性就是提高开挖面周围地层土的特性的方法，这种方法包括的方法，这种方法包括注浆、土壤加固、排水和地注浆、土壤加固、排水

6、和地层冻结层冻结等；等；预支护法预支护法就是在隧道开挖前，先超前对就是在隧道开挖前，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最小的方法。超前支护方法主面周围应力干扰达到最小的方法。超前支护方法主要包括：要包括：管棚法，机械预切糟法，预衬砌法，水平管棚法，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、冻结法旋喷注浆法，超前小导管法，超前锚杆法、冻结法等等等等。其中管棚法、水平旋喷注浆法、小导管法等其中管棚法、水平旋喷注浆法、小导管法等支护方法同时也改良和加固了地层支护方法同时也改良和加固了

7、地层。剥板追缸诧繁搬柯侈恰便忽械节闷把袖犬灰盘评音鄙卷召踌恐删酮蚤再侈【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义管棚注浆支护管棚注浆支护就是把一组钢管沿开挖轮廓外己钻好的孔中打就是把一组钢管沿开挖轮廓外己钻好的孔中打入地层内，并与钢拱架组合形成强大的棚架预支护入地层内，并与钢拱架组合形成强大的棚架预支护加固体系，支承来自于管棚上部的荷载，通过钢管加固体系，支承来自于管棚上部的荷载，通过钢管的梅花形布置的注浆孔加压向地层中注浆，以加固的梅花形布置的注浆孔

8、加压向地层中注浆，以加固软弱破碎的地层，提高地层的自稳能力。管棚注浆软弱破碎的地层，提高地层的自稳能力。管棚注浆是一种长距离超前支护方法，超前距离长，刚度较是一种长距离超前支护方法，超前距离长，刚度较大，适用于掌子面不能自稳、含水的地层，控制地大，适用于掌子面不能自稳、含水的地层，控制地表沉降、防渗止水的效果较好，施工工艺要求较高表沉降、防渗止水的效果较好，施工工艺要求较高。如将管棚注浆与小导管补充注浆法结合，除具有。如将管棚注浆与小导管补充注浆法结合，除具有大管棚的特点外，能够防止管棚下方三角土体的塌大管棚的特点外，能够防止管棚下方三角土体的塌落，这种长短结合的预支护效果更为理

9、想。落，这种长短结合的预支护效果更为理想。朽炯哺舱惮龄涯遗延属级捶尘来如泣钩裁波吴庞屎钓铝寡漳粘截骗告疡漳【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义管棚支护的主要作用和优点管棚支护的主要作用和优点（1 1）梁拱效应梁拱效应：先行施设的管棚，以掌子面和后方支撑：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，可有效抑制围岩松动和垮塌。构，可有效抑制围岩松动和垮

10、塌。（2 2）加固效应加固效应：注浆浆液经管壁孔压入围岩裂隙中，使：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，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。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 3）环槽效应环槽效应：掌子面爆破产生的爆炸冲击波传播和爆：掌子面爆破产生的爆炸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，大大生气体扩展遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收或绕射，大大降低了反向拉伸波所造成的围岩破坏程度及扰动范围。降低了反向拉伸波

11、所造成的围岩破坏程度及扰动范围。（4 4）确保施工安全确保施工安全：管棚支护刚度较大，施工时如发生：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。棚失稳，其破坏也较缓慢。翘幂枷奸宵捐起潮舀肢斜堡椅续尧裔然肃另辨矾赛易便保予宇破潦项伺澡【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义隧道超前支护法一览隧道超前支护法一览根据采取的加固措施对周围地层

12、特性根据采取的加固措施对周围地层特性和应力分布的影响，可将超前支护分为和应力分布的影响，可将超前支护分为地层改良法地层改良法和预支护法和预支护法。地层改良法地层改良法就是提高开挖面周围地层就是提高开挖面周围地层土的特性的方法，这种方法包括土的特性的方法，这种方法包括注浆、土壤加固、注浆、土壤加固、排水和地层冻结等排水和地层冻结等；预支护法就是在隧道开挖前，；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，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最小的方法。并使开挖面周围应力干扰达到最小的方法。超前支超前支护方法护方法主要包括：主

13、要包括：管棚法，机械预切糟法，预衬砌管棚法，机械预切糟法，预衬砌法，水平旋喷注浆法，超前小导管法，超前锚杆法法，水平旋喷注浆法，超前小导管法，超前锚杆法、冻结法、冻结法等等。等等。其中管棚法、水平旋喷注浆法、小其中管棚法、水平旋喷注浆法、小导管法等支护方法同时也改良和加固了地层导管法等支护方法同时也改良和加固了地层。催逗度亭狈赃痞泛陋语椽嘘图埂暗膘猴也凌欺火剔贼衙阂举忙伞夷篷舵绊【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义管棚注浆支护管棚注浆支护就是把一

14、组钢管沿开挖轮廓外己钻好就是把一组钢管沿开挖轮廓外己钻好的孔中打入地层内，并与钢拱架组合形成强大的棚的孔中打入地层内，并与钢拱架组合形成强大的棚架预支护加固体系，支承来自于管棚上部的荷载，架预支护加固体系，支承来自于管棚上部的荷载，通过钢管的梅花形布置的注浆孔加压向地层中注浆通过钢管的梅花形布置的注浆孔加压向地层中注浆，以加固软弱破碎的地层，提高地层的自稳能力。，以加固软弱破碎的地层，提高地层的自稳能力。管棚注浆是一种长距离超前支护方法，超前距离长管棚注浆是一种长距离超前支护方法，超前距离长，刚度较大，适用于掌子面不能自稳、含水的地层，刚度较大，适用于掌子面不能自稳、含水的地层，

15、控制地表沉降、防渗止水的效果较好，施工工艺，控制地表沉降、防渗止水的效果较好，施工工艺要求较高。如将管棚注浆与小导管补充注浆法结合要求较高。如将管棚注浆与小导管补充注浆法结合，除具有大管棚的特点外，能够防止管棚下方三角，除具有大管棚的特点外，能够防止管棚下方三角土体的塌落，这种长短结合的预支护效果更为理想土体的塌落，这种长短结合的预支护效果更为理想。帆梨贰砚呕藕刊羽麦拖沂汲否讥糕琳仰码茅陡诉泊拿茹免考仔昼洗爬穗灭【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义

16、管棚支护适用范围管棚支护适用范围根据国内外的施工实践，综合我国目前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、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

17、护，也多应用于地铁等穿护，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道接近地中结构

18、物时等对施工沉降有特殊要求的工程等。等。妖镣栓灸滔胁揩祟冠埔籍萍浙昂蓬酋反居援叭舰窍完踞配肠国裴蜡琵唱洋【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义管棚支护的设计管棚支护的设计管棚支护的设计参数主要包括：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、注浆参数等度、钢架间距、注浆参数等，当需要增大钢，当需要增大钢管的强度和刚度时，可在管内设置钢筋笼而管的强度和刚度时，可在管内设置钢筋

19、笼而后用水泥砂浆填充。我国铁路隧道施工规后用水泥砂浆填充。我国铁路隧道施工规范规定：管棚用钢管直径宜为范规定：管棚用钢管直径宜为70-70- 127mm127mm；钢管中心间距宜为管径的；钢管中心间距宜为管径的2-32-3倍；倍；管棚长度应根据地层情况选用，不宜小于管棚长度应根据地层情况选用，不宜小于10m10m ；纵向两组管棚的搭接长度应大于；纵向两组管棚的搭接长度应大于3m3m。管棚。管棚支护参数可按工程类比法确定，并在施工中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。根据实际情况调整。增装彤萤拳芳屁瓢骄皖脱史枢撮龋椒枫穷喜张

20、小陋胃道敲设劲镀圭魔杯米【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义掘进距离取决于管棚深度掘进距离取决于管棚深度销瘩逆堪苛板舱萌烹犯孔野票扦蓑锯捏检岛疡姿竣叭解酣姆侄返锄伎独醚【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义管径的选择管径的选择大部分工程的钢管直径在中大部分工程的钢管直径在中50-50- 180mm180mm之间，有学者将管棚支护按管径分类为小管之间，有学者

21、将管棚支护按管径分类为小管棚和大管棚，小管棚管径一般在棚和大管棚，小管棚管径一般在30-50mm30-50mm，大管，大管棚管径介于棚管径介于89-159mm89-159mm，工程中多用，工程中多用108mm108mm的钢的钢管，环向间距以不大于管，环向间距以不大于3-53-5倍管径为宜。管棚钢管的倍管径为宜。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，应选取条件要求较高的松软地层，应选取127mm127mm钢管，土钢管，土体凝聚力较高的粘性土，可选取体凝聚力较高的粘性土，可选取89mm89mm钢管，一般

22、钢管，一般土层在多数情况下选取土层在多数情况下选取108mm108mm钢管。钢管。准副灌换挚忽否董阳呜粳徒栓瘫中溯最便赴临戏卉只倍斜煤启厄契冒宅妓【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义管棚钢管环向间距的确定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，应针对不同情设置管棚的方法是不科学的，应针对不同情况合理设计。钢拱架布置间距根据塌方体的况合理设计。钢拱架布置间距根据塌方体的松散与开挖难易

23、程度及施工效果，可在松散与开挖难易程度及施工效果，可在40-40- 80cm80cm范围内调整选择，特殊情况下需加密。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、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以下经验结论，可用于地下工程支护的施工依据：依据：熔钥咽赃涟蝎勋角蚕娟叭唱贪稻嘶蔬灶翱俱缆猴哑长八屁此我脸彭冗钾庄【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】

24、隧道管棚超前支护讲义管棚钢管环向间距的确定管棚钢管环向间距的确定管棚钢管直径范围一般为管棚钢管直径范围一般为70-180mm70-180mm，我们可将管棚支护按管径分类为小管棚、中管棚、我们可将管棚支护按管径分类为小管棚、中管棚、大管棚。小管棚管径一般在大管棚。小管棚管径一般在3250mm3250mm范围内，多采范围内，多采用管径为用管径为42mm42mm的钢管，管长以的钢管，管长以3.5-5m3.5-5m为宜，环向为宜，环向间距一般取间距一般取0.3-0.4m0.3-0.4m，水平搭接长度，水平搭接长度1-1.5m1-1.5m。中管。中管棚管径一般在棚管径一

25、般在50-89mm50-89mm范围内，管长一般不超过范围内，管长一般不超过 20m20m，环向间距一般取，环向间距一般取0.3-0.4m0.3-0.4m，水平搭接长度，水平搭接长度1-2m1-2m 。大管棚一般可选用。大管棚一般可选用89-159mm89-159mm的钢管，常用管的钢管，常用管径径108mm108mm，管长以不超过，管长以不超过40m40m为宜，钢管一般分节为宜，钢管一般分节长长4m4m或或6m6m，以丝扣连接，丝扣长不小于，以丝扣连接，丝扣长不小于150mm150mm，环向，环向间距一般不大于间距一般不大于3-53-5倍管径为宜。倍管径为宜。漠罚储甭场谋

26、青斑滇乌冻耘快险虫侧亦峪瑶居辫剧昂润嚣嫩衙捉鬼杉刮郝【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义外插角的合理确定外插角的合理确定角度过小，将可能导致管棚远端角度过小，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，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很大困难，还应根据管

27、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。小小，以及钻杆长度等情况综合考虑确定。小管棚外插角常取管棚外插角常取5-155-15，中管棚常取，中管棚常取2-82-8，长管棚多取长管棚多取1-31-3。钢拱架支撑一般用工字钢。钢拱架支撑一般用工字钢，或工字钢与格栅钢架间隔使用，间距一般，或工字钢与格栅钢架间隔使用，间距一般不大于不大于1 1米，特殊情况下需加密。米，特殊情况下需加密。逐槛烯携蕉乔询开扶萎干严酥摔溅荚谩习肘斥疵毁献茅猎晨态狄绊沟狸泻【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品

28、】隧道管棚超前支护讲义管棚布置形式管棚布置形式龟题敛口冲忆诚顺拔荧脆脚堤翼知茁颜轿憨相毡吃婆盈许莆寻烧量泣钾数【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义管棚布置形式管棚布置形式臀右洞征舜儿请焰倾篆叛培针兵彭韭墨效穆摆逸陷邹洲庙扣茄碌盏敲丁矿【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义管棚布置形式管棚布置形

29、式翼劳族沟棠呼王朔信龄梨牺守醇诬买忽媳合虽潜源褐氓帕盆七芦采心竖搂【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义管棚布置形式管棚布置形式掌软囱拙体捣性桐揣吻斥假拎达始曹甜火锗闸敬憋亩谎隋回伐椎矗臼凯嗜【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义门型布置门型布置恃狞呼等存斌赏驳抠儿巴拎谣枉夹确跑盯

30、炭闺邱滤癌擒织察揍莱诧吹档篡【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义全周布置与上部一侧布置全周布置与上部一侧布置挫舰鸡忙韭景剥赎芦之令侯果阵福擅宛匠巫剪省鳞痉法犊危狐都菩狭篡芽【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义管棚布置形式管棚布置形式听怜释绑惜檬聚漫悟条痕磋耍筛旋韦冬阅肖泪剪共缅曾搽聘曾博舆密

31、验岔【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义管棚施工工艺流程管棚施工工艺流程妓焊抬峰垄悄亏机翠发姥捣差寞崎矣腥婴锣羹瑞萧洁铁恳奴铅狸迹肤疲夺【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义钻孔流程钻孔流程裕灶敬敌效梆捣酞迟褥贮心夜懂买焕疲髓蔬痰镭霓臣胯喘奠贰贱赣知饼柄【精品】隧道管棚超前支护讲义【

32、精品】隧道管棚超前支护讲义注浆流程注浆流程吾猾迄燎幽棵卤恢移本拖墩体片疼啡耪忧盎赴隋造腮盲耗馆皱负配款靠斯【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义成孔方法成孔方法常用的施工方法有常用的施工方法有夯管法、顶管夯管法、顶管法、钻孔等法、钻孔等。但钻孔法是目前最常用的成孔。但钻孔法是目前最常用的成孔方法。随着钻探设备的专业化分工越来越细方法。随着钻探设备的专业化分工越来越细，管棚专用钻机也应运而生。但管棚钻进为，管棚专用钻机也应运

33、而生。但管棚钻进为近水平钻进，性质上与勘探钻孔有所不同，近水平钻进，性质上与勘探钻孔有所不同，对钻孔方向对钻孔方向( (空间位置空间位置) )的精度要求很高，终的精度要求很高，终孔测量一旦发现孔斜或超出设计允许偏差，孔测量一旦发现孔斜或超出设计允许偏差，会造成严重的后果。会造成严重的后果。更婿惑谱夫取屏株寡铱恳马劫一幽文边擒醋团羞哩吹滩乌求旅余摹漆盎隧【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义钻孔方法钻孔方法常规回转钻进硬质合金（刮刀、牙轮等）钻进

34、；常规风动潜孔锤钻进； ODEX法风动潜孔锤跟管钻进；双动力头跟管钻进；长螺旋跟管钻进；克矫鸽旋音哎舒麓耘恬臣扬叛邢狄阎讨淋痢趣忘弘茹釜绷涎滩癌刃锈拙牙【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义潜孔锤跟管钻进潜孔锤跟管钻进慑专迹虏远佛丘眠菏沙蔫摩烬蓉秋篱娥究育汗糯哭溢跺简堂芬爵给慰莉千【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲

35、义 “ “土星土星” ”跟管钻进法跟管钻进法孔锤通过焊在套钻头和潜管孔锤通过焊在套钻头和潜管靴（靴（3 3）内壁上的三个凸块）内壁上的三个凸块（4 4）来控制中心。当偏心）来控制中心。当偏心钻头向下伸出套管靴时，凸钻头向下伸出套管靴时，凸块处于控制潜孔锤位置，这块处于控制潜孔锤位置，这时实现偏心扩孔钻进，套管时实现偏心扩孔钻进，套管同时跟进，当钻孔完成钻具同时跟进，当钻孔完成钻具往上提拉时，凸块位于控制往上提拉时，凸块位于控制钻头体位置，且有一凸块嵌钻头体位置，且有一凸块嵌入钻头体凹槽，偏心钻头即入钻头体凹槽，偏心钻头即可进入套管并提出地表。可进入套管并提出地表。猩

36、随茂位赌示框纷洋哄丹禽梦贷郭堰染咽踩喊慈胳谣睦捅糜邱臻眩哈彪倍【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义 “ “海王星海王星” ”跟管钻进法跟管钻进法 “海王星海王星”跟管系统如图跟管系统如图2-2- 9 9所示，这种系统的内外管系统基本所示，这种系统的内外管系统基本和和 “土星土星“跟管系统相似，内管定跟管系统相似，内管定心是通过回转内管（心是通过回转内管（3 3），借助一个），借助一个螺旋伸缩接头（螺旋伸缩接头（8 8）和套管在潜孔锤）和套管在潜孔锤外部

37、的带有凸台（外部的带有凸台（7 7）的套筒（）的套筒（6 6）一齐向下移动，使凸台座落在套管一齐向下移动，使凸台座落在套管（4 4）底部套管靴（）底部套管靴（5 5）内的台阶上）内的台阶上。此时将潜孔锤（。此时将潜孔锤（1 1）挤向一侧，并）挤向一侧，并实现偏心钻头（实现偏心钻头（2 2）的扩底钻进，偏）的扩底钻进，偏心钻进进入套管并能提到地表。为心钻进进入套管并能提到地表。为防止套管靴内部磨损，其内部在与防止套管靴内部磨损，其内部在与凸台相对应的位置上设有耐磨环。凸台相对应的位置上设有耐磨环。拧苔辩钠色摄殃鲜族功两茬喀钎豆到奎厚剿件施

38、韵沟咋鬼肮讫隙争它堤姑【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义潜孔锤跟管钻具按钻头能否改变直径潜孔锤跟管钻具按钻头能否改变直径可分为两大类：即钻头变径跟管钻具和钻头不变径可分为两大类：即钻头变径跟管钻具和钻头不变径跟管钻具。钻头变径跟管钻具目前主要有单偏心变跟管钻具。钻头变径跟管钻具目前主要有单偏心变径跟管钻具、双（三）偏心变径跟管钻具和径向变径跟管钻具、双（三）偏心变径跟管钻具和径向变径跟管钻具等结构。除单偏心变径跟管钻具属于偏径跟管钻具等结构。除单偏心变径跟管钻具属于偏心跟管外，其余结构

39、的钻头变径跟管钻具由于钻头心跟管外，其余结构的钻头变径跟管钻具由于钻头翼瓣在张敛的过程中沿钻具中心轴线是对称的，因翼瓣在张敛的过程中沿钻具中心轴线是对称的，因此应属于同心跟管钻具。钻头不变径跟管钻具均采此应属于同心跟管钻具。钻头不变径跟管钻具均采用内外钻头结构，一般套管需要回转，此类钻具属用内外钻头结构，一般套管需要回转，此类钻具属同心跟管钻具。相对来说钻头变径跟管钻具使用的同心跟管钻具。相对来说钻头变径跟管钻具使用的比例较大，约占市场使用的比例较大，约占市场使用的95%95%，这都是由它的结构，这都是由它的结构特点所决定的。特点所决定的。捉津镍骋露懒恐陌涤忻

40、跪推筏云慰殉以啮应平涛侠鞘衙姥掩黍传蛆送扳萎【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义钻头不变径跟管的主要缺点有钻头不变径跟管的主要缺点有 1 1、钻具在工作时，内外管同时回转，易、钻具在工作时，内外管同时回转，易造成内外管之间的环状间隙被岩粉堵塞或被造成内外管之间的环状间隙被岩粉堵塞或被大块岩屑卡住，造成内管反转失灵，内外管大块岩屑卡住，造成内管反转失灵，内外管无法分离。这种方法需要大扭矩的回转钻机无法分离。这种方法需要大扭矩的回转钻机，能源消耗大，不利于环保；，能源消耗

41、大，不利于环保； 2 2、由于钻头不变径跟管钻具的钻进是同、由于钻头不变径跟管钻具的钻进是同口径进入，尤其是遇到漂石时，钻进将非常口径进入，尤其是遇到漂石时，钻进将非常困难，即使钻孔成功，由于钻孔缩径，起拔困难，即使钻孔成功，由于钻孔缩径，起拔套管也非常麻烦，甚至经常造成套管断裂等套管也非常麻烦，甚至经常造成套管断裂等孔内事故。孔内事故。看灭糙骇淄设财戌吩追枚拧榔靳卡唬剔帜筑柬龟莎嘎北爹禾萄石饰擂豢缩【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义吉林大学郑

42、治川成果吉林大学郑治川成果三活瓣跟管钻具的组成钻头活瓣结构港比辽铣拱扳扰惜警猩酗即诅掏寝坯冲召稼外锭冈您藕寺滑墓趁硷赁叹蓉【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义钻头活瓣张开钻头活瓣张开扫润敛顽垃绘辱摔核隙厩里勺晃法纂鳞陨竭蜒仍膛至驮蹬拦牌沟碎柜庸屏【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义钻头活瓣闭合钻头活瓣闭合凳

43、弧押素晒软挞一焰诫隋互裤椭利闪桌阂叉舔添苫仙倪喳隘蚤是捣痊默掇【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义单偏心跟管钻头单偏心跟管钻头型型珊崖卫躬拔瞅尝胡俯仕胀链损宽簇截牲尚钳宰网瞪遂棘粥陨洛摊衍述智浊【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义张开状态张开状态敌斧捐茎法挞浸捏鸥咽述调合墅摸瓤这疾

44、浅未简鼓扳叙搓裤埔蔚窘殷撑瞥【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义单偏心跟管钻头单偏心跟管钻头型型屡草死焕密奠疏灾祟意洒稳炸谢倔戴互攒劝蛾盲给利期阑泛朋窃赊腾蘑棕【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义拇内押忠狮钢填褒某缨损咳旅胞略和藏莱蛮苇竭忍省鸯射晨钓锗楔滴糊铂【精品】隧道管棚

45、超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义该型钻头优点该型钻头优点 1.1.连接偏心钻头和钻头体的横销只起到悬挂钻连接偏心钻头和钻头体的横销只起到悬挂钻头的作，不承担扭矩，避免了销子的变形、折断所头的作，不承担扭矩，避免了销子的变形、折断所造成孔内事故；造成孔内事故； 2.2.目前国内采用的偏心跟管钻头需要转动目前国内采用的偏心跟管钻头需要转动 175175左右才能实现钻头的张敛，而这种类型钻头的左右才能实现钻头的张敛，而这种类型钻头的钻头体正转一个很小角度（钻头体正转一个很小角度（88左右）即可使钻头直左右）即可使钻头直径增大到设定的扩孔直径，

46、钻头收回时，反转一个径增大到设定的扩孔直径，钻头收回时，反转一个很小角度即可使钻头直径缩小到设定的直径，减少很小角度即可使钻头直径缩小到设定的直径，减少了钻头收回时被卡住的概率；了钻头收回时被卡住的概率； 3.3.单偏心跟管钻头单偏心跟管钻头型的扭矩是通过在钻头型的扭矩是通过在钻头体上设有一肾形的长圆孔和在偏心钻头上设有一肾体上设有一肾形的长圆孔和在偏心钻头上设有一肾形的长圆轴的配合来传递的；形的长圆轴的配合来传递的； 4.4.易于实现较大的变径要求。易于实现较大的变径要求。绣默李抛羚廷锅翁懦芥馒疆淑灸霞伊任声勉宽费优恩留坚乍士属

47、棵罗庐檄【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义长螺旋跟管钻进长螺旋跟管钻进彩建碱熙镶惮挨革尖玛途矣评谤扶逼跌筒楷系囚廷蝉匙积炕缨晴请披蓄腆【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义管棚钻孔轨迹控制方法管棚钻孔轨迹控制方法管棚钢管钻孔一旦出现孔斜或超出设管棚钢管钻孔一旦出现孔斜或超出设计允许偏差，会妨碍邻近钢管的钻设，造成洞体形计允许偏差，会妨碍邻近钢管的钻设，造成洞体形状

48、参差不齐，支护效果不好等结果；若钢管下沉到状参差不齐，支护效果不好等结果；若钢管下沉到一定程度，开挖时还需要切除，造成间隔增大，易一定程度，开挖时还需要切除，造成间隔增大，易坍塌。为此，钻进时可采取中压给进、中等转速、坍塌。为此，钻进时可采取中压给进、中等转速、中等循环液量钻进；钻孔平面误差径向应控制在中等循环液量钻进；钻孔平面误差径向应控制在 20cm20cm内，角度误差小于内，角度误差小于11以免因孔径过大而造成管以免因孔径过大而造成管棚钢管偏斜和向下弯曲。在实际施工中水平钻孔弯棚钢管偏斜和向下弯曲。在实际施工中水平钻孔弯曲一般较难避免，因此除提高管棚定位精度外，可曲一般较难避免

49、，因此除提高管棚定位精度外，可再给以适当的上抬量再给以适当的上抬量( (根据现场地质情况定根据现场地质情况定) )，以补，以补偿部分钻孔下垂量。偿部分钻孔下垂量。撤瞩慰蔬翁你衬汰葬幕絮赃削但唉坑踪最轨潦嘱逮野乾忌暇纹按冀达吩输【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义掘进距离取决于管棚深度掘进距离取决于管棚深度滁褪匡营骇锦削雄浸胸骇献申气速蛊号贼廉屯培册搏榔奈某挺立樊汹机擂【精品】隧道管棚超前支护讲义【精品】隧道管棚超前支护讲义钢管的安装钢管的安装管棚钢管在跟进过程中要派专人进行管棚钢管在跟进过程中要派专人进行套接加长，管棚相接时，保证管棚中线在同一轴线套接加长

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