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自钻式锚杆VS长管棚,哪个才是隧道超前支护的最佳选择?

最近几年,自钻式锚杆作为一种新型支护系统,在各种岩土锚固工程中的应用越来越广泛。长时间以来,在隧道支护工程中,长管棚支护都是首选方案。但是,随着越来越多的隧道支护工程的难度越来越大,长管棚似乎难以满足愈加复杂的地质条件,尤其是对于软弱破碎围岩、强风化岩等地质条件,长管棚支护方案很难进行施工,因此,自钻式锚杆作为隧道超前支护管棚的施工案例便越来越多。

自钻式锚杆隧道超前支护

那么,自钻式锚杆支护与长管棚支护,哪个才是隧道超前支护的最佳选择?下面,我们从施工工艺上对比一下自钻式锚杆支护和长管棚支护的优劣势。

自钻式锚杆施工工艺流程

1)施工前,检查中空锚杆体和相关配件以及凿岩注浆机械是否正常,确保正常后,将凿岩设备与自钻式锚杆正确连接; 

2)确定钻孔位置和钻进角度;

3)按照既定位置和角度开始钻进施工,用水冲洗自钻式锚杆内孔,然后,连接旋转注浆适配器与锚杆尾端,边钻进边注浆,如果单根自钻式锚杆长度无法满足设计要求,可用连接套接长;

4)钻进到设计深度后,可以操作钻机让自钻式锚杆上下来回往复,确保钻杆周围浆液厚度均匀;

5)最后安装垫板和螺母。

自钻式锚杆隧道超前管棚施工现场

长管棚施工工艺流程

1)用钢筋混凝土套拱制作长管棚导向墙;

2)精确测定孔口管的平面位置、倾角、外插角并逐一编号;

3)用电动钻机按照既定位置进行钻孔,在钻孔过程中要确保钻孔仰角在1°~1.5°之间,钻机最大下沉量及左右偏移量不超过钢管长度的1%;

4)每钻完一个孔,将钻杆拔出,然后再顶进一根钢管,钻进中要实时测量偏斜量,如果超过设计要求,及时纠偏;

5)将中空钢管与注浆泵连接,进行注浆;注浆前应先进行注浆现场试验,注浆参数应根据试验按实际情况确定,保证浆液扩散半径不小于0.5米。

从以上两种施工方案的施工工艺来看,我们能够明显看出,长管棚施工工艺要比自钻式锚杆复杂得多,施工难度更大。而且,在遇到松散地质的工程中,长管棚支护无法成孔,只能采用自钻式锚杆进行施工。

自钻式锚杆,自进式锚杆

自钻式锚杆作为隧道超前支护管棚还有很多其他的优势。

自钻式锚杆的长度更易调节:其本身可以在任意位置截断或者通过连接套接长,并且密封性好,不会漏浆;

自钻式锚杆能够适用于绝大多数地质结构,特别是软弱、破碎等难成孔地质,如断层破碎带、风化岩、碎石土地层,砂卵石地层等;

自钻式锚杆施工方法简单:在对不同地质进行钻进施工时,自钻式锚杆的安装方法和施工方法几乎完全相同且不需要专业的技术人员;

自钻式锚杆施工效率高:自钻式锚杆是将锚杆作为钻杆及注浆管,钻入地层后不再收回,减少了施工工序,提高了施工效率,缩短施工工期。

总的来说,自钻式锚杆在隧道支护中要比长管棚更加有优势,这也正是国内很多隧道工程中开始越来越多地使用自钻式锚杆作为隧道超前管棚进行支护的一个重要原因。

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