锚网喷技术在运营铁路隧道衬砌病害整治中的应用.pdf
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1、西铁科技1/202348调查与实践锚网喷技术在运营铁路隧道衬砌病害整治中的应用陕西国铁工程咨询管理有限公司王沛摘要要:铁路隧道在运营过程中,受围岩应力变化、地下水及列车荷载影响,衬砌常常会出现裂损病害,选定加固方案时既要考虑对行车影响,还要考虑整治措施的可行性和整治效果。采用锚网喷技术对运营铁路隧道衬砌裂损病害进行整治,施工简便,对行车影响小,可有效整治隧道衬砌裂损病害。关键词:运营铁路,隧道,锚网喷技术1工程概况包西线冒天山隧道位于瓦窑堡子长区间,单线隧道,全长14915m。隧道进口位于子长县羊马河内冯家石咀附近,穿越冒天山至蟠龙川的支沟华阴右岸出洞。隧道最大埋深2 10 m。隧道通过地区属
2、黄土梁,地形起伏,沟梁相间,坡面植被稀疏,不良地质发育,多呈剥蚀梁筛与沟壑地貌。运营多年来,隧道衬砌多处区段存在纵裂、斜裂、环裂、网状裂缝、衬砌掉块等病害,多条施工缝产生伴生裂缝,伴生裂缝与施工缝行车环状闭合裂缝,敲击空响,对行车构成安全隐患,急需对隧道衬砌病害进行整治。2水文及不良地质特征2.1水文地质特征隧道洞身附近地下水类型属黄土孔隙裂隙潜水及基岩裂隙水。黄土孔隙裂隙潜水含水层主要为风积砂质黄土或黄土、红黏土与页岩风化层接触带,红黏土为相对隔水层。受大气降水补给,垂直下渗至隔水层,并沿隔水层渗流,在深切支沟或二级阶地前缘底部以下降泉或湿地渗出2.2不良地质特征隧道洞顶地表及各冲沟地表部分
3、布的第四系全新统、上更新统砂质黄土,经计算统计,为级自重湿陷场地,湿陷性土层厚度15m。膨胀土分布于隧道洞顶,局部位于洞身。棕红色,黏性较强,物质成份为上第三系红黏土,裂隙较发育,弱膨胀土,级硬土。3加固设计综合考虑行车安全、行车干扰、方案可行性,包西线(下行)k512+590冒天山隧道,衬砌裂损处拱部打3.0 长$2 5中空注浆锚杆,锚杆间距1.2 m梅花型布设,挂钢筋网喷射C25混凝土加固,可彻底整治衬砌裂损病害。3.1锚网喷技术加固机理中空注浆锚杆注浆加固后能使锚杆实现全长锚固,从而提高了锚杆的锚固力和可靠性,保证了支护结构的稳定。通过中空注浆锚杆把衬砌后因施工扰动而变得不太稳定的岩块固
4、定在深层稳定的岩体上,有效的控制了岩体的变形和增强围岩的稳定性;还把衬砌与围岩扣束在一起,从而提高了衬砌的承载能力。挂钢筋网喷C25混凝土,喷层混凝土与原衬砌紧密粘结,形成组合拱结构,可以恢复和提高原衬砌的承载能力;加设钢筋网后,大大增强了组合拱结构的抗裂性及抗弯、抗剪强度,因此能大幅度提高衬砌的承载能力3.2锚网喷技术工艺流程3.2.1自钻式中空锚杆加固自钻式中空锚杆由中空锚杆体、自钻十字钻头、止浆塞、垫板和西铁科技1/202349锚网喷技术营铁路隧道衬砌病害整治中的应用调查与实践螺母组成。中空锚杆体是表面带凹凸形的连续波形螺纹,中空内孔具有注浆孔的功能;垫板和螺母配合使用,使锚杆体对岩体的
5、作用充分发挥;钻头直接加在自进式锚杆上钻进,一次性使用。具有如下优点:钻进、注浆和锚固一体化;安装快速简便;底部返浆结构,优化注浆效果,可改良围岩;全长波形螺纹杆体配合垫板螺母,方便施工预应力;施工工具小而轻,适用于狭窄工作场所。中空注浆锚杆长3m,间距1.2m,呈梅花型布置。钻孔采用YT28型气腿式凿岩机将自进式中空注浆锚杆钻至设计孔深。注浆材料为M30水泥砂浆,配合比通过试验确定,注浆压力为0.5 0.8 MPa。注浆结束的前提条件是出现返浆现象且注浆压力不超过设计压力,继续注浆待达到设计终压后稳定10min,不再进浆或很少进浆,即可结束注浆。图1锚杆钻孔图图2锚杆施工及锚固后照片3.2.
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