应用领域

张吉怀高铁丁王隧道管棚支护项目

>项目背景


张吉怀高铁全长246公里,设计时速350km/h,双线电气化铁路。2016年12月18日,张吉怀高铁正式开工建设,总工期5年,计划2021年建成通车。丁王隧道位于张吉怀高铁最南端的10标段,全长5.56327千米,属双线越岭隧道,最大埋深为259m,隧道进出口里程分别为:DK231+212,DK236+775.27,隧道设有进口、横洞和出口,其中出口位于湖南省怀化市芷江县公坪镇顺溪铺村,采用自钻式管棚支护。

张吉怀铁路丁王隧道自钻式管棚支护项目

>项目概览


1.项目工期:2017年12月—2020年5月

2.服务范围:锚固材料及现场技术服务

3.应用场景:铁路隧道自钻式超前管棚

4.应用结构:自钻式中空锚杆用作超前管棚支护

5.项目用量:4492m

6.地质条件:洞身围岩为K1泥质粉砂岩、细沙岩,全弱风化,红褐色,多有薄弱泥质夹层,为泥岩或沙质泥岩,该段岩体节理裂隙发育,岩体破碎,多棱块状,敲击易碎,岩质较软。

>问题与挑战


该项目地质为断层破碎带,围岩破碎节理发育,围岩存在坍塌掉块风险,围岩级别为Ⅳ-Ⅴ级,泥质粉砂岩。普通管棚在土质及风化岩较多的特殊围岩条件下钻孔困难,施工效率低,隧道掘进速度缓慢。

张吉怀铁路丁王隧道自钻式管棚支护项目

>解决方案


台阶法施工,掌子面端面顶部每环31个孔,孔间距400mm,孔深18米,孔向上斜插角度1-2°,钻孔直径76mm,每孔安装2*5米+2*4米长R51中空锚杆,每环管棚搭接间隔距离3米。


自钻式锚杆结构图

>施工工艺


施工准备→测量放样→钻机就位→安装钎尾套→连接锚杆→安装钻头→钻进→拆卸锚杆与钎尾套→接长锚杆及连接套→继续钻进→循环接长锚杆直至设计深度→拆卸钎尾套→封闭管口→安装注浆接头→连接注浆管→注浆完成

>施工设备


钻机:铁建重工三臂凿岩台车ZYS113,含液压夹持器

施工效率:钻进效率很高,平均0.935m/min,拆卸钎尾套用时平均0.856min。

张吉怀铁路丁王隧道自钻式管棚支护项目三臂凿岩台车

>项目测试


该隧道项目于2020年底顺利贯通。采用机械化施工设备,锚杆钻进安装效果好,注浆后爆破,锚杆支护效果良好。地质条件较好,未出现卡钻塌孔问题。

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