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應用領域

鄭萬高鐵向家灣隧道自鉆式管棚支護項目

>項目背景


該標段位于湖北省宜昌市興山縣,起點是古夫鎮,經南陽鎮、昭君鎮、止于高橋鄉境內。該標段總長約33公里,包括3.5座隧洞共29.634公里,4座橋梁共4.16公里,其中向家灣進口隧道4663.23米。

鄭萬高鐵向家灣隧道自鉆式管棚支護項目

>項目概覽


1.項目工期:2017年4月15日—2020年5月4日

2.服務范圍:錨固材料及現場技術服務

3.應用場景:鐵路隧道自鉆式超前管棚

4.應用結構:自鉆式中空錨桿用作超前管棚支護

5.項目用量:4000m

6.地質條件:隧道區域屬剝蝕中山地貌。區內地勢北高南低,山頂渾圓,河谷縱橫,溪溝由北向南深切。隧道通過三疊系泥巖砂巖互層夾泥灰巖、泥質灰巖、泥巖夾砂巖、泥灰巖、灰巖夾泥灰巖、白云巖、巖溶角礫巖、灰巖、巖溶角礫巖。

>問題與挑戰


山體巖層為破碎圍巖,遇見塌孔現象導致花管無法正常插入;使用自鉆式錨桿作為超前管棚支護,代替傳統花管管棚。

鄭萬高鐵向家灣隧道自鉆式管棚支護項目

>解決方案


臺階法施工,兩臺大型機械化鑿巖臺車同時鉆孔,掌子面端面頂部每環50個孔,孔間距400mm,孔深20米,孔向上斜插角度1-2°,鉆孔直徑76mm,每孔安裝R51中空錨桿,每環管棚搭接間隔距離4米。鉆孔完成后注漿,水泥漿水灰比0.5,注漿壓力1.5-2.5MPa,管口用止漿塞封堵。每環鉆孔50個,管棚鉆孔20米(4*5米長錨桿)。

自鉆式錨桿結構圖

>施工工藝


安裝超前管棚:每排50根、每根20m、兩根之間間距0.4m,進行開挖并支護,每次進尺為3榀(約1.8m),循環進尺達到16m左右。每循環的步驟為:鉆爆破孔—爆破—排險—排渣—初噴混凝土—立設鋼架—掛鋼筋網—焊接鋼架連接筋同時安裝鎖腳錨桿—復噴混凝土—安裝系統錨桿-安裝下一排管棚(兩排管棚之間搭接4m)。

>施工設備


鉆機:鐵建重工三臂鑿巖臺車ZYS113,蒙特貝動力頭HC 110,釬尾規格T38。

施工效率:兩臺鑿巖臺車同時鉆進,平均鉆進速度1.2m/min。

鄭萬高鐵向家灣隧道自鉆式管棚支護項目三臂鑿巖臺車

>項目測試


該隧道地質條件較為復雜,自鉆式管棚施工中克服了塌孔卡鉆等困難,錨桿鉆進安裝效果好,鉆進速度快。比傳統管棚效率提升明顯,臺車兩臂同時作業鉆進效率高。

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