1、前言

近年來隨著各種隧道工程數(shù)量的大幅增加，各種支護(hù)手段相繼出現(xiàn)，而對(duì)于在軟弱、松散、富水地層中的支護(hù)問題,目前國內(nèi)普遍采用超前加固的工法已得到巖土工程界的廣泛認(rèn)同和應(yīng)用，超前支護(hù)工法目前主要有超前小導(dǎo)管注漿、大管棚管、深孔注漿、水平旋噴樁、水平攪拌樁和水平凍結(jié)等而就一次性支護(hù)深度來說大管棚管是首屈一指的，目前國外以新奧法、國內(nèi)近年采用礦山法施工的隧道已廣泛采用超前大管棚管支護(hù)工法，盡管年來TMD法的使用越來越廣泛，即使如此，大管棚管也常常應(yīng)用于盾構(gòu)機(jī)入口處以及一些較嚴(yán)重的破碎帶作為超前支護(hù)方法，可想而知大管棚管的認(rèn)可度就不言而喻了。但是對(duì)于傳統(tǒng)的管棚管工法來說，也有許多局限性，如支護(hù)作業(yè)由于受施工環(huán)境如場(chǎng)地狹小、土壤質(zhì)量差等條件的限制，目前廣泛采用的管棚管工法，一次性施工距離較短或施工深度較大時(shí)，往往偏差過大，不能滿足設(shè)計(jì)要求，美中不足，常在隧道內(nèi)管棚管施工時(shí)進(jìn)行分段打設(shè)，并在分段開挖口處預(yù)先設(shè)置管棚管工作室，這種傳統(tǒng)的管棚管施工方法既費(fèi)時(shí)又費(fèi)料，回填時(shí)施工困難，北京就出現(xiàn)了因工作室回填造成地面道路鼓高500直徑6米的事故。近年來，通過在理論上的探索和實(shí)踐，總結(jié)出了一套新的施工方法，可以解決在大管棚管連續(xù)施工中設(shè)立一個(gè)管棚室分段施工的難題，在黃莊試驗(yàn)施工中，一次打設(shè)深度可達(dá)100多米，取得了很好的效果。本文根據(jù)北京地鐵工程的特點(diǎn)和要求，對(duì)大管棚管高效施工方法進(jìn)行了深入研究，提出了指導(dǎo)大管棚管高效施工的一套新工法——“導(dǎo)向跟管鉆法”。

2、特點(diǎn)

（1）施工適應(yīng)性強(qiáng)此方法施工不需要開設(shè)管棚管工作室可在很多狹小復(fù)雜的隧道中進(jìn)行施工作業(yè)；

（2）方向可控性導(dǎo)向跟管鉆進(jìn)法的鉆頭是楔形的，在鉆機(jī)水平頂進(jìn)所產(chǎn)生反力的作用下改變方向；

（3）一次性打設(shè)深度較大可超過100米；

（4）成本低、效率高由于限定了水泥漿注入范圍,相對(duì)注入量大幅減少,每施工速度比深孔注漿提高2倍～3倍,周期縮短；

（5）效果好具有提高復(fù)合土體強(qiáng)度、防滲、抗滑、預(yù)支撐等多重效果。

3、實(shí)用范圍

a)管棚管一次性打設(shè)深度較大（50米以上）

b)施工場(chǎng)地狹窄無管棚管工作室

4、工藝原理

這種方法是基于非開挖水平定向鉆孔技術(shù)。這種方法要求在鉆井過程中，每鉆完一段距離后，測(cè)量一次方位角，然后修正方位角。本公司根據(jù)這一特點(diǎn)，結(jié)合本公司在導(dǎo)向儀器研究與開發(fā)方面的優(yōu)勢(shì)，提出了利用方位角進(jìn)行導(dǎo)向并控制鉆頭沿預(yù)定軌道鉆進(jìn)的方法，該方法直接采用工作鋼管作為鉆桿，在鉆頭部位安裝有線導(dǎo)向儀器，根據(jù)鉆頭在鉆進(jìn)過程中的位置、方向與設(shè)計(jì)軌跡的差異，采用可調(diào)整方向的楔形鉆頭來改變鉆頭的鉆進(jìn)方向。鉆內(nèi)安裝有專用傳感器，傳感器通過有線電纜與管路外的顯示器相連。顯示屏顯示鉆頭的傾角、面向角，把鉆頭設(shè)在12點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)向板朝下，鉆機(jī)直接頂進(jìn)后，由于此時(shí)導(dǎo)向板底板斜面面積大，在土體摩擦力作用下，鉆頭軌跡向上運(yùn)動(dòng)。同樣，在6點(diǎn)的位置糾偏可以使鉆頭下鉆進(jìn)，9點(diǎn)和3點(diǎn)分別是左右糾偏方向。在勻速旋轉(zhuǎn)的鉆孔過程中，鉆桿軌跡基本是平直的。所以利用顯示屏反饋的信息來控制導(dǎo)向鉆頭在施工過程（控制原理見下圖）中的方位就是此工法的關(guān)鍵所在。

隧道特殊管棚管支護(hù)工法－導(dǎo)向跟管鉆進(jìn)法

5、工法介紹

本工法根據(jù)上述原理設(shè)計(jì)鉆桿鉆進(jìn)軌跡，要求是在設(shè)計(jì)軌跡與初期管棚管搭接部位前2米左右位置處交匯后將角度逐步下調(diào)，在一定范圍內(nèi)回歸到管棚管打設(shè)中心線后水平鉆進(jìn)。