一、管棚法的基本概念

　　管棚工法是隧道開挖施工中用以防止掌子面坍塌并限制圍巖變形的一種預(yù)支護(hù)手段。其主要原理是在隧道開挖之前，沿著隧道開挖輪廓線外的設(shè)定部位水平鋪設(shè)鋼管，并可以通過鋼管向圍巖注漿，對管棚周圍的圍巖進(jìn)行加固，使管棚成為隧道后續(xù)開挖的防護(hù)傘(棚)，達(dá)到安全施工的目的。

　　管棚工法最早是作為山嶺隧道施工的一種輔助方法，當(dāng)隧道穿越破碎帶、松散帶、軟弱地層、涌水、涌沙等地段時，管棚及其超前注漿對隧道的穩(wěn)定起到了保護(hù)作用。管棚作為隧道頂部和邊墻的超前預(yù)支護(hù)，可以有效防止掌子面的坍塌及地層過量變位，為隧道開挖提供安全保障。同時管棚施工快、安全性高，被認(rèn)為是隧道施工中預(yù)防事故的最有效、最合理的輔助措施之一。

　　二、隧道開挖預(yù)支護(hù)中采用管棚工法的原因

　　隧道開挖過程中，經(jīng)常會遇到破碎帶、松散帶、軟弱地層、涌水、涌沙等地段，在這類地質(zhì)條件下進(jìn)行開挖，如果不進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)，很容易出現(xiàn)坍塌情況，導(dǎo)致安全事故，不僅給相關(guān)企業(yè)造成經(jīng)濟損失，增加工程成本，而且極大地影響工程施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。

　　在隧道施工下穿既有線路或建筑物及河流、湖泊的開挖前，如果不進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)，很容易造成隧道上既有線路或建筑物的沉降以及河流、湖泊涌水而帶來各種安全隱患。

　　對于隧道施工過程中遇到上述情況時，早期隧道開挖時，主要采用插板法、小導(dǎo)管超前注漿法、淺層地表錨桿注漿加固法等進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)。但這幾種支護(hù)工法都有一些不足之處，就是支護(hù)范圍和深度有限、加固強度不足，難以形成高強度支護(hù)整體，而且往往需要多個循環(huán)才能穿越需支護(hù)地層段，這樣，不僅造成現(xiàn)場窩工、停工等情況，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，而且有時其安全性也難以保證。

　　隨著施工技術(shù)的不斷改進(jìn)，管棚工法得到了普遍的利用。特別是在導(dǎo)向跟管鉆進(jìn)等技術(shù)及多種新的施工工藝引入后，管棚施工的精度、打設(shè)長度、沉降控制及施工工效有了長足的發(fā)展。管棚工法是采用專用鉆機將鋼管沿隧道開挖輪廓線外一節(jié)一節(jié)地打入需支護(hù)的地層中的預(yù)定位置，然后進(jìn)行注漿，通過漿液在圍巖中的擴散，形成一個類似鋼筋混凝土的拱形帷幕，從而達(dá)到支護(hù)開挖線外側(cè)圍巖的作用。