明挖法城市轨道交通工程创新技术指南.docx
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明挖法城市轨道交通工程创新技术指南
城市轨道交通工程创新技术指南
明挖法
1.1装配式铺盖法车站建造技术
1.1.1技术产生背景
我国城市地铁车站工程施工中,大多采用明挖法(含盖挖法)、矿山法等施工工法,对装配式铺盖法的研究还比较少。
明挖法对周边环境和现况交通影响较大,管线迁改等前期工作增加了工程造价,铺盖法可以在较短的时间内恢复交通,但施工需要大量的临时非标准支撑材料,造成浪费且给施工带来不便,装配式铺盖法因具有构件标准化、拆装快速、配件可重复利用、工程造价低等优势,具有较大的应用价值。
1.1.2技术内容
铺盖法整个体系由基坑支护体系和铺盖体系组成,其中基坑支护体系由围护桩(墙)、腰梁、横撑、角撑等部分组成,主要用于抵抗基坑周围的土、水压力等荷载。
铺盖体系由铺盖板、铺板梁、梁支撑和临时中间桩及稳定体系等构件组成,主要用于支撑路面荷载。
图1.1-1装配式铺盖体系示意图图1.1-2铺盖法车站施工流程
装配式铺盖体系以确保施工过程中的基坑和人员安全为原则,实现铺盖体系和中间桩稳定为目标,以钻孔灌注桩和钢支撑作为基坑的支护体系承担基坑周围土体荷载,以铺盖体系来承担路面荷载。
中间桩间增加了纵向连接构件、剪刀撑、端头横撑、横向桩间支撑等构件,增强了中间桩的稳定性;铺盖体系各构件之间采用螺栓连接,各加劲构件采用焊接,铺盖体系成为一个有效整体;中间桩和钢支撑通过翼板焊接连接,铺板梁和冠梁锚栓连接,增强了整个体系的刚度和稳定性;中间桩采用两点定位的方法,通过上下定位器实现中间桩准确定位,如图1.1-1~1.1-6。
图1.1-3临时中间桩与钢支撑连接节点图图1.1-4中间桩与梁支撑连接节点图
图1.1-5梁支撑与冠梁连接节点图图1.1-6梁支撑之间连接节点图
1.1.3主要技术性能和技术特点
(1)装配式铺盖板与支撑梁的连接构件系统。
采用穿过铺盖板螺孔的双头螺栓,双头螺栓的上、下部分别旋有上螺母和下螺母,下螺母和支撑梁之间设有螺栓连接扣件,采用这种扣件可以直接在铺盖板面上施工,而不必在板面下边紧固,实现了铺盖板的快速安装与拆卸。
(2)铺盖板防水材料及施工技术采用PE发泡塑料和聚氨酯防水涂料,有效阻止了铺盖板路面的雨雪水体渗漏,确保路面交通和基坑内土方施工安全,保证了工程安全、顺利实施,见图1.1-7。
(3)装配式铺盖体系变形监测方法和金属铺盖板路面抗滑系数检测,采用深度卡尺测量铺盖板格状凹槽(简称格构)深度,根据格构深度的变化确定铺盖体系变形和抗滑阻力系数。
(4)实施与铺盖体系相匹配的管线原位处置技术,是与铺盖体系相结合使用的管线悬吊结构形式,以工字钢梁为悬吊横梁,工字钢梁与铺板梁焊接连接;以吊钩、花篮螺栓、钢筋吊杆和槽钢底托组成悬吊结构,管线变形竖向位移控制在3mm以内,见图1.1-8和1.1-9。
图1.1-7盖板防水图1.1-8管线原位悬吊图1.1-9管线悬吊流程图
1.1.4适用范围及应用条件
适用于周围建筑物密集,交通繁忙,管线较多等浅埋地铁车站或者市政深基坑工程。
尤其适合采用明挖法施工拆迁量大、交通导改及管线迁改费用较大的地铁车站和深基坑工程。
1.1.5已应用情况
北京地铁9号线丰台北路站,南北向布置于现状道路下方,为地铁9号线与地铁14号线的换乘站。
丰台北路站为双层岛式车站(与14号线的换成节点为三层结构),车站主体采用装配式铺盖法施工,主体基坑长度201m,宽度21m,主体结构和东侧附属结构施工时,在基坑一侧设置铺盖体系。
根据监测显示,梁支撑、铺板梁和铺盖板变形值均在1mm内,远小于控制值5mm,中间桩桩顶位移最大值为8.77mm,小于控制值15mm,中间桩桩顶沉降最大值为3mm,小于控制值5mm,其他监测项目也均在控制值范围内。
采用铺盖体系保证了土方开挖和结构施工及人员安全、没有出现安全事故,整个工程施工顺利,且造价减少,对交通影响降低,减少了施工用地,总体效益较好。
1.2先隧后站盖挖法车站建造技术
1.2.1技术产生背景
随着城市的发展,地铁建设周围环境条件越来越复杂,留给施工阶段的时间越来越短,在很多情况下盾构机不能等待车站提供条件后过站,同时给地铁施工提供的场地越来越小,施工条件越来越难,如何在工期短、施工场地狭窄、距离建(构)筑物基础近、沉降要求严格、尽可能小的影响地面交通等条件下同时完成车站与区间的施工任务,先隧后盖法提供了很好的技术参考。
1.2.2技术内容
(1)低净空狭窄条件下地铁车站盖挖逆作法的施工技术。
(2)在复杂环境承压富水地区“先隧后站”盾构关键施工技术。
(3)“先隧后站”线型以及掘进过程中的关键控制技术(控制掘进参数、过站前及时更换刀具、站内管片优化参数、实时监控、纠偏)。
(4)优化管片注浆(站外10环、站内2环范围同步注浆,接口环前后各3环管片新增预留注浆孔)、进出站端头处理(洞门处连续墙采用玻璃纤维筋制作、地表旋喷桩加固、并预留水平、垂直注浆管)、管片背后二次注浆等综合措施,满足了承压富水地区“先隧后站”法隧道接口位置处的防水要求。
(5)低净空条件下,地下连续墙的持续开挖,分段分节吊装钢筋笼。
(6)优化了交通疏解方案,满足了车站的工期节点要求。
(7)综合监控量测,提出了复杂环境下地下车站周边环境安全控制措施。
(8)通过理论计算分析,有针对性选择了掘进和注浆参数,有效地攻克了承压富水地区“先隧后站”盾构关键施工等一系列工程难题。
“先隧后站”施工过程如表1.2-1所示:
表1.2-1“先隧后站”施工过程
序号
工序内容
演示
1
盾构过站的掘进线路设计
2
车站端头围护结构与地层处理
3
车站盖挖逆作至负二层
4
盾构机掘进穿越负三层
5
车站开挖过程中止水处理
6
车站负三层结构施工
1.2.3主要技术性能和技术特点
(1)经综合技术比较,形成了地铁车站先隧后站盖挖法的施工技术,解决了场地受限和影响周边建(构)筑物安全、盾构贯通工期节点的难题,保证了施工进度、安全及施工质量。
(2)经设备改造和工艺优化,实现了低净空条件下地下连续墙的持续开挖,结合分段分节吊装钢筋笼,并采用倒边盖挖逆作法施工车站。
(3)应用难度与实施风险分析。
盖挖倒边施工车站较明挖难度大,但不具备条件明挖时,该方案较矿山法施工安全;同时具备明挖法施工质量可控、对工期有保障的优点。
1.2.4适用范围及应用条件
适用于工期紧,车站隧道先后施工不能实现,车站周围环境复杂,交通压力大,施工场地狭小的地段,可以应用于车站顶部建构筑物等无法实现明挖的车站施工,结合先隧后站技术、可以用于需交叉施工的工期紧张的车站区间工程。
1.2.5已应用情况
深圳地铁9号线通过先隧后站盖挖逆作施工技术,达到了降低材料损耗,降低人工成本,提高工作效率,节约工期,保障施工质量的目的,同时经济与社会效益显著。
该技术在地铁施工中有着良好的前景。
1.3超大型中庭式车站建造技术
1.3.1技术产生背景
随着轨道交通建设的快速发展,人们对地铁车站的换乘环境及车站空间提出了更高的要求,中庭式建筑风格作为一种新型建筑形式被应用于地铁车站建设。
地下中庭式大型地铁车站取消了传统的中板结构,增大了柱间距,形成了与地面中庭式结构类似的特大空间建筑效果。
超大型中庭式车站结构在获得良好使用和视觉效果的同时,也给结构设计、特别是结构抗震设计及施工提出了新的研究与挑战。
1.3.2技术内容
通过对超大型中庭式车站结构计算及模拟试验,为解决车站受力、异型钢结构施工提出了有效的解决方案。
(1)在提高侧墙和顶底板刚度和承载力的基础上,提出了结构支撑柱采用Y型铸钢结构扩大顶板支撑点的设计方案。
(2)为解决超大型中庭式地铁车站异型钢结构施工,提出了Y型铸钢结合钢管柱采用分节铸造、地面拼装焊接、整体吊运安装等技术控制措施,形成了大型钢结构铸造、检测、保护及运输等系列技术。
(3)提出了中庭式结构碗扣支撑架和三角支撑架组合模板支撑体系施工技术(包括高直厚边墙施工技术和厚顶板施工技术),边墙采用三角支撑架体系分两层施工,碗扣支撑架作为第二层边墙施工平台和顶板模板支撑体系,充分发挥了两种支撑体系各自的优点,见图1.3-1和1.3-2。
图1.3-1Y型柱施工图1.3-2车站中空部位支撑架搭设
1.3.3主要性能和技术特点
图1.3-3典型Y型柱结构构造
(1)在传统的钢筋混凝土柱、钢管柱基础上,选用铸钢来制作上部及分叉处节点,与下部钢管柱进行结合,并通过对结构进行承载能力极限状态计算及正常使用极限状态验算,满足结构设计受力要求,见图1.3-3。
(2)针对Y型铸钢结合钢管柱结构特点,采用专有模具、特殊浇铸溢浆工艺、多次热处理减少残余应变等分节铸造技术,确保大型带肋中空高强铸钢节点的加工质量,形成了大型钢结构铸造、检测、保护及运输等系列技术,见图1.3-4。
图1.3-4铸钢Y型柱分叉处典型构造形式
(3)Y型铸钢与钢管柱地面拼接与空中对焊连接、Y型钢结构内混凝土顶升、中庭式结构高直厚边墙安全快速施工等多项大型中庭式车站快速施工技术。
同时,采用了高效可靠的检测、监测技术,保证了施工质量、安全和进度。
1.3.4适用范围及应用条件
适用于地铁车站主体结构建设,以城市大型地下空间开发为主,为大型地下公共建筑的建造提供借鉴和适用技术。
1.3.5已应用情况
应用于北京地铁6号线新华大街站。
该车站主体长度为473m,总建筑面积5.6万m2,车站公共区采用Y型柱受力体系,与结构顶板结合受力体系良好,局部中板营造出一种开敞的空间效果,与周边规划林立建筑群、明清古城墙建筑群遗址相协调见图1.3-5和1.3-6。
图1.3-5车站大空间部位顶板钢筋施工图1.3-6中庭全景图
该项技术在北京地铁6号线北关站、玉带河大街站得到了推广应用,北京地铁14号线丽泽桥站拟采用同样结构形式,见图1.3-7和1.3-8。
图1.3-7玉带河大街站应用效果图图1.3-8通州北关站应用效果图
1.4超深大直径钢管立柱桩施工技术
1.4.1技术产生背景
钢管立柱桩能适应大跨、重载等条件,符合现代施工技术的工程建设要求,它利用钢牛腿、节点环板的传力方式,充分发挥了钢管柱的优势。
超深大直径钢管立柱孔径大、深度深、垂直度要求较高,传统的钻孔工艺难以保证成孔质量;传统的钢管定位方法需人工进入钢管内部进行操作,安全风险高;因此需研究一种确保成孔质量、可安全迅速实现钢管柱垂直度控制的技术,并且施工过程中混凝土浇筑质量应满足施工要求的工艺。
1.4.2技术内容
采用不同直径钻头分别扩孔并配合超声波孔壁垂直度检测仪解决成孔难问题,利用可视化液压定位系统解决钢管柱定位精度高的难题,利用双导管灌注确保混凝土浇筑质量。
(1)解决成孔难的问题
以孔径2800mm为例,根据钻孔桩成孔大小的钻进需要,选择两种型号的旋挖钻机,依次按照1.5m、2m、2.8m的直径逐次扩孔。
1)先用TR280D旋挖钻机配1.5m直径钻头,一次钻进到底;
2)TR280D旋挖钻机更换为2m直径钻头,进行第一次扩孔,每钻进20m,进行超声波检测垂直度,及时发现偏差并进行纠偏;
3)更换为TR460C旋挖钻机配2.8m直径钻头,进行第二次扩孔,每钻进20m,进行超声波检测垂直度,及时发现偏差并进行纠偏。
(2)解决钢管柱定位难的问题(见图1.4-1)
图1.4-1液压定位纠偏系统垂直度控制原理示意图
1)首先在钢管柱2底部安装四个液压千斤顶3,用液压千斤顶油管4将液压千斤顶3与油缸控制按钮5连接起来;
2)根据增加配重计算出来的水位高度后安装定位板11,调整高清摄像头6位置到最佳成像位置,用传输网线将高清摄像头6与电脑显示屏8连接起来;
3)按照设计位置安装定位平台9;
4)吊装钢管柱2至定位平台9上方,然后缓慢放至到钻孔桩1中,下放过程中不断在钢管柱2中加水增加配重,直至钢管柱达到设计埋深位置;
5)用定位平台9调整钢管柱管口中心点位置与设计中点位置重合并固定;
6)在定位平台9上架设激光垂准仪(中心点与钢管柱管口在同一竖直线上),打开激光垂准仪将激光点投影到定位板11上,通过高清摄像头6传送到地面电脑显示屏8上可以清晰的看到激光点在定位板上的位置;
7)在地面上通过液压油缸控制按钮调整液压千斤顶的伸缩,使得激光点与定位板中心13重合,再将液压千斤顶3伸长至钻孔桩1孔壁处固定,完成整个钢管柱的安装定位。
(3)双导管灌注混凝土
利用双导管灌注钢管立柱桩混凝土,确保关注质量。
1.4.3技术性能和技术特点
(1)针对性强:
对于孔超深、管径大、定位难、垂直度高等特点的钢管混凝土柱制定。
(2)新颖性:
技术先进可靠,工法中的钢管柱能有效利用现有技术设备,通过组合常见的“视频摄像头+液压千斤顶+定位板+电脑显示器”集成可视化液压定位纠偏装置,施工效率高,过程操作可控。
(3)安全性:
采用无人下桩孔的一系列操作定位动作,进行钢管的精确定位,人员的全安性得到极大保障。
可供同类特点工程施工借鉴。
1.4.4适用范围及应用条件
本技术适用于孔超深、管径大、定位难、垂直度要求高等特点的钢管混凝土柱施工。
本技术中的超深大直径钢管混凝土柱是指在圆形钢管内填灌混凝土的结构柱。
1.4.5已应用情况
应用于南宁地铁3号线青秀山1号风亭组钢管立柱桩施工。
1号风亭组深度57.8m,钢管混凝土柱兼做临时中立柱。
钢管立柱桩钻孔深度79.2m;钻孔直径2800mm;钢管柱总长度66.1m;总重量71.08t;直径1300mm;牛腿9道;垂直度要求≤1/1000;采用“可视化液压定位纠偏系统”进行定位,垂直度控制在0.3/1000,满足设计要求。
采用双导管灌注混凝土,超深桩基混凝土质量达标,经检测为Ⅰ类桩。
1.5基坑钢支撑螺栓锥楔式活络装置
1.5.1技术产生背景
目前地铁基坑内撑式围护结构中,钢支撑架设多采用钢楔式活络装置,国内外文献与事故案例表明,此种活络装置调节量有限、整体性差、易松动、刚度小,是钢支撑中薄弱环节,易诱发工程事故。
新型螺栓紧固锥楔式活络装置能够改善活络装置结构构造,改进传力方式,易于保障钢支撑架设质量,提升整体装配化和规范化程度,对降低施工风险具有重要意义。
1.5.2技术内容
螺栓紧固锥楔式(BoltFastenWedge,简称BFW)活络装置是设置在钢支撑端部,能够连接固定、拆卸、伸缩的受力节点构件,包含1个带法兰的锥楔座,2块夹板,6支高强螺栓以及1个端板(图1.5-1)。
2块夹板由光杆(或嵌套凹槽)固定在端板上,可竖向滑动,初始状态时锥形座全部嵌入夹板之间,夹板被完全挤开,通过紧固螺栓使夹板与锥楔座密贴形成整体,此时活络装置的长度最短(图1.5-2(a))。
在安装过程中,将活络装置与钢支撑纵向连接,借助液压千斤顶,将锥楔座顶出一定长度并顶紧围护结构侧壁,达到预加轴力的要求,通过均匀紧固6支螺栓使2块夹板向中间移动,密贴加紧锥楔座,然后移出千斤顶,此时该活络装置与钢支撑可共同承受预加轴力和后续开挖引起的侧压力(图1.5-2(b))。
(a)俯视图(b)侧视图
图1.5-1BFW活络装置整体装配
(a)最小长度状态(b)任意长度状态(c)最大长度状态
图1.5-2BFW活络装置不同伸长状态
为了保证其安全稳定,通过限位块决定其最大伸长长度,根据地铁基坑工程经验设计为150mm(图1.5-2(c))。
1.5.3主要技术性能和技术特点
(1)设计原理:
采用静态平衡状态下力的分解原理,采用高强螺栓夹紧锥楔体承受由部分轴力转变来的横向力(图1.5-3)。
高强螺栓为核心受力构件,可选用M30、M39或M48标准件。
(2)力学性能:
由多轮加载试验、理论计算与数值模拟可知,BFW活络装置强度高,刚度大,偏心荷载作用下承载性能亦良好,可使得组成钢支撑的活络装置与钢管两部分等强度、等刚度,有效解决了钢支撑活络装置节点薄弱的问题。
(3)安装操作与适用性:
BFW活络装置由工厂定型制造,无需备用件,组装出厂;适用性强,操作简单快捷,调节范围大,维护简便且拆卸方便,可多次重复使用。
1.5.4适用范围及应用条件
适用范围:
BFW活络装置,适用于地铁明挖结构内撑式基坑工程,可与不同型号钢支撑配套使用,提高钢支撑的整体承载能力。
采用不同型号螺栓得到不同的设计承载能力,可满足不同钢支撑设计轴力的要求。
选用10.9级M39、M48、M56螺栓时,该活络装置的设计承载能力分别为2551kN、3854kN、5311kN。
应用条件:
安装前需预加工,将BFW活络装置夹板侧端板同钢支撑短接段密贴同心焊接,再将短接段与标准段法兰连接;整体吊装就位时活络装置处于零伸长状态;使用千斤顶分级施加预应力,每加一级后对螺栓紧固,保证夹板与锥楔座接触面的密贴;最后一级螺栓紧固时,M39、M48、M56型号的螺栓拧紧力矩分别为4111N·m、7697N·m、12369N·m;当达到了预加轴力的要求停止加压并维持该油压,对活络装置螺栓逐个进行紧固操作,使夹板同锥楔体夹紧密贴;该装置结构整体性强,有利于减少轴力损失。
夹板侧端板同钢围檩或冠梁密贴接触,BFW活络装置连同钢支撑可受压,不可受拉。
1.5.5已应用情况
应用于北京地铁7号线东延黑庄户站明挖基坑工程。
BFW活络装置长510~660mm,设计最大伸长值150mm,材质为45#钢材,采用10.9级M39高强螺栓,整体重量0.45t/套,适用于Φ609钢管内支撑体系的连接节点构造,钢支撑整体长度为20.0~23.9m。
现场应用效果良好,尤其对于轴力损失进行及时补充时更为方便,应用情况如图1.5-4所示。
图1.5-3BFW活络装置受力分解图式图1.5-4北京地铁黑庄户站基坑工程应用
1.6钢支撑轴力伺服技术
1.6.1技术产生背景
基坑在开挖时一般设置侧向围护结构和坑内支撑体系来确保基坑安全和控制周边变形。
常用的支撑分为混凝土支撑和钢支撑两类:
混凝土支撑需要较长的制作和养护时间,制作后不能立即发挥支撑作用,且拆除工作量大、材料不能重复使用,不符合目前绿色施工的要求;钢支撑由于温度的变化、钢材自身材料特性等因素会出现应力松弛现象,导致支撑轴力损失。
钢支撑轴力伺服技术能够实时监控钢支撑轴力及基坑围护结构变形,根据轴力及变形监测数据,智能调控支撑轴力,大幅提升基坑安全性,同时对周边结构物与环境实现有效保护。
1.6.2技术内容
钢支撑轴力伺服技术融合了数控液压技术、自动化监测技术和物联网技术,是在基坑开挖时对围护结构进行主动加压抵抗土压力的一种控制技术。
该技术由主控系统、数控泵站、支撑头总成和位移测量设备四部分共同实施,见图1.6-1。
图1.6-1钢支撑轴力伺服系统示意图
主控系统与数控泵站通过无线通讯方式进行数据传输,支撑头总成内的千斤顶与数控泵站内的油泵使用高压油管连接,位移测量装置由数据线与数控泵站连接,见图1.6-2。
主控系统、数控泵站和支撑头总成三者形成闭环测控,以基坑围护结构的位移测量数据为控制目标,见图1.6-3,调整钢支撑轴力的加卸载。
支撑头总成作为加载和油缸行程测量的前端,将油缸行程信息反馈给主控系统,结合位移控制要求进行钢支撑轴力的调整。
图1.6-2支撑头总成结构示意图
图1.6-3基坑变形测量示意图
该技术以基坑变形数据为测控依据,通过数控泵站调控支撑头总成施加轴力,达到限制基坑变形目的,提高深基坑自身稳定性,降低基坑变形对周边环境的不利影响。
1.6.3主要技术性能和技术特点
(1)创新的技术理念:
该技术通过支撑头总成对围护结构施加反力,变被动支撑为主动控制,改变了原有支撑体系的工作原理。
(2)数控加载技术:
数控泵站根据主控系统指令,通过变频器控制电机的转速直接调整液压泵输出的液压流量来实现精细数控加载;同时确保液压系统不会长期处于满负荷状态,最大程度降低了液压系统的不稳定性。
(3)双机械锁安全保障技术:
采用双机械锁技术来增加安全保障,对称式双螺杆式机械锁位于千斤顶两侧,可在千斤顶发生故障时对支撑头总成进行锁定,仍可形成稳定的支撑受力系统,避免了设备故障维修带来的基坑失稳风险。
(4)物联网监测技术:
应用超声波、激光测距技术和油压传感技术对变形和加载进行实时监测,并通过物联网技术采用无线传输方式汇入远程主控平台,实现数据管理的远程化和自动化,确保监测数据的有效性和及时性。
1.6.4适用范围及应用条件
适用于周边结构物对变形控制要求高或基坑自身安全性需求高的深基坑工程。
1.6.5已应用情况
钢支撑轴力伺服系统自2007年首次应用于深基坑支护以来,在上海、深圳、南京、苏州、杭州、宁波、合肥等城市已经有上百个项目的应用案例,目前,在上海地铁13号线、14号线和15号线等多个车站基坑工程中取得良好效果。
其中14号线浦东大道站采用伺服技术的基坑段比未采用伺服技术的基坑段平均水平位移减小了50%以上;13号线张江路站基坑共5道支撑,采用伺服系统进行支护,最终平均水平位移控制在18mm以内。
通过数据对比显示,采用钢支撑轴力伺服技术在基坑工程中的应用有效限制了基坑变形,在提升基坑自身稳定性基础上,更对周边环境形成良好的保护作用。
1.7预应力土层可拆芯锚杆技术
1.7.1技术产生背景
预应力锚杆是将拉力传递到稳定岩层或土体的锚固体系。
它的一端与土体或结构物相连,另一端锚固在土体内,并对其施加预应力,以承受土压力、水压力、抗浮、抗倾覆等所产生的结构拉力,用以维护土体或结构物的稳定,在我国水利、水电、交通、铁道、矿山、城市基础设施等工程建设中正发挥越来越重要的作用。
在临时性锚杆工程中,当锚杆使用功能完成后,若预应力筋体继续残留在地层内,势必影响周边地块的开发,给周边地下空间的利用、长期规划和可持续发展等造成严重影响。
可回收锚杆(索)技术的研究和应用,对于节约钢材、减少城市地下垃圾、消除后续开发的障碍,以便更好的利用地下空间有重大意义。
基于压力型(压力分散型)锚杆技术基础上的可拆芯锚杆技术,形成了结构型式多样、拆芯可靠性高、绞线可再次利用的多种可拆锚杆技术,成为一项大有发展前途的绿色施工技术。
1.7.2技术内容
可拆芯锚杆技术采用特殊的锚杆结构构造和工艺,在预应力锚杆使用功能完成后,将预应力筋成功地抽出。
采用无粘结钢绞线为预应力筋体,并将无粘结钢绞线弯曲加工成U型,分别装入数个按一定间距配置的承载体上,张拉钢绞线时,在锚固体内部的承载体以承压方式作用于注浆材料固结体上,形成压力分散型锚杆;而每个承载体与对应的U型钢绞线筋体形成一个单元压缩型锚杆,若干个单元锚杆的复合,形成了可拆除锚杆的基本结构构造(见图1.7-1和1.7-2)。
锚杆张拉、锁定并在使用功能完成后,将钢绞线从每个单元锚杆所对应的无粘结包裹体中抽出。
图1.7-1可拆除锚杆结构示意图
图1.7-2绑扎完成的可拆除单元锚杆头
1.7.3主要技术性能和技术特点
压力分散型可拆芯锚杆技术最大限度地调动了锚固体周围岩土体的物理力学强度,大大改善了岩土锚固传力力学机制并充分利用了水泥浆抗压不抗拉的力学特性,具有如下特点:
(1)沿锚固段轴向粘结应力分布较均匀。
(2)多个单元锚杆复合的结构可显著提高锚杆的承载力,且承载力可随锚固段长度的增加而提高。
(3)具有可拆除筋体的能力,抽芯率达96%以上,可排除因设置锚杆而构成对周边地层开发的障碍和地下污染。
(4)锚杆蠕变变形小。
(5)防腐及耐久性持久。
压力分散型锚固体系采用双重防腐,灌浆体处于受压状态,大大改善其防腐性能,较大幅度的提高了锚杆锚固
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