HER51N自钻式管棚超前支护，从被动抢险到主动防护

在隧道超前支护中，常常遇到断层破碎带，传统的“掘进+支护”模式会由于施工工艺的特点导致安全事故频发。但是矿山在开采过程中非常注重安全和效率。一旦发生安全事故，势必会造成成本高昂的抢修抢险，但是HER51N自钻式管棚系统引领了一场从“被动安全”到“主动防护”的革命，通过对掌子面的超前支护，布设高强度的自钻式管棚并进行高压注浆，从而在掘进的轮廓外形形成一个“加固拱”，通过预先改良岩土体的方式，变不可控为可控。实现预支户+掘进的平行作业方式，重塑了隧道复杂破碎地层支护的工程改良。

一、困局与变革：被动抢险——主动防护

1．传统支护和被动抢险的弊端

传统的隧道支护施工往往是从“掘进—出渣—初期支护”这个模式形成的，在围岩等级较低，整体稳定性较好的稳定岩层中，支护效果还可以保持高效可靠。但是一旦遇到破碎、流沙以及高应力难成孔岩体和地层，传统的支护内在的“时间差”就成了致命的安全盲区，在各个环节的安装间隙就会造成围岩有一段“裸露时间”，在这段时间里，隧道工程与围岩的“自稳能力”在进行一场胜负难料的对抗。

2.被动抢险的代价巨大

一旦掌子面发生失稳，往往伴随涌水、涌泥乃至大规模塌方。这不仅会带来高昂的清理成本与设备掩埋损失，更直接危及施工人员的生命安全。而随后的抢险工作，本身就是在极不稳定的塌方体上进行的二次高危作业，工期延误常长达数月，将导致整个项目的经济性彻底丧失。

二、HER51N自钻式管棚系统的技术内核

1.一体化设计，高效施工

HER51N 自钻式管棚的最大亮点之一是集钻孔、注浆和锚固功能于一体的一体化设计。传统的支护方式，往往需要分别进行钻孔、安装锚杆和注浆等多个独立步骤，工序繁琐且耗时较长。而 HER51N 自钻式管棚在施工时，无需额外的钻孔设备，可直接利用自身的钻头钻进地层，大大简化了施工流程。钻进完成后，通过中空的管体即可进行注浆作业，浆液能够迅速填充周围的岩石裂隙和孔隙，使管棚与地层紧密结合，实现锚固。这种一体化的设计，显著缩短了施工周期，提高了施工效率。以某隧道工程为例，采用 HER51N 自钻式管棚后，施工进度比原计划提前了 20%，有效降低了工程成本。

2.材料性能卓越，确保支护强度

HER51N 自钻式管棚采用了高强度、高韧性的40Cr合金钢钢材制造。这种钢材具有出色的抗拉、抗压和抗剪性能，能够承受复杂地质条件下的巨大荷载。在一些破碎岩层或软弱土层中，自钻式管棚需要抵抗地层的变形和压力，HER51N 自钻式管棚凭借其卓越的材料性能，能够保持结构的完整性和稳定性。同时，其表面经过特殊处理，具有良好的抗腐蚀性能，可有效延长管棚的使用寿命，减少后期维护成本。相关实验数据表明，HER51N 自钻式管棚在经过 1000 小时的盐雾试验后，表面腐蚀程度远低于行业标准，充分证明了其优异的抗腐蚀能力。

3.灵活注浆系统，提升加固效果

HER51N自钻式管棚配备了精密的注浆系统，具备良好的灵活性与可控性。通过调节注浆压力、流量和浆液配比，可针对不同地质条件与工程需求实施精准注浆。在破碎地层中，可采用高压注浆使浆液充分渗透至岩体细微裂隙，形成高强度的固结体，有效提升地层承载力。在软弱土层中，则可通过适配的浆液配方增强土体粘结性能。此外，该系统支持分段注浆，能确保管棚沿全长范围内加固效果均匀可靠。此灵活的注浆设计显著增强了该管棚的适应能力，使其能胜任多样复杂的地质工况。

三、整体安装效率的提升

在传统隧道施工中，安全与效率常被视为难以兼顾的对立关系。然而，以HER51N自钻式管棚为代表的主动支护技术，通过工艺再造实现了二者统一。其关键在于将支护作业从掘进工序中分离，实现并行施工——管棚班组可提前完成前方地层的预加固，为主掘进工序创造连续、稳定的作业面。这避免了传统支护中频繁的工序切换和因塌方导致的漫长抢险，使施工进度变得线性、可预测，从而在根本上提升了项目整体效率与安全性。

四、价值重构，成本可控

尽管主动防护技术的初期投入较高，但从项目全生命周期来看，其综合效益显著。该技术将不可控的抢险风险和潜在工期延误，转化为可控的工程成本，大幅降低了由突发事故导致的设备损毁、工期拖延及安全风险等隐性损失。从长远看，这项投入实质是为项目购买了一份针对不确定性的“保险”，保障了工期的可预测性、人员与设备的安全，同时有助于提升企业的技术声誉与市场竞争力，实现真正的成本优化与价值创造。

综上所述，HER51N自钻式管棚技术代表着从“被动抢险”到“主动防护”的工程理念革新。它通过超前加固与过程可控的方法，将地质风险转化为可管理的工程环节，实现了安全与效率的统一。该技术以确定性的前期投入，替代了潜在的巨大事故损失，并凭借平行作业模式提升了整体施工效能。这不仅是工艺进步，更标志着隧道工程在应对复杂地层时，向着更智能、更可控的建造方式演进。因此，采用主动防护已成为现代隧道工程发展的必然趋势。如果您在隧道支护过程中遇到破碎地层支护难题，欢迎您随时来电咨询，我们将竭诚为您服务。