隧道預(yù)支護(hù)技術(shù)分類及技術(shù)特點(diǎn)

隧道預(yù)支護(hù)技術(shù)分類及技術(shù)特點(diǎn)

超前預(yù)支護(hù)技術(shù)在破碎或松散地層、自穩(wěn)能力差的隧道施工中被廣泛采用。所謂的超前預(yù)支護(hù)，就是隧道開挖之前，在掌子面前方的自然地層設(shè)置一個(gè)像拱殼的連續(xù)體，使其既加固掌子面前方的自然地層，同時(shí)利用初期支護(hù)又保持自然地層的特性，從而保證掌子面及地層的穩(wěn)定，減少地表沉降量。早期的隧道施工，預(yù)支護(hù)的形式主要為打插鋼板、木板或型鋼，即所謂的插板法?，F(xiàn)代常用的超前預(yù)支護(hù)方法有超前錨桿、超前小導(dǎo)管、水平旋噴注漿、機(jī)械預(yù)切槽法和超前管棚法。1超前錨桿

超前錨桿是沿隧道開挖面外輪廓鉆孔，插入鋼筋桿體并用水泥砂漿使桿體與圍巖固結(jié)成整體。超前錨桿

隧道開挖后，桿體及周邊固結(jié)的部分圍巖支承上覆巖土體，防止圍巖坍塌，減少洞室變形。在破碎巖石地層中，該方法工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)低，應(yīng)用十分廣泛。在砂土質(zhì)松軟地層中，因砂漿與粘土體粘結(jié)力較低，限制了應(yīng)用；同時(shí)因?yàn)橐淮问┳骶嚯x短，預(yù)支護(hù)剛度小，在地應(yīng)力較大、地層位移控制嚴(yán)時(shí)，也限制了它的使用。

(1)布置原則超前錨桿的安裝必須作為開挖循環(huán)的一個(gè)組成部分來完成，旨在作為超前預(yù)支護(hù)及加固巖體的作用。超前錨桿的設(shè)置充分考慮巖體的結(jié)構(gòu)面特性和圍巖地質(zhì)情況。超前錨桿外插角：10~30°。超前錨桿縱向兩排的水平投影應(yīng)有不小于100cm的搭接長(zhǎng)度。超前錨桿尾端一般焊接在鋼拱架上，以增強(qiáng)共同支護(hù)作用。(2)施工工藝材料加工與錨孔布置：錨桿除銹調(diào)直；按設(shè)計(jì)標(biāo)孔位。鉆孔：準(zhǔn)確控制外插角，以防增加超欠挖。注漿：先用水和稀漿濕潤管路，再開始注漿。插入錨桿：迅速將錨桿插入眼孔，并用錘擊方法插至孔底，再用木楔堵塞孔口，防止砂漿流失。清洗整理注漿用具：除掉砂漿，以備下一循環(huán)使用。2超前小導(dǎo)管超前小導(dǎo)管與超前錨桿所不同的是將鋼筋桿體改為空心鋼管，通常管徑36~50mm，管壁預(yù)留注漿孔，管口止?jié){封面后，注入水泥漿。壓力注漿滲透擴(kuò)散管周較大的砂土體。管周注漿固結(jié)體形成一定厚度的隧道加固圈后，實(shí)現(xiàn)超前支護(hù)的目的。該方法工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)低，特別是砂、土質(zhì)松軟地層中，應(yīng)用十分廣泛。但因其一次施作距離短，預(yù)支護(hù)剛度小，在地層壓力大，地層位移控制要求嚴(yán)時(shí)，也限制了它的應(yīng)用。鉆孔15°小導(dǎo)管鋼支撐0.2ma<40cmrrb(取30cm)3.5~6.0m管箍(φ6鋼筋加焊)出漿孔1.5m不鉆孔0.2mφ25~35mm有縫鋼管小導(dǎo)管常與格柵鋼架共同組成支護(hù)系統(tǒng)。小導(dǎo)管起雙重作用：一是起超前管棚作用，二是起注漿管的作用，通過注漿，加固軟弱圍巖。漿液擴(kuò)散半徑的確定：擴(kuò)散半徑不是漿液在地層中擴(kuò)散的最遠(yuǎn)距離，而是指漿液能符合設(shè)計(jì)要求的擴(kuò)散距離?？紤]到注漿擴(kuò)散范圍相互重疊的情況，可按下式計(jì)算：R=(0.6~0.7)L0

，其中L0為導(dǎo)管中心間距(m)。(1)基本原理及注漿范圍注漿量確定：先計(jì)算出單孔注漿量，然后乘以注漿管數(shù)即可得：

式中，Q——注漿量(m3)；N——注漿管數(shù)量(個(gè))；

R——漿液擴(kuò)散半徑(m)；L——注漿長(zhǎng)度(m)；

n——圍巖孔隙率(%)；

α——漿液充填系數(shù)，一般取0.7~0.9；

β——注漿材料損耗系數(shù)，常取0.1左右。(2)注漿材料斷層破碎帶及及砂卵石地層層，當(dāng)裂隙寬寬度（或粒徑徑）大于１mm或滲透系數(shù)大大于5×10-4m/s時(shí)，應(yīng)采用料料源廣且價(jià)格格便宜的注漿漿材料。一般般對(duì)于無水的的松散地層，，宜優(yōu)先選用用單液水泥漿；對(duì)于有水的的強(qiáng)滲透地層層，則宜選用用水泥－水玻璃璃雙漿液，以控制注漿漿范圍。細(xì)、粉砂層、、斷層帶，當(dāng)當(dāng)裂隙寬度(或粒徑)小于1mm，或滲透系數(shù)數(shù)k≥10-４m/s時(shí)，注漿材料料宜優(yōu)先選用用水玻璃類和木胺類或超細(xì)水泥漿液。各種漿材的適適用范圍采用水泥漿液液時(shí)，水灰比比可采用0.5:1~1:1，需縮短凝結(jié)結(jié)時(shí)間，則可可加入氯鹽、、三乙醇胺速速凝劑。采用水泥－水水玻璃漿液時(shí)時(shí)，水泥漿的的水灰比可用用0.5:1~1:1；水玻璃濃度度為25~40ooBe，水泥漿與水水玻璃的體積積比宜為1:1~1:0.3。(3)注漿孔口最高壓力力應(yīng)嚴(yán)格控制制在允許范圍圍內(nèi)，以防壓壓裂開挖面，，注漿壓力一一般為0.5~1.0MPa，止?jié){塞應(yīng)能能經(jīng)受注漿壓壓力。注漿壓壓力與地層條條件及注漿范范圍要求有關(guān)關(guān)，一般要求求單管注漿能能擴(kuò)散到管周周0.5~1.0m的半徑范圍內(nèi)內(nèi)。要控制注漿量量，即每根導(dǎo)導(dǎo)管內(nèi)已達(dá)到到規(guī)定注入量量時(shí)，就可結(jié)結(jié)束；若孔口口壓力已達(dá)到到規(guī)定壓力值值，但注入量量仍不足，亦亦應(yīng)停止注漿漿。注漿結(jié)束后，，應(yīng)做一定數(shù)數(shù)量的鉆孔檢檢查或用聲波波探測(cè)儀檢查查注漿效果，，如未達(dá)到要要求，應(yīng)進(jìn)行行補(bǔ)注漿。注漿后應(yīng)視漿漿液種類，等等待4h(水泥－水玻璃璃漿)~8h(水泥漿)方可開挖，開開挖長(zhǎng)度應(yīng)按按設(shè)計(jì)循環(huán)進(jìn)進(jìn)尺的規(guī)定，，以保留一定定長(zhǎng)度的止?jié){漿墻。超前小導(dǎo)管施施工簡(jiǎn)易，應(yīng)應(yīng)急速度快，，比超前錨桿桿支護(hù)能力大大；比管棚簡(jiǎn)單易易行、靈活、、經(jīng)濟(jì)、施工工速度快，但但支護(hù)能力較較弱；格柵內(nèi)空間被被噴射混凝土土充填，其表表面被覆蓋，，所形成的初初期支護(hù)具有有較強(qiáng)的承載載能力，并有有一定的防水水性能；與圍巖緊密粘粘結(jié)，形成一一個(gè)剛度較接接近的共同變變形體，易形形成有效的壓壓力拱，使隧隧道結(jié)構(gòu)受力力條件趨于合合理。(4)特點(diǎn)3水平旋噴注漿漿噴射注漿法，，又稱旋噴法法，分為垂直直和水平旋噴噴注漿兩種方方法。水平旋旋噴注漿的施施工原理類似似于垂直旋噴噴注漿，只是是一個(gè)為水平平一個(gè)為垂直直。其施工方方法為，首先先使用旋噴注注漿機(jī)，沿著著隧道掌子面面周邊的設(shè)計(jì)計(jì)位置旋噴注注漿形成旋噴噴柱體，通過過固結(jié)體的相相互咬合形成成預(yù)支護(hù)拱棚棚。一般每根旋噴噴體，首先通通過水平鉆機(jī)機(jī)成孔，鉆到到設(shè)計(jì)位置以以后，隨著鉆鉆桿的退出，，用水泥漿或或水泥－水玻玻璃雙漿液旋旋噴注入鉆成成的孔腔，通通過高壓射流流切割腔壁土土體，被切割割下的土體與與漿液攪拌混混合、固結(jié)形形成直徑600mm左右的固結(jié)體體，同時(shí)周圍圍地層受到壓壓縮和固結(jié)，，其土體的物物理力學(xué)性能能得到一定程程度的改善。。旋噴柱體沿隧隧道拱部形成成環(huán)向咬合、、縱向搭接的的預(yù)支護(hù)拱棚棚，在松散不不穩(wěn)定地層隧隧道中，可有有效控制坍塌塌和地層變形形。水平旋噴噴注漿樁的應(yīng)應(yīng)用在我國還還不是很廣，，旋噴樁抗彎彎性能不強(qiáng)，，施工控制的的難度較大，，特別是目前前我國的水平平旋噴鉆機(jī)性性能尚未過關(guān)關(guān)，制約了水水平旋噴預(yù)支支護(hù)技術(shù)的應(yīng)應(yīng)用和發(fā)展。。它主要適用于于粘性土、砂砂類土、淤泥泥等地層。（a）意大利產(chǎn)重重型水平選噴噴鉆機(jī)（b）1983年研制的輕型型水平選噴鉆鉆機(jī)（c）三一重工2008年產(chǎn)中型水平平選噴鉆機(jī)4械預(yù)切槽法機(jī)械預(yù)切槽法法首次應(yīng)用于于20世紀(jì)70年代法國巴黎黎快速軌道運(yùn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的一一個(gè)車站的建建造工程中。。它是利用專專業(yè)的切槽機(jī)機(jī)械，沿隧道道外輪廓切割割一定深度的的切槽。切槽槽方式有帶鋸鋸式和排鉆式式兩種。在硬硬巖地層中，，利用該切槽槽，作為爆破破振動(dòng)的隔振振層，主要起起隔振或減振振的目的。在在軟石或砂質(zhì)質(zhì)地層中，在在切槽內(nèi)填筑筑混凝土，形形成預(yù)支護(hù)拱拱，提高隧道道穩(wěn)定性。機(jī)械切槽預(yù)支支護(hù)，在國外外已有多次成成功應(yīng)用的實(shí)實(shí)例，取得了了較好的經(jīng)濟(jì)濟(jì)和社會(huì)效益益。在國內(nèi)，，軟巖鋸式切切槽機(jī)尚在研研制當(dāng)中。在安全穩(wěn)定的的作業(yè)環(huán)境下下，用挖掘機(jī)機(jī)或臂式掘進(jìn)進(jìn)機(jī)開挖前作作業(yè)面。自卸卸汽車或翻斗斗車可穿行于于預(yù)切槽機(jī)內(nèi)內(nèi)。必要時(shí)，作業(yè)業(yè)面裝以玻璃璃纖維錨桿，，以穩(wěn)定作業(yè)業(yè)面。隨后在在作業(yè)面上噴噴混凝土。緊隨其后，安安裝隧道防水水層，進(jìn)行二二次襯砌。作業(yè)過程如下下：用預(yù)切槽鋸沿沿隧道外廓弧弧形拱深切一一寬15~30cm、長(zhǎng)約5m的切槽。在切槽內(nèi)立即即填充高強(qiáng)度度噴射混凝土土，形成長(zhǎng)3~5m的整體連續(xù)拱拱，兩次連續(xù)續(xù)拱的搭接長(zhǎng)長(zhǎng)度為0.5~2.0m，視圍巖的不不同而定。①可減輕在硬巖巖爆破時(shí)，振振動(dòng)的擴(kuò)展；；②在作業(yè)面面開挖前，快快速建成一臨臨時(shí)的整體弧弧形拱，從而而減小圍巖變變形與地表沉沉陷；③為人人員和設(shè)備提提供清潔、安安全的工作條條件；④有利利于作業(yè)全過過程的工業(yè)化化及機(jī)械化，，從而使進(jìn)度度快速均衡，，適應(yīng)性增強(qiáng)強(qiáng)，大大節(jié)約約了成本。機(jī)機(jī)械預(yù)切槽法法在硬巖地層層中應(yīng)用的最最大弱點(diǎn)是推推進(jìn)速度慢，，較適合用于于市區(qū)隧道工工程、松散地地層和大斷面面隧道。機(jī)械預(yù)切槽法法的優(yōu)點(diǎn)5超前管棚大管棚(一般管徑70~180mm，長(zhǎng)度10~30m)是指開挖掘進(jìn)進(jìn)前在隧道開開挖工作面的的上半斷面(呈扇形)或全部沿隧道道斷面周邊間間隔一定距離離用大型水平平鉆機(jī)鉆孔，，鋼管跟入或或向孔內(nèi)壓入入鋼管而形成成鋼管群體。。為提高鋼管管剛度常向管管內(nèi)灌注混凝凝土或鋼筋籠籠混凝土。由由于一次施作作距離大，支支護(hù)剛度大，，它能有效控控制土質(zhì)圍巖巖的下沉松馳馳和坍塌，好好地控制地表表沉降量，在在城市地鐵施施工中廣泛應(yīng)應(yīng)用。a)管棚的環(huán)向布置b)管棚鋼管縱向錯(cuò)接c)鋼管端部橫向聯(lián)接鋼管型號(hào)的選選擇：根據(jù)實(shí)際地層層和技術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)因素分析，，土體凝聚力力較高的粘性性土，可選取取φ89mm；一般土層在在多數(shù)情況下下選取φ108mm型鋼管。間距的選擇：：對(duì)于松散地層層，鋼管間距距應(yīng)適當(dāng)縮小小，考慮鉆進(jìn)進(jìn)等因素，選選擇間距在0.1~0.2m為宜；一般地地層選擇間距距為0.3~0.4m；土體凝聚力力較高的粘性性土也可適當(dāng)當(dāng)加大。(1)支護(hù)參數(shù)的選選擇支護(hù)掘進(jìn)步距距的選擇：管棚支護(hù)掘進(jìn)進(jìn)步距過小，，會(huì)增加工序序轉(zhuǎn)換時(shí)間，，影響施工效效率；管棚支支護(hù)掘進(jìn)步距距過大，又可可能會(huì)產(chǎn)生塌塌幫等安全事事故，根據(jù)實(shí)實(shí)際地質(zhì)條件件，掘進(jìn)步距距應(yīng)確定在1.0~2.0m。支護(hù)長(zhǎng)度的選選擇:管棚支護(hù)長(zhǎng)度度越長(zhǎng)，越能能節(jié)省輔助時(shí)時(shí)間，提高施施工效率，但但是由于受到到鉆孔機(jī)具、、鉆進(jìn)技術(shù)和和鋼管柔性彎彎曲等條件限限制，如果管管棚支護(hù)長(zhǎng)度度過長(zhǎng)，就很很難確保管棚棚的水平角度度和排列整齊齊，從而影響響施工質(zhì)量，，一般根據(jù)不不同地質(zhì)條件件管棚支護(hù)長(zhǎng)長(zhǎng)度選擇為10~30m。仰角的確定:因土層松軟及及鉆桿重力，，管棚在鉆進(jìn)進(jìn)過程中要發(fā)發(fā)生向下彎曲曲，在開孔鉆鉆進(jìn)時(shí)要有一一定的上仰角角度。如果上上仰角度過小小，管棚會(huì)因因向下彎曲而而進(jìn)入隧道區(qū)區(qū)域，在隧道道掘進(jìn)時(shí)需要要將鋼管割去去，從而嚴(yán)重重影響隧道掘掘進(jìn)速度和安安全；如果上上仰角度過大大，使管棚遠(yuǎn)遠(yuǎn)離隧道外徑徑而失去支護(hù)護(hù)作用，而且且使管棚有效效支護(hù)長(zhǎng)度縮縮短。為此需需要選擇合適適的管棚上仰仰角度(一般1~5°)。工作室施工：：隧道開挖至設(shè)設(shè)計(jì)工作室里里程后，將隧隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面面擴(kuò)大到管棚棚工作室斷面面。預(yù)制導(dǎo)向架，，安裝導(dǎo)向管管：架立導(dǎo)向架，，并按設(shè)計(jì)角角度將導(dǎo)向管管焊接到導(dǎo)向向架上，確認(rèn)認(rèn)無誤后，封封堵導(dǎo)向管管管口加以保護(hù)護(hù)，再用噴射射混凝土將導(dǎo)導(dǎo)向架與工作作室構(gòu)成整體體。工作面處理：：掌子面上掛網(wǎng)網(wǎng)噴混凝土，，封閉掌子面面，并作為注注漿的止?jié){墻墻，確保管棚棚施工中工作作面安全。(2)施工工藝鉆機(jī)就位：：用儀器量測(cè)測(cè)導(dǎo)向管，，固定鉆桿桿轉(zhuǎn)軸，使使之與鉆桿桿共線。鉆孔：用低檔開鉆鉆，鉆到一一定深時(shí)，，接桿繼續(xù)續(xù)鉆進(jìn)，經(jīng)經(jīng)常復(fù)核鉆鉆孔角度，，確保鉆孔孔方向，若若發(fā)現(xiàn)偏斜斜，及時(shí)高高速處理。。插入導(dǎo)管：：插前應(yīng)對(duì)每每個(gè)鉆孔的的管子配管管編號(hào)，保保證同一斷斷面上鋼管管接頭數(shù)≤≤50%?？卓诿芊馓幪幚恚鹤{前對(duì)管管口與孔口口間空隙密密封，防止止水泥漿外外滲。導(dǎo)管注漿：：通過注漿，，即可增強(qiáng)強(qiáng)導(dǎo)管剛度度，又可使使?jié){液滲入入周圍地層層，加固地地層。大管棚剛度度大、結(jié)構(gòu)構(gòu)強(qiáng)度高、、所形成的的拱棚承載載能力強(qiáng)；；一次支護(hù)長(zhǎng)長(zhǎng)度大，可可以減少超超前支護(hù)的的次數(shù)，縮縮短施工時(shí)時(shí)間；由工程經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)得知，大大管棚預(yù)注注漿支護(hù)效效果可靠，，勞動(dòng)消耗耗量相對(duì)較較少，雖然然材料費(fèi)用用要高些，，但安全系系數(shù)也能相相對(duì)提高，，可望能有有效地保持持隧道周邊邊圍巖的穩(wěn)穩(wěn)定，提高高施工安全全。(3)技術(shù)特點(diǎn)6管幕預(yù)支護(hù)護(hù)技術(shù)美國是最早早采用管幕幕技術(shù)的國國家，在1922~1947年間，美國國采用管幕幕法累計(jì)完完成鋪管工工程830項(xiàng)，鋪管總總長(zhǎng)度16800m。20世紀(jì)50年代開始長(zhǎng)長(zhǎng)距離管幕幕，20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了了小口徑管管幕，以1977~1984年下水道敷敷設(shè)看，短短距離、手手挖式的一一次頂進(jìn)方方法占半數(shù)數(shù)以上，長(zhǎng)長(zhǎng)距離的管管幕施工方方法、半盾盾構(gòu)方法則則逐漸增加加。美國1990年以前是液液壓管幕占占主導(dǎo)，隨隨著氣動(dòng)鋼鋼管頂打技技術(shù)出現(xiàn)，，迅速發(fā)展展并取代液液壓，液壓壓管幕已由由1990年的80%迅速降為1994年的40%。6.1國外管幕技技術(shù)的發(fā)展展日本自20世紀(jì)70~80年代下水道道敷設(shè)中，，直徑1000~1850mm者大部分是是管幕，直直徑大于2000mm的多用襯砌砌盾構(gòu)施工工法，頂進(jìn)進(jìn)施工法其其施工管道道長(zhǎng)度占下下水道總長(zhǎng)長(zhǎng)度的6.3%，另外盾構(gòu)構(gòu)法占2.3%，而明挖施施工法占36%。各種工法法如鐵鼠掘掘進(jìn)機(jī)施工工法、水平平螺旋鉆施施工法、鼴鼴鼠式掘進(jìn)進(jìn)機(jī)施工法法、土箭施施工法應(yīng)運(yùn)運(yùn)而生。微型機(jī)械施施工法能使使原先不可可能的小口口徑管幕進(jìn)進(jìn)行長(zhǎng)距離離轉(zhuǎn)彎施工工，且比較較經(jīng)濟(jì)。施施工機(jī)具主主要分為壓壓入式、水水平螺旋鉆鉆機(jī)、水平平鉆孔、泥泥漿加壓式式施工，其其中前兩種種使用較多多且可修正正方向。20世紀(jì)90年代日本super-mini施工法協(xié)會(huì)會(huì)開發(fā)的適適于大、中中口徑1600～3000mm的長(zhǎng)距離管管幕施工法法，即覆膜膜管幕法又又一次飛躍躍地提高了了管幕一次次頂進(jìn)的最最大距離。。日本還自自行研制開開發(fā)了閉水水性、耐酸酸性好的鋼鋼筋混凝土土管、聚乙乙烯塑料管管、鑄鐵管管、增強(qiáng)塑塑料管等專專用規(guī)范管管材。英國管幕技技術(shù)發(fā)展也也較快，1980年從日本引引進(jìn)泥水平平衡式管幕幕機(jī)械與當(dāng)當(dāng)時(shí)西德合合作施工的的一條內(nèi)徑徑為2489mm，長(zhǎng)度為3.2km的管道已獲獲成功，且且曾達(dá)到不不用中繼間間最大頂距距178m的記錄。德國在大口口徑管頂進(jìn)進(jìn)方面技術(shù)術(shù)比較先進(jìn)進(jìn)，一次頂頂進(jìn)最長(zhǎng)2.2km，最大直徑徑4.4m，如VS864掘進(jìn)系統(tǒng)，，用感應(yīng)式式激光屏幕幕顯示頂進(jìn)進(jìn)位置，采采用快速運(yùn)運(yùn)行的液壓壓千斤頂推推頂，每天天進(jìn)尺達(dá)40~50m。1970年的德國漢漢堡下水道道管幕工程程是世界上上首次一次次頂進(jìn)超千千米的混凝凝土管幕工工程，1987年完成的西西柏林供熱熱水鋼筋混混凝土管道道，內(nèi)徑4.1m，一次頂進(jìn)進(jìn)1088m，工程總長(zhǎng)長(zhǎng)3607m。在小口徑徑管幕方面面：施密特特克朗茨有有限公司開開發(fā)了一種種新的PBA38型頂壓鉆進(jìn)進(jìn)設(shè)備可有有效控制敷敷設(shè)接戶支支管以及最最大內(nèi)徑DN300mm的管道且目目標(biāo)精度高高，管接口口為雙層密密封。6.2國內(nèi)管幕技技術(shù)的發(fā)展展管幕施工法法是中國最最早使用的的非開挖施施工方法，，1953年首次用于于北京西郊郊行政區(qū)污污水管工程程，采用人人工挖掘頂頂進(jìn)直徑900mm管徑的鑄鐵鐵管。隨后后，上海等等城市也相相繼采用這這一技術(shù)，，但都是手手掘式管幕幕，設(shè)備也也較簡(jiǎn)陋。。20世紀(jì)紀(jì)70年代代，，為為適適應(yīng)應(yīng)大大口口徑徑管管道道穿穿越越江江河河的的需需要要，，我我國國開開始始發(fā)發(fā)展展長(zhǎng)長(zhǎng)距距離離頂頂進(jìn)進(jìn)技技術(shù)術(shù)。。1978年研研制制成成功功的的三三段段雙雙鉸鉸型型工工具具管管解解決決了了百百米米管管幕幕技技術(shù)術(shù)，，同同年年，，上上海海又又成成功功開開發(fā)發(fā)適適于于軟軟粘粘土土和和淤淤泥泥質(zhì)質(zhì)粘粘土土的的擠擠壓壓法法管管幕幕，，比比普普通通手手掘掘式式管管幕幕效效率率提提高高一一倍倍以以上上。。從20世紀(jì)紀(jì)80年代代開開始始，，管管幕幕技技術(shù)術(shù)在在中中國國有有了了很很大大發(fā)發(fā)展展。。1981年在在穿穿越越甬甬江江的的管管道道工工程程中中，，第第一一次次應(yīng)應(yīng)用用中中繼繼間間獲獲得得成成功功，，頂頂進(jìn)進(jìn)長(zhǎng)長(zhǎng)度度達(dá)達(dá)581m，成成為為當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)繼繼美美國國依依里里諾諾斯斯州州一一次次頂頂進(jìn)進(jìn)585m之后后，，世世界界一一次次頂頂進(jìn)進(jìn)最最長(zhǎng)長(zhǎng)的的管管幕幕工工程程。。20世紀(jì)紀(jì)90年代代我我國國的的管管幕幕技技術(shù)術(shù)已已處處于于世世界界先先進(jìn)進(jìn)水水平平。。1992年上上海海研研制制成成功功國國內(nèi)內(nèi)第第一一臺(tái)臺(tái)加加泥泥式式φ1440mm土壓壓平平衡衡掘掘進(jìn)進(jìn)機(jī)機(jī)，，在在奉奉賢賢排排污污工工程程中中，，直直徑徑DN1600mm鋼筋筋混混凝凝土土管管一一次次頂頂進(jìn)進(jìn)1511m，創(chuàng)創(chuàng)單單向向一一次次頂頂進(jìn)進(jìn)混混凝凝土土管管的的世世界界記記錄錄。。1996年底底又又設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)成成功功可可調(diào)調(diào)換換止止水水帶帶的的中中繼繼間間在在上上海海黃黃浦浦江江上上游游引引水水工工程程中中，，將將內(nèi)內(nèi)徑徑3500mm的鋼鋼管管，，單單向向一一次次頂頂進(jìn)進(jìn)1743m，再再創(chuàng)創(chuàng)世世界界之之最最，，該該工工程程地地面面用用微微機(jī)機(jī)監(jiān)監(jiān)控控，，采采用用無無線線電電通通訊訊手手段段傳傳達(dá)達(dá)到到地地下下，，可可隨隨時(shí)時(shí)調(diào)調(diào)整整其其偏偏差差，，減減輕輕人人工工負(fù)負(fù)擔(dān)擔(dān)且且確確保保施施工工精精度度，，目目前前我我國國管管幕幕工工程程的的管管幕幕直直徑徑之之大大、、頂頂進(jìn)進(jìn)長(zhǎng)長(zhǎng)度度之之長(zhǎng)長(zhǎng)均均屬屬世世界界領(lǐng)領(lǐng)先先水水平平，，已已具具備備一一次次頂頂進(jìn)進(jìn)3000m管道的能能力。管幕技術(shù)術(shù)顯著的的優(yōu)越性性使它得得到了廣廣泛的應(yīng)應(yīng)用，在在給排水水工程、、煤氣熱熱力工程程、通信信電纜和和發(fā)電廠廠循環(huán)水水冷卻系系統(tǒng)中采采用管幕幕施工法法的愈來來愈多，，從經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益和和社會(huì)效效益、環(huán)環(huán)境效益益，及三三者綜合合比較來來看，管管幕施工工明顯具具有實(shí)際際的可用用性。6.3管幕預(yù)支支護(hù)技術(shù)術(shù)考慮到流流塑狀淤淤泥質(zhì)含含水地層層，淺埋埋和城市市環(huán)境(周邊建筑筑物和地地下管線線)等因素，，把隧道道暗挖施施工對(duì)環(huán)環(huán)境安全全、對(duì)地地面交通通和既有有建筑物物的干擾擾減少到到最低程程度，超超前預(yù)支支護(hù)是一一項(xiàng)重要要的工程程技術(shù)措措施。傳傳統(tǒng)的超超前預(yù)支支護(hù)剛度度較小、、一次施施作距離離短，而而管幕預(yù)預(yù)支護(hù)中中的鋼管管一般直直徑為200~2500mm，一次施施作距離離長(zhǎng)，這這種支護(hù)護(hù)鋼管可可作為整整個(gè)支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的一部分分，因此此又稱為為結(jié)構(gòu)性性管棚。。6.3.1管幕用作作隧道預(yù)預(yù)支護(hù)應(yīng)應(yīng)用現(xiàn)狀狀北京地鐵鐵五號(hào)線線崇文門門站總長(zhǎng)長(zhǎng)202.9m，兩端為為兩層三三拱結(jié)構(gòu)構(gòu)，中間間下穿既既有環(huán)線線地鐵區(qū)區(qū)間段，，為單層層三拱結(jié)結(jié)構(gòu)，既既有線區(qū)區(qū)間結(jié)構(gòu)構(gòu)底板與與車站單單層斷面面頂部?jī)魞艟?.858m。由于既既有區(qū)間間地鐵軌軌道允許許沉降小小，傳統(tǒng)統(tǒng)的超前前支護(hù)技技術(shù)不能能控制車車站暗挖挖施工引引起的過過量地層層位移。。因此，，采用了了雙排φ600大直徑鋼鋼管，長(zhǎng)長(zhǎng)28m一次施作作；振動(dòng)動(dòng)錘夯入入，螺旋旋鉆出土土的施工工方法，，取得了了工程的的預(yù)期效效果。(1)北京地鐵鐵五號(hào)線線崇文門門站穿越越既有地地鐵段北京地鐵鐵五號(hào)線線東四站站穿越朝朝內(nèi)菜市市場(chǎng)段，，為嚴(yán)格格控制暗暗挖施工工沉降，，采用φ159長(zhǎng)50.54m、間距0.5m拱部大管管棚預(yù)支支護(hù)。由由于該區(qū)區(qū)段管棚棚一次施施作長(zhǎng)度度大，普普通鉆機(jī)機(jī)無法施施作，采采用地質(zhì)質(zhì)鉆機(jī)引引孔、振振動(dòng)錘夯夯入、管管內(nèi)高壓壓水出土土的施工工方法，，也取得得了工程程的預(yù)期期效果。。(2)北京地鐵鐵五號(hào)線線東四站站穿越地地面建筑筑物段6.3.2管幕預(yù)支支護(hù)的特特點(diǎn)因管幕鋼鋼管頂入入時(shí)，正正面土體體封閉形形式、開開挖方法法和出土土方式的的不同，，形成了了不同類類別的管管幕施工工方式，，但均遵遵循一個(gè)個(gè)共同的的原理，，即無論論是否使使用工具具管，首首節(jié)切入入管均是是切土頂頂進(jìn)，切切入段的的長(zhǎng)度視視地層松松軟和穩(wěn)穩(wěn)定性的的不同而而不同，，如采用用全長(zhǎng)切切土頂入入。因此此，管幕幕施工自自身對(duì)地地層擾動(dòng)動(dòng)極小，，施工安安全可靠靠。管幕幕作為隧隧道施工工的預(yù)支支護(hù)，管管幕自身身施工遵遵守著預(yù)預(yù)支護(hù)原原理。因因此：(5)高精度的的管幕機(jī)機(jī)研制或或購置費(fèi)費(fèi)用較高高，但作作為隧道道預(yù)支護(hù)護(hù)一次頂頂進(jìn)長(zhǎng)度度較短時(shí)時(shí)，其精精度要求求相對(duì)較較低，也也可采用用較為簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的正正面土體體開挖方方法和出出土方式式。(2)可以在不不采用氣氣壓振動(dòng)動(dòng)條件下下，使鋼鋼管頂入入，不擾擾動(dòng)砂土土和淤泥泥地層；；(3)可以在既既有建筑筑物鄰近近施工，，小直徑徑管自身身頂入施施工引起起的地表表沉降通通?？煽乜刂圃?mm以內(nèi)，一一般不需需對(duì)建筑筑進(jìn)行基基礎(chǔ)托換換和地下下管線改改移；(4)預(yù)支護(hù)鋼鋼管埋入入土體不不能再回回收，成成本較高高；(1)該工法施施工時(shí)無無噪音和和震動(dòng)，，不影響響城市道道路交通通；6.3.3施工步驟驟(1)工作面封封閉或加加固處理理對(duì)待預(yù)支支護(hù)的隧隧道或?qū)?dǎo)坑工作作面進(jìn)行行封閉。。(2)推進(jìn)基坑坑或反力力座準(zhǔn)備備根據(jù)所采采用推進(jìn)進(jìn)設(shè)備的的作業(yè)要要求，鋪鋪設(shè)推進(jìn)進(jìn)機(jī)作業(yè)業(yè)軌道或或修筑頂頂力后背背，以及及頂入管管的安裝裝，存放放場(chǎng)地。。(3)推管利用推進(jìn)進(jìn)設(shè)備，，將整長(zhǎng)長(zhǎng)或分節(jié)節(jié)管推入入地層，，形成管管幕的預(yù)預(yù)支護(hù)拱拱。(4)隧道