晒布路～翠竹区间锚索处理方案

1、晒布路翠竹区间锚索处理方案编制：江源一、 工程概况：深圳地铁3号线3101标盾构施工区段路过天诚广场，遇有28根锚索，6根土钉侵入隧道，阻碍盾构前进，影响范围达50.72米。根据2008年3月23日区间锚索专家咨询会意见，以预处理为前提，确保盾构通过安全。根据搜集到设计图纸显示，该锚索为基坑临时支护。单根锚索长：16米；锚固段长：12米；锚索布置、水平间距2米；层间距：1.4米；锚索钢绞线型式为：四股一根，带锚固头。天诚广场锚索拔除长度及数量统计表井位序号类型拔除长度根数1锚索12.9932土钉7.1462锚索11.7192土钉5.7253土钉6.872锚索12.924土钉5.8682锚索11

2、.9885土钉6.90116锚索11.8952土钉5.7057土钉7.0542锚索12.8178锚索11.7419锚索13.16911011锚索13.044112锚索11.678113锚索12.92114锚索12.009115锚索16锚索11.781217锚索12.775218锚索11.046219锚索10.197220锚索21锚索10.042222锚索11.077223锚索9.887224锚索11.212225锚索3.582126锚索二、 锚索预处理方案（1） 摩阻力计算：锚索土层与砂浆间的单位面积上抗剪强度（摩阻力），受土层的物理力学性质（土的内摩擦角、粘聚力、埋置浓度、地下水、锚杆类型和

3、灌浆工艺等许多复杂因素影响而变化。 软岩及土层抗剪强度ry值 表322项次锚固土部位土层种类搞剪强度ry值（MPa）12345薄层灰岩来页岩细砂及粉砂质泥岩风化砂页岩、炭质页岩、砂质泥岩粘质土、粉质粘土软土0.400.80.200.400.150.200.060.130.020.03上表为我国铁道部科学研究院和日本锚杆协会给出的抗剪强度值，可供施工、设计参考选用。根据以上参数计算各孔位至锚索端部间土体阻力如下表：天诚广场锚索土体摩阻力计算井位序号类型根数拔除长度锚固长度土体摩阻力（t）1锚索212.9812.0075.362锚索211.7211.7273.603锚索12.9212.0075.3

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

5、899.8962.0920锚索211.2111.2170.4121锚索23.583.5822.4922锚索1从以上计算可以看出，仅21号孔位处锚索摩阻力较小（22.49t），其余均较大要直接拔除是不太可能的，需采取减摩措施，然后才能完整地拔出锚索（2）减摩拔除具体措施对锚索的处理以预处理为前提，减摩拔除为主。在隧道外轮廓以外，先实施降水井进行降水，后施做工作井及横通道至锚索处。在工作井内放置小型套管钻机，利用钻机的动力将四股锚索套在管中进行取芯钻进。边钻进边按锚索的走向调整钻机角度，直至切断整个锚索与土体之间的摩擦力，然后将锚索拔除。（3）拟用拔除锚索的设备本次拔除锚索拟采用FDP-6A型非开

6、挖导向钻机（见合格证），由于本次工程场地所限，我们不得不将FDP-6A型钻机进行改造，由整体改为分体，将长型改为短小型，以适应2m的窄小坑道。改进后的钻机技术参数如下：钻机为全液压型，其设计压力为：32兆帕，钻机在坑道里的安装位置(如图1-1所示)扭矩：1800 Nm 起拔力：6 T 行程：1 m 可调试前后支架，可调解角度：5° 26°本机全液压型（见图1-1所示）。 图1-1：FDP-6型（改造型）钻机（4）主要工器具的准备1、钻头：因钻进要采用金刚石钻头，必须将钻机的转数提高到100转/分以上。故采用FDP-15B型动力站来作为拔除锚索钻机的动力站，即“大马拉小车”，

7、此套动力站已改造完毕。2、钻挻：锚索孔一般是108mm的，锚索由4股钢绞线组成，斜拉的，入射角一般是15°，此次采用跟管钻进，套取岩芯的工艺拔除锚索，所准备的套管钻挺分为两种：一种是初钻使用的 159mm钻挺（见图2-1），每节一米长，钻头采用人造金刚石钻头，切削钻进能力较强，共准备了12m。另一种是133mm作业段使用的工作钻挺，每节长1m，共准备了15根，钻头采用合金型钻头，钻进时能起到保护钢绞线的作用。图2-1：套管钻挺3、泥浆泵：此次钻进采用高钻速金刚石钻头钻进工艺，故需要的水压要高，水量要大，我们准备了一套WD-150型地质钻探专用泥浆泵，技术参数如下：动力：15千瓦 转数

8、：1480转/分压力：0-15兆帕 排量：150升/分完全可以满足钻进的需要。三、钻进取芯工艺原理根据地质钻探取芯的原理，将取芯的套管安装在改装后的FDP-6A型钻机上。同时将入射角度调整为原来锚索铺设的角度即15，同时也要视场地实测角度为准，准备好泥浆开动钻机，慢慢进尺进行取芯式钻进，以解除锚索与土层之间的摩擦力，当钻进到13m时，即用钻机起拔功能来拔除锚索。每拔出一节（1m），将围裹在锚索上的水泥敲掉，切断一节，再拔再切，直至全部拔除。此工艺关键在于钻进过程中万万不可将锚索钢绞线磨断，一旦磨断一股钢绞线，它马上会散开，并游离于套管之外，那时，将很难再把它们重新套在套管里，钻进也将无法进行下

9、去。一般的补救措施是换个更大直径的套管，套进全部钢绞线再慢慢钻进，或开挖处理。我们要拔除的锚索在当初打设时，设计角度一般是15°，但在具体施工时，它的角度是变化着的，由于受地层及重力因素的影响，一般会呈抛物线型态往下垂，也有个别的偏左或偏右，这些都是无法得知的。我们现在套钻取芯时，所使用的钻挺是短而粗的无缝钢管，刚性很强，宁折不弯，所以，直接钻进很容易将钢绞线切断。如何能让钢管顺着锚索的轨迹钻进，随弯就弯，不伤钢绞线，这是钻进取芯的成功关键所在。为此，我们设计了一种能活动的钻挺万向节钻挺，它能含着锚索，顺着它的弯度而挺进。这样就使钢套管有了柔性，也就能保护锚索不被磨断。这种钢管套能贴着锚索一直钻到锚索的尽头，破坏锚固头后，再将其连根拔除。图3-1：万向节钻挺示意图锚索处理工艺流程钻机就位调整入射角度安装钻挺及钻头泥浆泵送冲洗液开钻加接钻挺调整角度继续钻进直至到位抽拔钻挺钻头再拔除锚索钻