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2）中、长超前支护 ①中、长钢管超前支护 沿开挖断面的外周向掌子面前方的围岩，呈拱形配置长5～12m的钢管，起到掌子面稳定对策、地表面下沉对策的效果的工法。一般说，超前支护的钢管多采用100～140mm、钢管壁厚为6～11mm，打设角度是4～10°打设范围取以拱顶为中心约120°左右。搭接长度为3.5m（图3－14）。但视围岩条件和地表结构物的位置关系，角度更有效果的配置。 此工法有使用专用机械设置的方法和用钻孔台车施工的方法。能够用钻孔台车施工的工法有扩宽开挖断面，使钢管插入角小的扩宽工法和以10°左右角度打设钢管的无扩宽工法。此无扩宽方式，因开挖线内侧的端末管是采用易于切断的塑料管和有切槽的钢管，使开挖成为可能。为此，与扩宽方式比较，能够抑制开挖数量和喷射混凝土数量。但其反面，是钢管距开挖面的距离大，在切出区间，事实上超前长度几乎处于不能确保的状态，围岩有可能剥落等，采用时要加以注意。 钢管周围的围岩用压力压注水泥浆和化学浆液，使钢管和压注材料成为一个改良体，来补强围岩。一般说，压注材料对粘性土主要是填充钢管周边的空隙，多采用水泥系材料，对砂质土和砾石土主要是向钢管间的围岩进行渗透压注以改良围岩，多采用化学浆液等材料。为提高拱顶和掌子面稳定性的场合，也可向掌子面喷混凝土和打掌子面锚杆。 长钢管的刚性大，有梁的效果和钢管间的围岩因注浆有改良围岩效果，因此超前支护的效果高。对前述的小导管以防止拱顶崩落和小规模崩塌为主的工法来说，此工法可提高拱顶的稳定性外，也能够期待抑制地表面下沉和松弛的效果。注浆材料与注入式小导管相同，应根据围岩、涌水状况和注浆材料的特性等选定。本工法作为拱顶稳定对策是一个可靠性高的工法，注入式小导管不能对应的场合，可以采用。 在全断面开挖中，由于掌子面暴露的面积大，当需要采用超前支护稳定掌子面时多采用长钢管超前支护。 日本规定的长钢管超前支护的参数如下： 钢管直径：１１４.３ｍｍ（76.3～114.3mm） 设置范围：１２０°（５０°～１８０°） 设置角度：５°（４°～1０°） 纵断方向注浆长度：12.5ｍ（5.5～17.5m） 搭接长度：３.５ｍ（1.0～1.75m） 超前残余长度：３.５ｍ（１.０～７.５ｍ）． 设置间距：４５０ｍｍ（3００～6００ｍｍ） 标准设计断面示于图3－15。 本工法比前述的小导管，是规模比较大的对策，适用于不连续面非常发育的围岩或者强度小的软岩、破碎带和土砂围岩、埋深小的洞口段和河谷段，需要抑制地表面下沉的场合等广泛范围的地质条件。 本工法可采用隧道用凿岩台车，也可采用图3-16的专用机进行施工，不需要特殊的作业人员，但1个施工循环中需要的时间较长。由于安全性高，可提高开挖效率，比在长区间采用小导管工法，无论是工期还是工费都是有利的。 ②水平喷射注浆方式 水平喷射注浆方式是中等长度超前支护的主要方式，日本规定的标准参数如下： 喷射改良体直径：600ｍｍ（600～800mm） 设置范围：120°（120°～180°） 设置角度：5°（5°～10°） 纵断方向改良长度：10ｍ（6.0～13.0m） 搭接长度：1.0ｍ（1.0～3.0m） 超前残余长度：4.0ｍ（3.0～4.0ｍ）． 设置间距：600ｍｍ（400～600ｍｍ） 标准设计断面示于图3－17。 目前，由于技术的发展，水平旋喷注浆工法也有向更长的方向发展，如采用从专用机械的钻头前端进行喷射、搅拌，在掌子面前方的隧道外周形成一个连续的10～15m长，具有单轴抗压强度5～12N/mm2的柱状的改良体，来抑制地表面下沉（图3-19）根据地质条件，造成的直径从30cm到1.5m左右，考虑从洞内的施工性，一般取60cm。根据围岩条件造成直径是不同的，因为也有不能形成圆形的改良体的情况，施工时事前要进行试验施工，决定改良体的规格。 为了在隧道纵向和横向都能够形成一个强度均匀的拱形构造，改良体，基本上要联接在一起。打设间隔要在改良体直径以下。打设角度，从施工性看多取5°左右，打设范围以拱顶为中心取120～180°范围。与超前支护比较因为具有隧道横向拱的效果，有向更大范围打设的趋势。 适应地质条件，因高压喷射能够切割的范围是有限的，因此以土砂围岩为主体。此工法因是向未开挖的围岩喷射流体搅拌，形成固体前围岩会有暂时的不稳定。因此，掘进速度和施工步骤要结合围岩条件，注意不要出现先行位移等。 。 ③管棚法 管棚法是在隧道开挖前沿隧道外周用钻机设置水平的钢管而后在钢管内外充填砂浆的工法。是抑制洞口、拱顶稳定和先行位移、地表面下沉及保护周边环境的一种方法。采用的钢管比一般钢管直径大，控制地表面下沉的效果很高（图3－20）。一般采用的钢管直径约84mm，施工长度约30m，施工范围在拱部120°左右，打设间隔约30cm。 ? 此工法多用于