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中空锚杆在隧道中的应用

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1、中空锚杆在隧道中的应用摘要：锚杆在隧道工程中被大量使用，锚杆对围岩能起到一定的稳定作用。但是锚杆注浆仍然是一个问题，注浆效果不良的锚杆不但不会对围岩有稳定作用，甚至在围岩中留下空洞，更加破坏围岩的完好性和定性。为此，锚杆施工过程中的注浆工艺使重难点。本文主要介绍了商合杭14标太湖山隧道出口工区中空锚杆注浆工艺问题，通过理论和不断理论，将中空锚杆注浆工艺不断优化，从而到达注浆效果良好，质量把控合格，节省时间的目的。关键词：中空锚杆；注浆工艺；优化1.前言随着中国高铁的飞速开展，在铁路隧道的设计施工中，锚杆经常被大量采用作为对失稳围岩进展支护和加固的材料。理论和理论证明，隧道开挖过程中会对周围围岩产生一定影响，使其受力状况发生变化，在一定范围内容易使围岩松动，产生裂隙。由于围岩自稳才能较差，施工过程中易出现平安事故，且围岩失稳易对以后的衬砌构造产生不利影响。这种情况，我们通常使用锚杆来增加围岩的稳定性。在隧道拱部范围内，中空锚杆相对于砂浆锚杆更具有优势，可以最大限度的保证注浆时砂浆充填饱满密实。隧道的平安及质量得到有效控制，减少平安事故的发生，可以防止因平安和质量问题造成返工处理，延

2、误工期。2.工程概况商合杭14标太湖山隧道全长3618m，最大埋深258m，隧道出砟总量52万方。出口工区长450m，表层覆盖粉质黏土，厚05m；粗角砾土，厚16m；下伏Kc砾岩，含砾砂岩，全弱风化，其中全强风化厚825m，其下为弱风化。本段隧道埋深较浅节理裂隙发育，岩体破碎，稳定性较差。地下水主要为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，较发育。3中空锚杆施工3.1中空锚杆特点及力学性能指标中空锚杆由锚头、中空全螺纹锚杆体，止浆塞，垫板、螺母等组成。中空注浆锚杆安装方便，无需自己加工螺纹，锚杆的配件有效的保证锚杆在安装过程中处于居中，砂浆可以最大限度的包围整个锚杆体，防止锚杆遇水锈蚀，起到长期支护作用。中空锚杆注浆可以在数十公斤力作用下将砂浆浸透进围岩裂隙，充分保证注浆饱满。太湖山隧道拱部采用25*7普通中空锚杆，应满足以下力学性能指标见表1：3.2锚杆施工注浆工艺锚杆的施工和注浆是隧道施工支护的一种重要手段，它能有效的增强围岩的稳定性。隧道开挖由于爆破等施工方法会对围岩造成扰动，使围岩的受力状况发生改变，造成围岩的破碎松散，而中空锚杆良好的注浆效果可以使浆液浸透到围岩裂隙中，增强围岩的自稳性，

3、从而到达即使衬砌厚度适中也不会引起构造开裂和位移。3.2.1中空锚杆最初施工工艺最初锚杆施工在立完钢拱架后进展。用钻机进展钻孔，孔径为50mm锚头直径42mm，考虑安装方便，成孔孔径50mm。钻进到设计长度以后，清孔，然后安装锚杆。在锚杆末端安装锚头，将锚杆装入锚杆孔后，安装垫板，拧紧螺母，孔口处用锚固剂及发泡剂封堵，锚杆外漏岩面1015cm，然后连接注浆机进展注浆，注浆压力0.51MPa。经过观察几个循环的锚杆施工后，发现以下问题：1没有排气装置，注浆时易把孔口处封堵冲开；2孔口封堵时间短，不能到达有效强度；实际施工中由于这些问题造成锚杆注浆不饱满，容易在围岩内形成空洞，不能有效的起到加强围岩稳定的作用，反而破坏围岩稳定性。3.2.2中空锚杆施工工艺第一次优化针对以上问题，我们对锚杆的钻孔和安装及封堵进展了优化。锚杆外漏设计湿喷外表58cm安装一根16mmPVC管作为排气孔，外漏湿喷设计外表58cm。锚杆钻孔及安装在立完钢拱架完毕后进展，然后PVC管与锚杆固定在钢架或连接钢筋上，用土工布和透明胶带将锚杆口和PVC管口封闭，锚杆注浆在湿喷施工完毕后进展。此次优化相对于最初锚杆施工有些进

4、步，但仍存在问题：1PVC管在湿喷过程中容易受到损坏；2透明胶带和土工布容易在湿喷过程中损坏，造成锚杆口和PVC管口封堵；3.3中空锚杆施工工艺第二次优化针对前两次锚杆施工的经历和总结，此次对锚杆施工进展以下优化：1锚杆钻孔及安装施工在本循环湿喷完毕后进展；2锚杆注浆在锚固剂封堵到达强度后进展；3锚杆注浆采采用16mmPVC管作为注浆孔，长度30cm左右，中空锚杆作为排气孔；锚杆口封堵到达一定强度后进展注浆。注浆孔为PVC管口，用中空锚杆作为排气孔。PVC管外套1020cm塑料软管，一端用细铁丝与PVC管绑紧，另一端与注浆管连接。待中空锚杆排出浆液后再持续注浆30s60s，然后快速将与注浆管连接的软管取下，用细铁丝绑到PVC管上。假设在软管中未能注浆成功，可能是由于锚头堵塞，这时将注浆管与中空锚杆连接，然后注浆，利用注浆压力使锚头通畅。通畅后在软管中注浆，到达注浆效果。4.锚杆施工优化前后质量分析及经济效益分析锚杆施工优化前在立架完毕后进展。由于围岩较差，4m长锚杆钻孔时间约为30min，六部CD法中部有锚杆5根，由于工作面较小，只能用一把风枪打钻，合计用时2.5h，再加上注浆等时间，

5、约用时3h。这样导致开挖面暴露时间过长，存在平安隐患。而且锚杆注浆效果差见图2，失去了锚杆本该发挥的作用，反而使围岩稳定性变差。第一次优化稍有改进，但存在同样问题，开挖面暴露时间长。而且由于湿喷过程中湿喷砼在风压的作用下的强大冲击力，容易使PVC管损坏，达不到预期效果。第二次锚杆施工优化的结果是在湿喷完毕后进展钻孔，这样开挖面暴露时间减短，对隧道平安性有显著进步。锚杆可以在23个循环后集中打设，然后集中注浆，这样有利于减少劳动力的消耗，也有利于循环时间的缩短。优化后注浆效果有了显著进步见图3和图4时间就是金钱，尤其是对于隧道来说，工序衔接紧凑，循环时间缩短，减少了劳动力的消耗，也缩短了隧道开挖的时间。从经济效益上来说，每循环的时间减短就意味着可以快速进入下一循环的施工，综合来说，锚杆的优化平均每循环时间减少1.5h，优化前六部CD法施工按两天三循环进尺，每循环0.6m，即平均每天进尺0.9m，每循环16h，一月总进尺27m。时间缩短后每循环14.5h，理想情况下一月共进展50循环，总进尺30m。隧道进尺每延米按8万元计算，平均每月多创造24万元的经济效益。5.总结锚杆施工在隧道支护中起到很重要的作用，而且锚杆是很多人无视的一个细节，认为不重要，所以对原有的施工方法不进展分析和优化。锚杆注浆效果好，可以使浆液填充到围岩破碎裂隙处，增强围岩稳定性。围岩稳定，不至于用增加衬砌厚度的方法来加强衬砌的承载力，节省了本钱，也缩短了工期时间，为工程带来一定的经济效益。本文档【中空锚杆在隧道中的应用】更多文档欢迎访问wendang.chazidian

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