管棚超前支护技术发展趋势
在目前的超前支护方法中，主要有超前锚杆、超前小导管注浆和超前管棚。
超前锚杆和超前小导管注浆具有施工便捷、技术易掌握、机械化配套程度要求不高等优点但支护长度小（*3~ 5 m），锚杆或小导管伸入工作面前端滑动线内距离短，，开挖循环进尺受限制，一般在浅埋松散地层中循环进尺多控制在15~ 17 m，循环次数增加，工序交换频繁，特别是在自稳能力极差的围岩中，锚杆和导管前端仍在滑移面内，起不到超前支撑保护的作用，极易造成工作面失稳，存在较大的安全隐患。因此，长管棚的应用越来越普遍。
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在隧道施工过程中，超前小导管与管棚法有何区别？
超前小导管与管棚法有施工工艺不同、适用范围不同、使用方法不同的区别
1、施工工艺不同：小导管注浆加固地层技术，是通过沿隧道开挖轮廓线外纵向向前倾斜安设注浆管，并注入浆液，达到超前加固围岩和止水的目的，同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。
管棚是利用钢管或钢插板作为纵向预支撑、钢拱架作为横向环形支撑，构成纵、横向整体刚度较大的支护系统，阻止和限制围岩变形，提前承受早期围岩压力。一般管棚是沿地下工程断面的一部分或全部，以一定的间距环向布设，形成钢管棚护。
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世界上虽长的大口径长管棚是日本八户市一段公路隧道施工采用的管棚，全长180m，全部采用长管棚施工， 从隧道两端设立了管棚推进基地各推进90m，水平钻机安设管棚。 中国地质装备总公司1987年开始研制开发**管棚钻机，1989年北京西单地铁车站的承建商铁道部第十六工程局在采购管棚法施工设备时，中国地质装各总公司开发研制的土星钻机以钻孔精度高及价格低而中标，并在举世瞩目的北京西单地铁车站暗挖工程中获得成功的应用，铁道部第十六工程局先后购买了8台士星管栅钻机 在工程实践中，中国地质装备公司先后开发了5个品种的钻机并形成系列产品。管棚钻机***适用于水电、冶金、公路、建材、**等施工单位，适用于中硬及硬岩中的凿岩工作，更适用于穿凿预裂爆破及水平、阶梯式爆破深孔，尤其对开边坡预裂孔及预应力锚索钻机更有其独到之处。履带自行式管棚钻机，自带动力，移动非常方便。
管棚布置形式
根据地形地质以及荷载情况不同，通常管棚可布置成如下几种形式（图1）：
（1）扇形布置：用于隧道断面内地层比较稳定，但拱部附近地层不稳定的场合。
（2）半圆形布置：用于隧道下半部地层是稳定的，但起拱线以上的地层不稳定的场合。此外，即使地层比较稳定，但地表、周围有结构物、埋深很浅时也多采用此种布置形式。
（3）门形布置：隧道除底部外，布置成半圆、侧壁的门形。用于隧道基础是稳定的，断面内地层及上部地层不稳定的场合。
（4）全周布置：用于软弱地层或膨胀性、挤出性围岩等极差的场合。
（5）.上部一侧布置：隧道--侧有公路、铁路、重要结构物、需防护或斜坡地形可能形成偏近时采用。
长管棚的布设形式
①扇形布设：用于隧道断面内地层比较稳定，但拱部附近的地层不稳定的场合。
②半圆形布设：用于隧道 下半部地层稳定，但起拱线以上的地层不稳定的场合。
③门形布设：隧道基础稳定，但边墙和拱部不稳定时。④全周布设：用于软弱地层或膨胀性、挤出性围岩等。
⑤上部一-侧布设：隧道一-侧有公路、”铁路、重要结构物等需防护，或斜坡地形可能形成偏压时采用。
⑥上部双层布设：用于隧道上部有重要设施，拱部地层不稳定的地段，或地铁车站等大断面地铁施工时。
⑦一字形布设：在铁路、公路正下方施工，或在某些结构物下方施工时采用。
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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。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，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，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。
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