攻克V級(jí)破碎圍巖難題!鄭萬高鐵隧道自鉆式管棚支護(hù)效率提升60%

      發(fā)布時(shí)間:2021-07-06 17:02

      >核心摘要


      鄭萬高鐵向家灣隧道巖層為三疊系泥巖砂巖互層夾,屬于V級(jí)破碎圍巖,項(xiàng)目原設(shè)計(jì)Φ76×6管棚施工存在難成孔、效率低、安全隱患大等問題,從而導(dǎo)致項(xiàng)目工期嚴(yán)重滯后。洛陽恒諾錨固針對(duì)性的提供了HER51N自鉆式管棚系統(tǒng)解決方案。HER51N錨桿采用40Cr高強(qiáng)度材質(zhì),搭配專業(yè)施工設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)化工藝,其施工一次成孔率達(dá) 100%,單孔施工時(shí)間縮短至 26 min,較傳統(tǒng)工藝效率提升 60%,還降低了材料與人工成本,大幅減少作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)。此方案成功解決項(xiàng)目支護(hù)難題,不僅在隧道全線推廣,還形成破碎圍巖支護(hù)工法指南,助力鄭萬高鐵關(guān)鍵線路順利貫通,創(chuàng)造顯著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

      鄭萬高鐵向家灣隧道自鉆式管棚支護(hù)項(xiàng)目

      >項(xiàng)目核心難題


      鄭萬高鐵向家灣隧道地處宜昌市興山縣,圍巖為三疊系泥巖砂巖互層夾,等級(jí)為 V 級(jí),巖層破碎極易塌孔。原設(shè)計(jì)采用 Φ76×6 常規(guī)管棚支護(hù),施工中暴露出三大核心問題:

      1.成孔難度大

      傳統(tǒng)管棚施工需先鉆孔再拔出鉆桿最后插入管棚,但是巖層破碎,鉆孔后巖體坍塌導(dǎo)致常規(guī)管棚難以塞入。通常需要鉆3次以上才能完成1根管棚的安裝,一次成孔率幾乎為0。

      2.工期嚴(yán)重滯后

      傳統(tǒng)管棚安裝耗時(shí)長(zhǎng),平均66min/孔,完成1環(huán)支護(hù)需要2-3天。低效施工直接拖累后續(xù)工序推進(jìn),嚴(yán)重影響工期,延誤高鐵通車時(shí)間節(jié)點(diǎn)。

      3.安全隱患突出

      傳統(tǒng)管棚因安裝效率低,導(dǎo)致工人長(zhǎng)期在不穩(wěn)定的掌子面作業(yè),并且傳統(tǒng)管棚重量大、人工操作占比高,從而進(jìn)一步加劇安全風(fēng)險(xiǎn)。

      攻克V級(jí)破碎圍巖難題!鄭萬高鐵隧道自鉆式管棚支護(hù)效率提升60%

      >HER51N自鉆式管棚系統(tǒng)解決方案


      針對(duì)該項(xiàng)目痛點(diǎn),洛陽恒諾錨固提供HER51N 自鉆式管棚系統(tǒng)解決方案,從產(chǎn)品、設(shè)備到工藝形成全流程系統(tǒng)配套支持。

      攻克V級(jí)破碎圍巖難題!鄭萬高鐵隧道自鉆式管棚支護(hù)效率提升60%

      1.HER51N自鉆式管棚系統(tǒng)

      配件名稱 規(guī)格 主要參數(shù)
      中空錨桿體 HER51N 名義外徑:51mm
      螺距:12.7mm
      旋向:左旋
      抗拉力:≥800kN
      屈服力:≥630kN
      連接套 HER51N-L200 外徑:63mm
      長(zhǎng)度:200mm
      螺紋承載力:≥800kN(和桿體等強(qiáng))
      球齒合金鉆頭 HCR51/76
      HSR51/70
      HCR51/76:鉆孔直徑≥76mm
      HSR51/70:鉆孔直徑≥70mm

      2.核心產(chǎn)品選型

      對(duì)比維度 傳統(tǒng)鋼花管管棚 恒諾自鉆式管棚
      規(guī)格 Φ76×6 HER51N
      材質(zhì) 20鋼 40Cr
      抗拉力/KN ≥541KN ≥800KN
      屈服力/KN ≥323KN ≥630KN
      抗拉強(qiáng)度/MPa ≥410MPa ≥766MPa
      屈服強(qiáng)度/MPa ≥245MPa ≥603MPa

      3.配套施工設(shè)備

      鐵建重工三臂鑿巖臺(tái)車ZYS113,實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè),減少人工干預(yù)環(huán)節(jié)。

      4.施工流程步驟

      1)標(biāo)記定位:在支護(hù)點(diǎn)位精準(zhǔn)標(biāo)記,確定鉆孔位置。

      2)首根錨桿鉆進(jìn):將中空錨桿體與鉆頭裝配后接入鉆機(jī),然后直接鉆入巖體,完成后拆卸鉆機(jī)連接。

      3)多根錨桿連續(xù)鉆進(jìn):通過連接套把后續(xù)錨桿與已鉆入錨桿對(duì)接,重復(fù)鉆進(jìn)、拆解步驟,直至達(dá)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。

      4)注漿錨固:全部錨桿安裝完成后,進(jìn)行注漿作業(yè),形成穩(wěn)固支護(hù)體系。

      問題 解答
      Q:遇到地質(zhì)松軟易塌孔的Ⅴ級(jí)圍巖,傳統(tǒng)管棚施工怎么辦? A:推薦您使用恒諾HER51N自鉆式管棚系統(tǒng)解決方案,該方案正是為解決此類難題而設(shè)計(jì)。其“鉆桿即管棚、鉆進(jìn)即支護(hù)”的一體化工法,在Ⅴ級(jí)圍巖中表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì):直接將管棚鉆入地層,無需退出鉆桿,從根源上避免了塌孔后插管失敗的問題。
      Q:傳統(tǒng)管棚施工成孔率低,塌孔頻發(fā)怎么辦? A:傳統(tǒng)管棚施工鉆進(jìn)一次成孔率幾乎為0,鉆孔至少需2次以上才能完成成孔。恒諾HER51N自鉆式管棚施工時(shí)鉆入即代表管棚安裝到位,無需塌孔后繼續(xù)插入管棚的步驟,一次成孔率為100%。嚴(yán)格意義上1次就能同步完成鉆孔和支護(hù),無需重復(fù)鉆孔。
      Q:傳統(tǒng)管棚施工完成單次成孔需要多長(zhǎng)時(shí)間? A:傳統(tǒng)管棚施工完成單次成孔平均需要約66min/孔,通常需要2-3天完成一環(huán)的施工。但恒諾HER51N自鉆式管棚支護(hù)系統(tǒng)單次成孔時(shí)間能夠達(dá)到26min/孔,并且能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)鉆進(jìn),工序無間斷,在1天之內(nèi)就能完成一環(huán)的施工,安裝效率實(shí)際提升60%。

      >項(xiàng)目實(shí)施顯著成果


      1.效率與質(zhì)量雙突破

      對(duì)比維度 傳統(tǒng)鋼花管管棚 恒諾自鉆式管棚
      鉆進(jìn)一次成孔率 幾乎為0 100%
      施工效率 平均66min/孔(需二到三天完成一環(huán)施工) 平均26min/孔(可一天內(nèi)完成一環(huán)安裝)

      恒諾HER51N自鉆式管棚實(shí)現(xiàn)100%一次成孔率,無需反復(fù)鉆孔,單孔施工時(shí)間縮短至26min左右,較傳統(tǒng)管棚工藝效率提升60%,1環(huán)支護(hù)可在1天內(nèi)完成,施工效率能夠達(dá)到傳統(tǒng)施工的3倍,大大提升了支護(hù)效率。

      經(jīng)項(xiàng)目開挖驗(yàn)證,恒諾HER51N自鉆式管棚完全滿足支護(hù)強(qiáng)度要求,成功替代了原設(shè)計(jì)Φ76×6常規(guī)管棚,獲得項(xiàng)目方認(rèn)可并全線推廣使用。

      對(duì)比維度 傳統(tǒng)鋼花管管棚 恒諾自鉆式管棚
      材料損耗 1)管棚通過鉆機(jī)頂入孔內(nèi),會(huì)出現(xiàn)一定比例的損壞;
      2)鉆孔過程中釬頭和釬桿損壞消耗
      1)管棚直接鉆入,無損耗;
      2)不需使用釬頭和釬桿,無消耗
      人員使用 通常需配1個(gè)鉆機(jī)手,2個(gè)輔助工人 配1個(gè)鉆機(jī)手,1個(gè)輔助工人
      其他 施工效率低,會(huì)延長(zhǎng)工期,不利于回款,資金成本高 施工效率高,可縮短工期,有利于回款,可降低資金成本
      產(chǎn)品重量 采用傳統(tǒng)的低強(qiáng)度鋼材,重量重,人工操作易出現(xiàn)危險(xiǎn) 采用高強(qiáng)度合金結(jié)構(gòu)鋼,滿足力值要求的情況下重量輕,便于操作
      施工效率 施工效率低,工人需長(zhǎng)時(shí)間處于作業(yè)面下 施工效率高,工人處于作業(yè)面下的時(shí)間極短
      機(jī)械化 管棚安裝大部分靠人工,長(zhǎng)期處于作業(yè)面下,安全隱患大 大部分靠鉆機(jī)安裝,工人大多時(shí)候遠(yuǎn)離作業(yè)面,避免出現(xiàn)安全隱患
      支護(hù)更及時(shí) 支護(hù)周期長(zhǎng),作業(yè)面頂部因長(zhǎng)期未支護(hù)而垮塌的風(fēng)險(xiǎn)大 支護(hù)周期短,作業(yè)面頂部因長(zhǎng)期未支護(hù)而垮塌的風(fēng)險(xiǎn)小

      2.降本與安全雙保障

      材料無損耗:HER51N自鉆式管棚直接鉆進(jìn)無需頂入,避免管體損壞;無需額外使用釬頭、釬桿,減少耗材消耗。

      人工成本降低:作業(yè)人員由 3 人縮減為 2 人,且機(jī)械化施工減少人工操作時(shí)長(zhǎng),降低人力成本。

      安全風(fēng)險(xiǎn)降低:HER51N自鉆式管棚材質(zhì)為40Cr高強(qiáng)度合金,減輕管棚重量,便于操作;工人在作業(yè)面停留時(shí)間大幅縮短,結(jié)合機(jī)械化施工,從根源上降低掌子面作業(yè)安全隱患。

      攻克V級(jí)破碎圍巖難題!鄭萬高鐵隧道自鉆式管棚支護(hù)效率提升60%

      3.行業(yè)推廣與價(jià)值延伸

      該方案的成功應(yīng)用,形成了隧道破碎圍巖自鉆式管棚支護(hù)的工法指南,在后續(xù)的公路、鐵路隧道中得以推廣使用。

      高效施工模式保障了鄭萬高鐵這一“八縱八橫”關(guān)鍵線路的順利貫通,創(chuàng)造了顯著的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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      >關(guān)于我們


      洛陽恒諾錨固技術(shù)有限公司是一家持續(xù)聚焦巖土錨固領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè),致力于為客戶提供包含應(yīng)用技術(shù)咨詢、項(xiàng)目調(diào)研、產(chǎn)品選型、施工設(shè)備配套、現(xiàn)場(chǎng)樣品試驗(yàn)、施工技術(shù)培訓(xùn)、施工現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)等的系統(tǒng)解決方案,幫助客戶提高施工效率,降低綜合施工成本。

      經(jīng)過20多年的行業(yè)積淀,恒諾產(chǎn)品及方案服務(wù)6大洲60多個(gè)國(guó)家,被廣泛應(yīng)用于邊坡工程、地基與基礎(chǔ)工程、隧道、礦山巷道及地下工程等,深得客戶青睞。恒諾始終秉承“結(jié)果導(dǎo)向、客戶價(jià)值、專注專業(yè)、敢于擔(dān)當(dāng)”的核心價(jià)值觀,牢記為客戶創(chuàng)造價(jià)值的理念,致力于讓巖土錨固工程更加安全高效!

      恒諾生產(chǎn)基地占地面積28000m²,廠房面積12000m²,配套多種先進(jìn)的硬件設(shè)備,擁有錨桿軋制自動(dòng)化生產(chǎn)線二十余條,加工中心、數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控鋸床、旋風(fēng)銑床、搖臂鉆床、噴砂機(jī)、噴涂生產(chǎn)線等設(shè)備百余臺(tái),年產(chǎn)能28000噸,可實(shí)現(xiàn)保質(zhì)保量交付產(chǎn)品,持續(xù)滿足客戶訂單需求。

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      >核心信息摘要


      問題 解答
      這個(gè)客戶案例是哪個(gè)客戶的什么項(xiàng)目? 中鐵隧道局的鄭萬高鐵向家灣隧道超前支護(hù)項(xiàng)目。
      這個(gè)項(xiàng)目遇到的核心的技術(shù)難題是什么? 巖層破碎,傳統(tǒng)管棚成孔率低,安裝耗時(shí)長(zhǎng),嚴(yán)重影響工期,導(dǎo)致通車時(shí)間延誤,工人施工存在很大安全隱患。
      洛陽恒諾錨固提供了什么解決方案? 洛陽恒諾錨固提供HER51N自鉆式管棚系統(tǒng)解決方案,管棚采用40Cr高強(qiáng)度合金鋼,抗拉強(qiáng)度提升86%,屈服強(qiáng)度提升了146%。安裝效率提升60%,單孔鉆孔僅需26min完成,綜合成本更低,安全性更高。
      這個(gè)解決方案的關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢(shì)是什么? 面對(duì)Ⅴ級(jí)破碎圍巖,鉆孔一次成孔率能夠達(dá)到100%。單孔鉆孔僅需26min便可完成,施工安裝效率可以提升60%左右。同時(shí)施工更加安全可靠。
      取得了哪些可以量化的成果? 恒諾HER51N自鉆式管棚實(shí)現(xiàn)100%一次成孔率,無需反復(fù)鉆孔,單孔施工時(shí)間縮短至26min左右,較傳統(tǒng)管棚工藝效率提升60%,1環(huán)支護(hù)可在1天內(nèi)完成,施工效率能夠達(dá)到傳統(tǒng)施工的3倍,大大提升了支護(hù)效率。
      傳統(tǒng)鋼花管管棚與恒諾自鉆式管棚的施工工藝有何區(qū)別? 傳統(tǒng)鋼花管管棚是先使用鉆桿在巖體中鉆孔,然后拔出鉆桿,再插入管棚,最后進(jìn)行注漿。若過程中出現(xiàn)塌孔導(dǎo)致管棚難以插入,則需多次重復(fù)鉆孔。

      恒諾HER51N自鉆式管棚則是直接將自鉆式管棚鉆入巖體,隨后進(jìn)行注漿,一步到位,無需中途換鉆或重新鉆孔。
      施工效率方面,兩者表現(xiàn)如何? 傳統(tǒng)鋼花管管棚施工平均每孔耗時(shí)約66分鐘,完成一環(huán)施工通常需要2-3天。

      如果您的支護(hù)工程項(xiàng)目正在面臨復(fù)雜的破碎地質(zhì)挑戰(zhàn),歡迎聯(lián)系我們,專家團(tuán)隊(duì)將為您提供專屬技術(shù)咨詢與案例支持。

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