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中铁二院等为川藏铁路“未雨绸缪” 涨壳锚杆横空出世


川藏铁路是中国境内一条连接四川省与西藏自治区的快速铁路,东起四川成都市、西至西藏拉萨市,是中国国内第二条进藏铁路。由于路途遥远,气候恶劣,地质复杂,被称为“逆天工程”。

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为了多快好省地建设好这条中国西南地区的干线铁路,中铁二院等铁路科研、生产单位积极为川藏铁路建设“未雨绸缪”,经过多年的探索,铁路建设材料——涨壳锚杆横空出世,为川藏铁路建设提前打下坚实的技术基础。

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在国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要中,“交通强国”的图景振奋人心。其中,“世纪工程”川藏铁路建设将取得进一步发展。据介绍,国铁集团将川藏铁路建设列为“头号工程”,举全行业之力组织推进。去年2020年11月开工建设以来,先期开工的色季拉山隧道、康定2号隧道等工程已形成了良好的试点示范效应。但是,由于规划设计所经过的铁路线,大部分地区处于三千多米的海拔落差,造就了八成的桥隧工程比例。

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在这些隧道工程建设中,由于地形复杂,岩层较为破碎,锚杆是必不可少的建设器材。过去的传统建设用材锚杆,由于发明设计方面存在的缺陷,二十多年来一直需要通过锚杆注浆,这样容易使锚杆中的空气形成局部压力,在锚杆、水泥浆和岩层之间形成空洞,水泥浆无法与岩层进行很好地粘连。同时,为了加强水泥浆与岩层的粘连,减轻空气形成的局部压力,往往采用塑料管排空和人工帮助注浆,由于隧道里严重缺氧、流沙岩层不稳定等,造成了很大的人力和财力的浪费,甚至带来了不必要的牺牲。

鉴于多方面的考虑,由中铁二院牵头,率领专家团队等领导班子,联合富顺中建机械制造有限公司企业代表、技术总监李顺良、四川铁港科技开发有限公司技术总监等,组成研发团队,经过数十次探索与实践,终于在原传统锚杆的基础上,研发出了涨壳锚杆,解决了困扰多年来的技术难题。上述单位和专家们的艰辛付出,为川藏铁路(特别是隧道)建设提前打下了坚实的技术基础。

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据了解,中铁二院专家团队以及企业代表、李顺良等专家人士所发明的铁路涨壳锚杆,具有诸多传统锚杆无法达到的技术特点。据发明专家介绍,这种涨壳锚杆的发明,极大的降低了人工成本和施工安全风险,主要突破体现在以下三个方面:

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第一,传统锚杆需要三人以上才能操作,首先将锚杆送入孔内三人以上顶着锚杆,另外的人进行注浆,时刻担心锚杆从孔内脱落。这种涨壳锚杆,一人即可把锚杆送入孔底拧动锚杆及螺母,并简单快速地将锚杆固定在钻孔孔内,并提供不小于9.5吨的拉拔力。

第二,传统锚杆至少四人才难操作,涨壳锚杆一人就可以实现从打孔、装锚、注浆等操作过程,突破了传统锚杆无法解决的安全风险及人力成本的重大难题。

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第三,这种涨壳锚杆还优化了注浆方式及工艺。传统锚杆注浆从锚杆孔内注浆,排气排浆一条管,注浆浆液及锚杆孔周围的岩屑极易堵死排气排浆孔,造成排气不畅,注浆压力升高,浆液难以进入孔内,导致孔内锚杆与岩层无法连接为一体,无法实现注浆,即无法到达设计要求的全长粘结。涨壳锚杆改变传统系列锚杆注浆方式,从中空锚杆外部注浆,浆液自下而上,从锚头顶部的溢浆口进入中空锚杆体内,然后漫流回浆至锚杆端头,灌浆饱满且注浆压力低,真正实现了全长粘结型锚杆的设计初衷,突破了传统锚杆无法解决的重大难题。

总之,这种涨壳锚杆对隧道建设复杂多变的地质环境来说,无疑是一大技术突破,值得可喜可贺。

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来源:财讯网
编辑:GY653

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