2023.27科学技术创新管棚预支护技术的设计参数及其在地铁区间隧道工程中的应用孙胜贤(中电建铁路建设投资集团有限公司，北京）在隧道工程中，管棚预支护是一种常用的辅助技术，可以发挥稳定掌子面、保护地下管线、控制围岩变形等功能，对保护隧道内施工人员的安全也有积极帮助。在地铁区间隧道工程中应用管棚预支护技术时，要结合地质条件和工程建设要求，合理设计管棚的各项参数；在管棚施工中，重点加强钻孔、插管、注浆等环节的技术管控。通过树立精细化的施工管理理念，充分发挥管棚预支护技术优势，保证管棚预支护效果达到预期，为下一步隧道开挖作业创造安全环境。1工程概况某地铁区间隧道全长1118.5m，暗挖段720.8m，其余为明挖段。地质勘察结果表明，该地区地面标高388.6m～393.4m，较为平整；地层自上而下共分为5层，分别是杂填土（0.3～4.6m）、新黄土（5.1～11.5m）、粉质粘土（0.7～3.6m）、粉土（0.2～1.3m）、砂土（0.6～8.2m）。地下水位埋深11.6m，对混凝土结构的腐蚀性较弱。施工断面围岩为IV级，稳定性较差。局部有湿陷性土层，主要分布在地表以下10m内，按照《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025-2018)中规定，区间内地基湿陷等级以II级（中等）为主，局部为III级（严重）。结合地铁区间隧道工程的水文地质情况，在施工中需要采取必要支护措施。2管棚各项参数的设计2.1钢管型号管棚预支护体系由钢管和钢桁架组成的支撑体系，钢管的选型直接决定了支护效果。本工程中使用热轧无缝钢管，外径为110mm，壁厚5mm，每节长度4m。钢管的端口设计成“V”形，方便对焊连接。考虑到后期需要采用注浆方式加固隧道两侧围岩，因此在设计钢管时需要在上部钻出2～3个孔径为12mm的注浆孔，相邻2个孔的距离为15cm。钢管的下部50mm为止浆段，不设钻孔。2.2环向间距管棚中钢管的环向间距也是决定支撑效果的重要指标，理论上环向间距越小、钢管布置越密集，起到的支撑效果越理想。但是在实际施工中还必须考虑作业空间、施工成本等因素，通常将环向间距设定为钢管直径的2～3倍。除此之外，还要考虑隧道深度、围岩强度等方面的影响，例如浅埋隧道、围岩较为完整的情况下，可适当增加钢管的环向间距，在保证安全的前提下降低成本；相反，深埋隧道、围岩破碎的情况下，要减小环向间距，保证掌子面稳定、防止围岩变形[1]。本工程中钢管环向间距设定为200mm。研究表明，当管棚预支护体系中钢管环向间距缩小到一定值时，相邻2根管棚的主压应力相互影响并形成...
