玻璃纖維注漿錨桿技術(shù)

41、前言隧道工程界的廣泛關(guān)注。及其橫斷面型狀易于轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)，所以可滿足不同工程的特別要求。玻璃纖維注漿錨桿具有以下特點(diǎn)：〔盾構(gòu)機(jī)、單臂掘進(jìn)機(jī)、銑挖機(jī)等〕可直接開挖破除通過，不損壞刀具，為實(shí)現(xiàn)隧道的機(jī)械化高效施工供給了牢靠保證；桿體全段供給錨固力，同時(shí)加固了桿周巖體；強(qiáng)度高、重量輕。高性能的玻璃纖維錨桿的抗拉強(qiáng)度可到達(dá)鋼質(zhì)錨桿的1.51/4~1/5；地下工程安全生產(chǎn)的要求。2、玻璃纖維錨桿的性能測(cè)試對(duì)玻璃纖維錨桿的玻璃纖維條片經(jīng)過根本的材料力學(xué)性能試驗(yàn)?？估瓘?qiáng)度測(cè)試ACI440.3R－04【3】中的相關(guān)試驗(yàn)方法進(jìn)展。種型號(hào)的玻璃纖維條片試件，進(jìn)展拉伸試驗(yàn)。45cm的玻璃纖維條片，在符合國家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的萬能材1。玻璃纖維條片抗拉試驗(yàn)結(jié)果表1規(guī)格截面積〔mm2〕極限荷載〔KN〕抗拉強(qiáng)度〔MPa〕極限應(yīng)變FL20×520510057.55752.50%FL30×530515084.55632.40%FL30×73072101185622.37%FL40×4404160895562.50%FL40×84083201775532.40%FL40×1040104002115282.30%剪切強(qiáng)度測(cè)試試驗(yàn)內(nèi)容：分別選取8種型號(hào)的玻璃纖維條片試件，進(jìn)展剪切試驗(yàn)。10cm的玻璃纖維條片，在符合國家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)展剪切試驗(yàn)，并記錄試件破壞時(shí)的剪切強(qiáng)度。剪切強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果2。規(guī)格寬〔mm〕規(guī)格寬〔mm〕厚〔mm〕截面積極限荷載剪切強(qiáng)度〔mm2〕〔KN〕〔MPa〕FL20×520510010.5105FL30×530515015.75105FL30×730721022.6108FL40×440416016100FL40×840832035109FL40×10401040045113〔3〕扭矩測(cè)試了扭矩測(cè)試。扭矩試驗(yàn)在剪切扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)展，對(duì)玻璃纖維條片試件進(jìn)展扭3。玻璃纖維條片試件扭矩試驗(yàn)結(jié)果表 表3規(guī)格扭矩〔Nm〕規(guī)格扭矩〔Nm〕FL20×535FL40×437FL30×530FL40×1049FL30×734FL40×1555從試驗(yàn)結(jié)果可以得出，玻璃纖維錨桿是一種脆性材料。材料的線彈性關(guān)系〔與同面積的鋼材抗拉強(qiáng)度相當(dāng)3、玻璃纖維注漿錨桿的構(gòu)造玻璃纖維注漿錨桿主要由兩個(gè)局部組成：第一局部為玻璃纖維屬性的加強(qiáng)漿。具體如以下圖所示：③

②溢漿孔 ③固定連接件 ④注漿管①②④①②①②④①②②② ②④① ①a三片件 b兩片件1、玻璃纖維錨桿構(gòu)造剖面圖圖2玻纖注漿管示意圖 圖3 玻纖注漿錨桿組合構(gòu)造圖4、玻璃纖維錨桿的應(yīng)用范圍玻璃纖維注漿錨桿主要應(yīng)用在施工難度較大的機(jī)械化施工工程〔如：城市地鐵、越江隧道、超淺埋隧道等〕中的土體錨固改進(jìn)，易挖除性是玻璃纖維錨TBM不會(huì)損壞刀具?？梢詰?yīng)用在以下幾個(gè)方面：〔1〕協(xié)作隧道“意法”施工，超前預(yù)支護(hù)加固隧道掌子面當(dāng)隧道掘進(jìn)過程中遇到大規(guī)模的不良地質(zhì)段〔如：溶洞、斷層等〕或下穿江然后施作管棚，最終分部開挖通過。依據(jù)工程難度不同，分部多少不一，有些8部之多，施工進(jìn)度慢，工作效率低。進(jìn)展預(yù)注漿加固，則加固后可承受全段面法開挖通過，提高工程進(jìn)度，降低施45所示。孔口注漿加固孔口注漿加固不良地質(zhì)段 管棚孔口注漿加固不良地質(zhì)段 管棚臺(tái)階法開挖a傳統(tǒng)施工方法超前預(yù)加固 b 分部開挖圖4 隧道傳統(tǒng)的預(yù)注漿加固與開挖示意圖拱部超前支護(hù)玻璃纖維錨桿注漿加固拱部超前支護(hù)玻璃纖維錨桿注漿加固拱部超前支護(hù) 不良地質(zhì)段 玻璃纖維錨桿注漿加固機(jī)械全段面開銑挖機(jī)或盾構(gòu)機(jī)a玻璃纖維錨桿注漿加固 b 機(jī)械全斷面開挖圖5 承受玻璃纖維錨桿注漿加固與開挖示意圖作為隧道盾構(gòu)機(jī)始發(fā)井的抗側(cè)壓無金屬加固墻過去十幾年間，用盾構(gòu)機(jī)開挖的隧道漸漸增多，這種方法一個(gè)很大的問題就是始發(fā)井的安全。始發(fā)井經(jīng)常建筑得格外深(20~40米以下)，且開挖斷面較大，背后土壓及水壓也很大，需要在始發(fā)井四周注漿加固，以形成抗側(cè)壓圍護(hù)構(gòu)造，來保證隧道的安全。承受傳統(tǒng)注漿方法加固的土體，由于土的分層性，往往使注入的漿液形成的遏制地層對(duì)盾構(gòu)機(jī)的壓力，把握地表下沉，提高工程施工的安全性。大大減小，從而減小始發(fā)井維護(hù)構(gòu)造的厚度。如以下圖所示：a承受一般注漿方法加固 b承受玻璃纖維錨桿工藝加固6不同注漿工藝盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)自穩(wěn)拱形成位置及效果比照?qǐng)D外擴(kuò)加固范圍外擴(kuò)加固范圍始發(fā)井始發(fā)井a(chǎn)承受一般注漿方法加固始發(fā)井 b承受玻璃纖維錨桿工藝加固始發(fā)井7注漿加固面積比照?qǐng)DTBM超前小導(dǎo)洞工法的徑向注漿加固用小直徑TBM3.5～5m的導(dǎo)洞來設(shè)計(jì)和施工大型大路、鐵路、地鐵隧道和水工隧道，是西方國家近年來普遍承受的修建大型隧TBM導(dǎo)洞擴(kuò)挖施工的實(shí)例。其中通過小導(dǎo)洞對(duì)不良地質(zhì)段進(jìn)展徑向注漿，使隧道四四周TBM小導(dǎo)洞整體工法中處理脆弱圍巖的最有效的方法。其中該工藝最為先進(jìn)的地方就是使用了玻璃纖T