张吉怀高铁丁王隧道管棚支护项目

发布时间：2021-07-06 16:53

>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。

>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。

>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。

>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。

>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。