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自钻式锚杆与砂浆锚杆在粉砂质板岩地质施工对比

发布日期:2021-11-23

在某水电站边坡防护治理工程中,边坡地质条件复杂,主要为变形拉裂岩体,由松弛碎裂岩体夹杂断层破碎带组成,整体呈现破碎、散体结构,支护难度较大。项目组遂同时采用自钻式锚杆和普通砂浆锚杆进行施工试验,对比分析支护效果后再做决定。


自钻式锚杆与砂浆锚杆在粉砂质板岩地质条件下施工对比


试验普通砂浆锚杆采用φ28螺纹钢,φ60mm十字型合金钻头进行钻孔,施工流程如下:


砂浆锚杆


检查:施工前检查钻头出水孔是否通畅

钻进:使用潜孔钻机进行钻孔

清孔:钻进过程中使用空压机进行空气清孔,钻孔结束后要在孔内反复进行清孔,确保孔内无岩石碎渣

起钻:清孔结束后,取出钻杆

锚杆安装:将砂浆锚杆置入钻孔中

插入注浆管:将注浆管插入钻孔中

注浆:注浆管连接注浆机,开始注浆,浆液水灰比控制在0.4~0.5之间

安装垫板及螺母:待浆液凝固后,安装垫板和螺母。


砂浆锚杆施工中,项目试验两次钻孔深度分别为6m和9m,由于岩层结构破碎,比较松散,当钻孔结束后,虽然已进行多次清孔工作,但安装锚杆时仍然无法下设,锚杆安装时只能分别下设至4.8m和2m,远远无法满足设计需求。


自钻式锚杆有六个组成部分,分别为钻头、中空锚杆体、连接套、垫板、螺母和居中器,具有钻进、注浆、锚固同时进行的功能,能够有效解决在破碎、松散结构的地质条件下施工出现的塌孔问题,效率比普通砂浆锚杆提升数倍。自钻式锚杆施工工艺流程如下:

准备钻机、材料:试验采用自钻式锚杆专用钻机,R32自钻式锚杆;配以球齿全钢钻头;

连接钻头、锚杆:先将钻头与中空锚杆体一端连接,并通过旋转注浆适配器将中空锚杆体另一端与钻机和注浆机连接;

钻进、清孔、注浆:连接完成后开始钻进,边钻进边用水清孔,并及时用连接套接长锚杆;钻进完成后,锚杆无需拔出,启动注浆

开始注浆,浆液水灰比与砂浆锚杆浆液保持一致;

安装垫板和螺母:待浆液凝固后,安装上垫板和螺母。


自钻式锚杆


相比较而言,使用自钻式锚杆有以下几点优势:


1、钻进速度快:经试验表明,自钻式锚杆钻孔速度大约为砂浆锚杆的4倍;

2、有效防塌孔:自钻式锚杆既是钻杆又是锚杆,钻进后无需拔出,不存在塌孔问题;

3、锚杆周围浆液包裹均匀:注浆时,浆液从钻头出浆孔由内向外涌出,而且居中器保证中空锚杆体在钻孔中部,浆液能够更均匀地包裹杆体;


试验表明,在破碎、松散的粉砂质板岩地质条件下,使用自钻式锚杆施工效率更高,支护效果更好。


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