管棚超前支护法是近年发展起来的一种在软弱围岩中进行隧道掘进的新技术。管棚法最早是作为隧道施工的一种辅助方法，在软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、软弱地层，涌水、涌砂层发挥了重要作用。由于预埋超前管棚做顶板及侧壁支撑．为后续的隧道开挖奠定了坚实的基础，且施工快、安全性高、工期短。被认为是隧道施工中解决冒项的最有效最合理的施工方法。随后管棚法被用于城市地下铁道的暗挖施工，在建筑物密集、交通繁忙的城市中心地区，采用明挖法施工地下工程必须拆迁大量的地层管网和地面建筑物，随着人们对环境保护的呼声越来越高及政府对环保的日益重视，承包商们不得不放弃既影响交通又不利于环境保护的明挖法而改用暗挖施工法，管棚法作为一种重要的暗挖施工法在日本、美国及欧洲各国被广泛采用。管棚钻机是管棚法施工技术中最关键的设备，它的作用是沿着隧道断面外轮廓超前钻进并安设管棚。最早的管棚法施工采用的是普通水平钻机，随着管棚法大量应用，专用管棚钻机应运而生。

中国地质装备总公司1987年开始研制开发专用管棚钻机，1989年北京西单地铁车站的承建商铁道部第十六工程局在采购管棚法施工设备时，中国地质装各总公司开发研制的土星钻机以钻孔精度高及价格低而中标，并在举世瞩目的北京西单地铁车站暗挖工程中获得成功的应用，铁道部第十六工程局先后购买了8台士星管栅钻机 在工程实践中，中国地质装备公司先后开发了5个品种的钻机并形成系列产品。管棚钻机广泛适用于水电、冶金、公路、建材、国防等施工单位，适用于中硬及硬岩中的凿岩工作，更适用于穿凿预裂爆破及水平、阶梯式爆破深孔，尤其对开边坡预裂孔及预应力锚索钻机更有其独到之处。履带自行式管棚钻机，自带动力，移动非常方便。

管棚施工的一般顺序为：钻孔并同步跟入无缝钢管→洗孔→在钢管内安放钢筋笼→ 压力注入水泥浆。跟管钻进中遇到的问题及解决措施。

管棚钻机排屑困难

由于所钻钻孔基本上为水平孔，松散层的土比较潮湿，排出的岩屑多为泥团，当钻孔较深时，排屑十分困难，当钻进至设计孔深提钻时，发现严重岩粉卡钻。因此在钻进过程中，严格 控制进尺，勤吹孔，必要时从钻具内和钻具与套管的环状间隙送水洗孔提钻。

管棚钻机偏心钻头事故

在施钻过程中经常发生偏心钻头脱落事故，经分析主要原因是偏心横销材质较差，易断。当事故发生时，先拔管，然后用筒状岩心管取心钻进取出。需改变偏心横销的材质，选用轴承钢加工横销。

管棚钻机管靴事故

在跟管过程中，主要是通过跟管钻具在给进破岩的同时利用管靴与钻头上的台阶 拖着套管同步跟进。因此套管靴是主要受冲击振动的部位。当钻孔加深后，套管增长，摩擦力 大或后部套管被岩粉卡死后，套管管靴很容易被打脱。当管靴被打掉时，在拔出套管后，用公锥取出管靴，再继续跟管钻进。防止管靴脱落的主要措施如下：①在动力头与套管之间增加一个同步给进装置；②管靴与套管实行铆焊、点焊联接。

管棚钻机跟管钻事故

在跟管钻进过程中，当钻遇地下隐埋物如钢筋、硬质石英砂岩或土石软硬不均时，会发生严重蹩钻，钻具无法正反转，遇到此种情况需拔出套管，取心钻进后再跟管钻进 。

管棚钻机是世界上最早推出管棚钻机的是意大利RODIO公司的管棚钻机。随着一些著名的制造商也相继推出了专用的管棚钻机。如意大利的CASAGRANDE公司、SOILMEC公司、PUNTEL公司、美国INGERSOLL.RAND公司等。用于管棚施工的钻机分为坑道钻机、定(导)向钻机、水平钻机、夯管锤及专用管棚钻机 长隧道最好选用专用管棚钻机。短隧道如地下立交、地下过街道可考虑用其它类型的钻机。世界上最长的大口径长管棚是日本八户市一段公路隧道施工采用的管棚，全长180m，全部采用长管棚施工， 从隧道两端设立了管棚推进基地各推进90m，水平钻机安设管棚 。

管棚钻机开孔

开孔前以孔口导管为准调正钻机，套管从导管中穿过，依导管的方位角 为准，尽量调正接近施工设计所需的方位角。套管穿过导管后一头放在需钻进的地表，用水平尺或连通管调平套 管，然后将套管调为上倾2°左右的角度，用钻机将套管压入土中10 cm左右，然后开风，不 回转钻具将管子打入土层1 m后回转钻具跟管，在开孔时发现套管偏斜等情况时应及时调整，保证以后的跟管精度。

管棚钻机钻进

钻进时应以排屑顺畅为准。浅部时应控制进尺，以免岩屑太多，排除不及时产生 回转困难的状况。钻进中发现回转阻力大或外套管跟着旋转的情况时要轻提钻具吹孔，若遇排渣时泥团过多应往孔内注水，放喷排出泥团。

反转提钻：在必要反转提钻时可边冲击边反转2圈左右，然后在不停风的状态下提钻。

钻具检查：每打完一个钻孔要检查偏心钻头的收敛和张开状况，注意偏角过大时要及时更换 横销或补焊偏心槽。

套管及钻杆接头的检查：套管在连接时要上紧，当有接头露在外面时要防止接头松脱。钻杆 一定要上紧，防止在反转钻具时从钻杆接头处反脱 。

液压分裂机：德国埃尔特液压分裂机、柳州博奥液压分裂机

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