长管棚属超前支护,是近几年隧道支护技术发展的一个较新的施工工艺。长管棚是利用钢管作为纵向支撑,钢拱架作为横向环形支撑,构成纵、横向整体,不仅沿隧道纵向具有梁结构的作用,在横断方向还具有拱形结构支护效果。由于其刚度较大,因此能够很好的阻止和限制围岩变形,并能提前承受早期围岩压力。 目前,长管棚在公路隧道中较常采用,尤其是洞口位置处,围岩多风化破碎,岩质较差,为保证其进洞安全,常采用长管棚作为超前支护。 一、工法特点 长管棚施工的目的是在开挖前起到预支护的作用,以保证施工过程中的安全。长管棚在受力方面特点与两端铰支的简支梁相似,开挖段承受的弯矩较大,未开挖段承受的弯矩较小。早期和后期,轴力较大,中期轴力较小。超前锚杆和超前小导管也是经常采用的预支护的一种方式,但在施工过程中,受力最大值始终发生在锚杆和小导管的中部,都是中间大,两端小的受力特性。因此,单纯从受力角度讲,大管棚的优势更明显,安全系数更高。另外,过去洞口风化破碎段常常采用正面喷射混凝土、正面锚杆、小导管等施工,也有采用留核心土、断面分部等方法,但效果较差,作业繁杂,作业效率低,而长管棚采用潜孔钻机施作,不仅速度快,而且安全性好,机械化程度强,节省了大量的人力。
某公路隧道工程长管棚施工工法-图一
某公路隧道工程长管棚施工工法-图二
某公路隧道工程长管棚施工工法-图三
某公路隧道工程长管棚施工工法-图四