管棚隧道施工究竟起了什么作用

下面我来进行对标题以下两个因素来介绍下，管棚施工在软弱围岩的隧道施工究竟起了什么作用？这涉及到设计和施工的理念。日本实施的管棚法由于管棚的直径大、刚度大，同时又是密排布置的，当钢管的两端支撑梁的刚度达到足够的值之后，开挖引起的变形量非常小，如图所示：

管棚在实际工程中起简支梁作用，而两端的支撑梁便是简支梁的弹性支

撑，上覆地层的变形主要包括两部分：

(1) 管棚的挠曲变形量；

(2) 端头支撑梁的变形。所以其变形控制主要通过提高管棚和端头支撑梁的刚度来实现。在日本和韩国该方法应用于隧道穿越既有铁路线或公路线，这样可以控制隧道开挖对既有线路产生的不良影响。

形成条件

在软弱地层隧道拱部的小管棚，要形成通俗意义上的“棚”必须具备2 个方面的条件：

　　(1) 是管间的软弱围岩能形成微拱；

　　(2) 是具有足够数量能扩散或传递围岩压力的杆件结构。如图：

围岩压力的杆件结构

围岩压力的杆件结构

是一般管棚施工预支护正台阶施工方法，每一开挖步长Δli 仅0.5～1.0 m，开挖面1 前方的管棚埋入围岩之中，起到约束已开挖区管棚的变形作用，同时，埋入段对掌子面前方的围岩体具有加固作用，这一作用使开挖释放应力也随之减少。