曬布路～翠竹區(qū)間錨索處理方案

1、曬布路翠竹區(qū)間錨索處理方案編制：江源一、 工程概況：深圳地鐵3號(hào)線3101標(biāo)盾構(gòu)施工區(qū)段路過天誠廣場(chǎng)，遇有28根錨索，6根土釘侵入隧道，阻礙盾構(gòu)前進(jìn)，影響范圍達(dá)50.72米。根據(jù)2008年3月23日區(qū)間錨索專家咨詢會(huì)意見，以預(yù)處理為前提，確保盾構(gòu)通過安全。根據(jù)搜集到設(shè)計(jì)圖紙顯示，該錨索為基坑臨時(shí)支護(hù)。單根錨索長：16米；錨固段長：12米；錨索布置、水平間距2米；層間距：1.4米；錨索鋼絞線型式為：四股一根，帶錨固頭。天誠廣場(chǎng)錨索拔除長度及數(shù)量統(tǒng)計(jì)表井位序號(hào)類型拔除長度根數(shù)1錨索12.9932土釘7.1462錨索11.7192土釘5.7253土釘6.872錨索12.924土釘5.8682錨索11

2、.9885土釘6.90116錨索11.8952土釘5.7057土釘7.0542錨索12.8178錨索11.7419錨索13.16911011錨索13.044112錨索11.678113錨索12.92114錨索12.009115錨索16錨索11.781217錨索12.775218錨索11.046219錨索10.197220錨索21錨索10.042222錨索11.077223錨索9.887224錨索11.212225錨索3.582126錨索二、 錨索預(yù)處理方案（1） 摩阻力計(jì)算：錨索土層與砂漿間的單位面積上抗剪強(qiáng)度（摩阻力），受土層的物理力學(xué)性質(zhì)（土的內(nèi)摩擦角、粘聚力、埋置濃度、地下水、錨桿類型和

3、灌漿工藝等許多復(fù)雜因素影響而變化。 軟巖及土層抗剪強(qiáng)度ry值 表322項(xiàng)次錨固土部位土層種類搞剪強(qiáng)度ry值（MPa）12345薄層灰?guī)r來頁巖細(xì)砂及粉砂質(zhì)泥巖風(fēng)化砂頁巖、炭質(zhì)頁巖、砂質(zhì)泥巖粘質(zhì)土、粉質(zhì)粘土軟土0.400.80.200.400.150.200.060.130.020.03上表為我國鐵道部科學(xué)研究院和日本錨桿協(xié)會(huì)給出的抗剪強(qiáng)度值，可供施工、設(shè)計(jì)參考選用。根據(jù)以上參數(shù)計(jì)算各孔位至錨索端部間土體阻力如下表：天誠廣場(chǎng)錨索土體摩阻力計(jì)算井位序號(hào)類型根數(shù)拔除長度錨固長度土體摩阻力（t）1錨索212.9812.0075.362錨索211.7211.7273.603錨索12.9212.0075.3

4、64錨索11.9911.9975.285錨索211.9011.9074.706錨索12.8212.0075.367錨索111.7411.7473.738錨索113.1712.0075.369錨索113.0412.0075.3610錨索111.6811.6873.3411錨索112.9212.0075.3612錨索112.0112.0075.3613錨索211.7811.7873.9814錨索212.7812.0075.3615錨索211.0511.0569.3716錨索210.2010.2064.0417錨索210.0410.0463.0618錨索211.0811.0869.5619錨索29.

5、899.8962.0920錨索211.2111.2170.4121錨索23.583.5822.4922錨索1從以上計(jì)算可以看出，僅21號(hào)孔位處錨索摩阻力較小（22.49t），其余均較大要直接拔除是不太可能的，需采取減摩措施，然后才能完整地拔出錨索（2）減摩拔除具體措施對(duì)錨索的處理以預(yù)處理為前提，減摩拔除為主。在隧道外輪廓以外，先實(shí)施降水井進(jìn)行降水，后施做工作井及橫通道至錨索處。在工作井內(nèi)放置小型套管鉆機(jī)，利用鉆機(jī)的動(dòng)力將四股錨索套在管中進(jìn)行取芯鉆進(jìn)。邊鉆進(jìn)邊按錨索的走向調(diào)整鉆機(jī)角度，直至切斷整個(gè)錨索與土體之間的摩擦力，然后將錨索拔除。（3）擬用拔除錨索的設(shè)備本次拔除錨索擬采用FDP-6A型非開

6、挖導(dǎo)向鉆機(jī)（見合格證），由于本次工程場(chǎng)地所限，我們不得不將FDP-6A型鉆機(jī)進(jìn)行改造，由整體改為分體，將長型改為短小型，以適應(yīng)2m的窄小坑道。改進(jìn)后的鉆機(jī)技術(shù)參數(shù)如下：鉆機(jī)為全液壓型，其設(shè)計(jì)壓力為：32兆帕，鉆機(jī)在坑道里的安裝位置(如圖1-1所示)扭矩：1800 Nm 起拔力：6 T 行程：1 m 可調(diào)試前后支架，可調(diào)解角度：5° 26°本機(jī)全液壓型（見圖1-1所示）。 圖1-1：FDP-6型（改造型）鉆機(jī)（4）主要工器具的準(zhǔn)備1、鉆頭：因鉆進(jìn)要采用金剛石鉆頭，必須將鉆機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)提高到100轉(zhuǎn)/分以上。故采用FDP-15B型動(dòng)力站來作為拔除錨索鉆機(jī)的動(dòng)力站，即“大馬拉小車”，

7、此套動(dòng)力站已改造完畢。2、鉆挻：錨索孔一般是108mm的，錨索由4股鋼絞線組成，斜拉的，入射角一般是15°，此次采用跟管鉆進(jìn)，套取巖芯的工藝拔除錨索，所準(zhǔn)備的套管鉆挺分為兩種：一種是初鉆使用的 159mm鉆挺（見圖2-1），每節(jié)一米長，鉆頭采用人造金剛石鉆頭，切削鉆進(jìn)能力較強(qiáng)，共準(zhǔn)備了12m。另一種是133mm作業(yè)段使用的工作鉆挺，每節(jié)長1m，共準(zhǔn)備了15根，鉆頭采用合金型鉆頭，鉆進(jìn)時(shí)能起到保護(hù)鋼絞線的作用。圖2-1：套管鉆挺3、泥漿泵：此次鉆進(jìn)采用高鉆速金剛石鉆頭鉆進(jìn)工藝，故需要的水壓要高，水量要大，我們準(zhǔn)備了一套WD-150型地質(zhì)鉆探專用泥漿泵，技術(shù)參數(shù)如下：動(dòng)力：15千瓦 轉(zhuǎn)數(shù)

8、：1480轉(zhuǎn)/分壓力：0-15兆帕 排量：150升/分完全可以滿足鉆進(jìn)的需要。三、鉆進(jìn)取芯工藝原理根據(jù)地質(zhì)鉆探取芯的原理，將取芯的套管安裝在改裝后的FDP-6A型鉆機(jī)上。同時(shí)將入射角度調(diào)整為原來錨索鋪設(shè)的角度即15，同時(shí)也要視場(chǎng)地實(shí)測(cè)角度為準(zhǔn)，準(zhǔn)備好泥漿開動(dòng)鉆機(jī)，慢慢進(jìn)尺進(jìn)行取芯式鉆進(jìn)，以解除錨索與土層之間的摩擦力，當(dāng)鉆進(jìn)到13m時(shí)，即用鉆機(jī)起拔功能來拔除錨索。每拔出一節(jié)（1m），將圍裹在錨索上的水泥敲掉，切斷一節(jié)，再拔再切，直至全部拔除。此工藝關(guān)鍵在于鉆進(jìn)過程中萬萬不可將錨索鋼絞線磨斷，一旦磨斷一股鋼絞線，它馬上會(huì)散開，并游離于套管之外，那時(shí)，將很難再把它們重新套在套管里，鉆進(jìn)也將無法進(jìn)行下

9、去。一般的補(bǔ)救措施是換個(gè)更大直徑的套管，套進(jìn)全部鋼絞線再慢慢鉆進(jìn)，或開挖處理。我們要拔除的錨索在當(dāng)初打設(shè)時(shí)，設(shè)計(jì)角度一般是15°，但在具體施工時(shí)，它的角度是變化著的，由于受地層及重力因素的影響，一般會(huì)呈拋物線型態(tài)往下垂，也有個(gè)別的偏左或偏右，這些都是無法得知的。我們現(xiàn)在套鉆取芯時(shí)，所使用的鉆挺是短而粗的無縫鋼管，剛性很強(qiáng)，寧折不彎，所以，直接鉆進(jìn)很容易將鋼絞線切斷。如何能讓鋼管順著錨索的軌跡鉆進(jìn)，隨彎就彎，不傷鋼絞線，這是鉆進(jìn)取芯的成功關(guān)鍵所在。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種能活動(dòng)的鉆挺萬向節(jié)鉆挺，它能含著錨索，順著它的彎度而挺進(jìn)。這樣就使鋼套管有了柔性，也就能保護(hù)錨索不被磨斷。這種鋼管套能貼著錨索一直鉆到錨索的盡頭，破壞錨固頭后，再將其連根拔除。圖3-1：萬向節(jié)鉆挺示意圖錨索處理工藝流程鉆機(jī)就位調(diào)整入射角度安裝鉆挺及鉆頭泥漿泵送沖洗液開鉆加接鉆挺調(diào)整角度繼續(xù)鉆進(jìn)直至到位抽拔鉆挺鉆頭再拔除錨索鉆