CN115094849B - 一种导流洞交叉段锚索支护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导流洞交叉段锚索支护方法,对从放空洞与导流洞的设计开挖线即将相交到重合的这一段范围进行支护,包括:在从放空洞与导流洞的设计开挖线即将相交到重合的这一段范围内,沿放空洞与导流洞开挖拱顶相贯线方向上,在靠导流洞一侧的拱顶上依次间隔设置多组锚索,所述锚索分别朝放空洞一侧向上方倾斜设置。针对现有洞室支护结构复杂、工程量大的问题,结合导流洞与放空洞在交叉段的现场施工工况,通过对支护结构和支护工艺进行优化,保证在导流洞与放空洞交叉段支护安全性的前提下,能够大幅减少工程施工量,从而减小对整体工程的影响,具有安全性高,施工工期短等特点。
Description
技术领域
本发明属于水电工程施工技术领域,具体涉及一种导流洞交叉段锚索支护方法。
背景技术
在水电站泄洪系统施工中,某导流洞出口位于深孔泄洪洞出口上游侧,其中一段为与放空洞结合段,在施工过程中放空洞与导流洞交叉洞段开挖端面为11m×15.5m,底部剩余2m左右未进行开挖,顶部已开挖洞室高度约为13.5m左右。由于地质结构较复杂,为了保证在交叉洞段施工过程的安全性以及施工质量,需要采取相应的支护措施。在支护方案的设计上需要同时考虑施工质量、安全性以及尽量减小对既有工程的影响等众多问题,针对上述这种施工工况和地质情况目前还没有可参考的施工案例;而现有的常规支护方案中通常考虑到支护的安全性和施工质量,往往采用的支护结构非常复杂,工程量大,而且在施工过程中容易对既有工程造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导流洞交叉段锚索支护方法,以解决在导流洞与放空洞交叉洞段施工过程中存在的上述技术问题。
本发明通过下述技术方案实现:
一种导流洞交叉段锚索支护方法,对从放空洞与导流洞的设计开挖线即将相交到重合的这一段范围进行支护,包括:
在从放空洞与导流洞的设计开挖线即将相交到重合的这一段范围内,沿放空洞与导流洞开挖拱顶相贯线方向上,在靠导流洞一侧的拱顶上依次间隔设置多组锚索,所述锚索分别朝放空洞一侧向上方倾斜设置。
作为对上述技术方案的进一步改进,所述锚索向上方倾斜的角度为70°-90°。
作为对上述技术方案的进一步改进,设置于逐渐靠近放空洞与导流洞的设计开挖线重合位置处的一组或多组锚索沿垂直方向向上设置,设置于其它位置处的锚索向上方倾斜的角度为70°。
作为对上述技术方案的进一步改进,在放空洞与导流洞的设计开挖线相交到即将重合的这一段范围内,所述锚索在导流洞拱顶的设置位置距放空洞与导流洞的设计开挖线拱顶相交交点之间的距离为0.5-1.5m。
作为对上述技术方案的进一步改进,在放空洞与导流洞的设计开挖线即将相交的位置处设置的锚索在导流洞拱顶的设置位置,距导流洞靠近放空洞一侧的设计开挖线的距离为0.5-1.5m。
作为对上述技术方案的进一步改进,在放空洞与导流洞的设计开挖线重合位置处设置的锚索在导流洞拱顶的设置位置,距导流洞中心线的距离为0.5-1.5m。
作为对上述技术方案的进一步改进,相邻锚索之间的间距为3-5m。
作为对上述技术方案的进一步改进,设置于逐渐靠近放空洞与导流洞的设计开挖线重合位置处的一组或多组锚索的长度要大于其它位置处锚索的长度,且设置于两端位置处的两组锚索的长度分别要大于与其相邻位置处锚索的长度,且任意相邻设置的锚杆的长度不同,相邻锚杆长度之间的差均为3-5m,所述锚索的长度为25-40mm。
作为对上述技术方案的进一步改进,在导流洞拱顶进行锚索施工的施工步骤包括有以下步骤:1)钻孔;2)锚索制备;3)锚索安装;4)锚墩安装;5)锚索灌浆;6)锚索的张拉和锁定;7)自由端灌浆;
在钻孔操作步骤中,在导流洞内位于锚索施工位置搭设施工平台,在锚索施工平台及周边铺满木板用于收集钻渣,在钻孔操作过程中及时将钻渣倒运到导流洞底板上;
测定锚索开孔孔位及方位角,开孔时将钻具按照设计确定的倾角和方位角调整到位,启动钻机缓慢钻进20cm-30cm停机,再次对钻机的倾角、方位角进行校核调整,以控制起始钻进中的偏差,每钻进5m-10m测量一次孔斜;
钻孔时,钻孔深度均超深2-3m设置;钻进达到设计深度后,稳钻1-2min;
在钻孔操作过程中,若塌孔严重,在空口段采用跟管和偏心钻,钻进过程中控制钻速;每钻进10-15m起钻检查冲击器、钻杆情况;偏心跟管钻进在吹孔、排渣时,应将钎头提离孔底,回提距离为8-12cm,记录每一钻孔的尺寸,岩土颜色,钻进速度;当钻机穿过破碎层时,停止跟管,将偏心锤换成直锤钻继续钻进,确保锚固段完全处于基岩中,并超钻作为沉渣超钻段;下锚索完成后确定是否拔出跟管;
在钻孔操作过程中,当岩体破碎跳钻、掉钻、漏风或地下水渗透严重时采用固壁灌浆;包括:a)固壁灌浆压力:压力为0.5-0.8 MPa,采用灰水比为1:0.4~1:0.8的浓浆灌注;b)灌浆以喷射灌浆为主,利用钻机钻杆带入灌浆段,将浓浆喷射到孔壁,封堵裂缝,固结孔壁岩体;c)当吸浆量明显下降或孔口返浆,固壁灌浆即可结束待凝,待浆液强度超过强度要求后,扫孔继续钻进至设计孔深。
作为对上述技术方案的进一步改进,所述锚索灌浆操作步骤包括:
锚索下入孔底后及时灌浆,每孔的锚固段应一次性灌满,不得分次灌入;
采用水泥净浆灌浆,注浆静压力为0.3~0.5MPa,灌浆时先采用水灰比为0.5:1的浆液,然后采用水灰比为0.35:1的浆液;
当回浆浆液比重与进浆浆液比重相同、吸浆量小于1L/min时,稳压闭浆,至回浆压力达到0.5MPa;
锚固段采用0.35:1膏状浆液灌注时,灌浆过程中如果遇到吸浆量大情况时,无压力无回浆时,采用每施灌半小时间歇10min-15min;灌浆压力和吸浆率无明显变化时采用限流、将流量控制在50L-30L之间限量灌注;
锚固段采用纯水泥浆进行灌注时,灌浆压力为0.5-0.7 MPa,水泥结石体强度要求R20d≥50MPa;内锚段灌浆过程中,观察出浆管的排水、排浆情况,当排液比重与灌浆比重相同时进行屏浆操作,屏浆压力为0.3-0.4 MPa,屏浆时间为20-30min;
将阻塞器在规定位置处准确固定,确保锚固段灌浆长度,注浆采用排气法注浆,浆液由止浆环处注入,空气压向孔底,由孔底进入排气管排出孔外。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
本发明针对现有洞室支护结构复杂、工程量大的问题,结合导流洞与放空洞在交叉段的现场施工工况,通过对支护结构和支护工艺进行优化,保证在导流洞与放空洞交叉段支护安全性的前提下,能够大幅减少工程施工量,从而减小对整体工程的影响,具有安全性高,施工工期短等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例中放空洞与2#导流洞相交部位锚索布置示意图。
图2为本发明实施例中2#导流洞中1#锚索布置示意图。
图3为本发明实施例中2#导流洞中2#锚索布置示意图。
图4为本发明实施例中2#导流洞中3#锚索布置示意图。
图5为本发明实施例中2#导流洞中4#锚索布置示意图。
图6为本发明实施例中2#导流洞中5#锚索布置示意图。
图7为本发明实施例中2#导流洞中6#锚索布置示意图。
图8为本发明实施例中2#导流洞中7#锚索布置示意图。
图9为本发明实施例中2#导流洞中8#锚索布置示意图。
图10为本发明实施例中2#导流洞中9#锚索布置示意图。
图11为本发明实施例中2#导流洞中10#锚索布置示意图。
图12为本发明实施例中2#导流洞中11#锚索布置示意图。
图13为本发明实施例中2#导流洞中12#锚索布置示意图。
图14为本发明实施例中2#导流洞中13#锚索布置示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
下面结合某大渡河水电站泄洪系统工程施工过程对本发明导流洞交叉段锚索支护方法进行说明,具体如下:
2#导流洞位于大渡河的右岸,进口底板高程为2340.00mm,出口位于深孔泄洪洞出口上游侧,出口底板高程2260.61mm,全长1999.39mm,其中0+687.14mm~1+999.39段为与放空洞结合段。根据设计要求,放空洞与2#导流洞交叉洞段开挖端面为11m×15.5m,底部剩余2m左右未进行开挖,顶部已开挖洞室高度越13.5mm左右。
为确保放空洞与2#导流洞交叉洞段的施工安全和施工质量,对从放空洞到2#导流洞的设计开挖线即将相交到重合的这一段范围(即在2#导流洞桩号0+625m~2#导流洞桩号0+699m范围内),沿放空洞与2#导流洞开挖顶拱相贯线方向上,在靠2#导流洞一侧的拱顶上依次间隔设置多组锚索。
各组锚索采用钢绞线,锚索的锚头为钢制锚头,锚索P=2000KN,锚索的长度为25-40m。锚索之间间隔设置,相邻各组锚索之间的间距为3-5m。参照图1所示,本工程施工支护方位内,从放空洞与2#导流洞即将相交的位置处设置第一根锚索,标号为1#锚索,在放空洞与2#导流洞即将相交的位置处设置最后一根锚索,标号为13#锚索,在该范围内,每间隔4m设置一组锚索,分别为2#~12#锚索。
在锚索的布置上,各组锚索分别朝放空洞一侧向上方倾斜设置。锚索向上方倾斜的角度设置为70°-90°。其中,在锚索设置的倾斜角度上,1#~8#锚索相对水平面方向向上倾斜的角度设置为70°,9#~13#锚索沿垂直方向向上设置,设置角度为90°。
针对锚索在2#导流洞拱顶的设置位置的施工设计,参照图2-14所示。
1#锚索位于放空洞与2#导流洞即将相交的位置处,1#锚索在2#导流洞拱顶的设置位置位于距2#导流洞靠近放空洞一侧的设计开挖线的距离为1m的位置处,1#锚索朝放空洞一侧向上倾斜70°设置。
2#~12#锚索均位于放空洞与2#导流洞相交到即将重合的这一段范围内,在该范围内设置的锚索在2#导流洞拱顶的设置位置位于距放空洞与2#导流洞的设计开挖线拱顶相交交点之间的距离为1m的位置处,其中2#~8#锚索朝放空洞一侧向上倾斜70°设置,9#~13#锚索沿垂直方向向上设置,设置角度为90°。
13#锚索位于放空洞与2#导流洞完全重合的位置处,13#锚索在2#导流洞拱顶的设置位置位于距2#导流洞中心线距离为1m的位置处。
在各组锚索设置长度的设计上,将设置于逐渐靠近放空洞与2#导流洞重合位置处的一组和多组锚索的长度大于其它位置处锚索的长度,即将10#~13#锚索长度相比其它位置处锚索的长度增加5-10m,以保证上倾设置的锚孔锚固段的灌浆质量,同时13束锚索的设计孔深在原有基础上均超深2m设置。在具体各组锚索的布置上,设置于该段范围内两端位置的两组锚索的长度要范别大于与其相邻位置处锚索的长度,并且任意相邻设置的锚杆的长度不同,相邻各束锚杆长度之间的差均为5m。各组锚索的布置情况见表1。
表1 2#导流洞拱顶锚索布置情况表
锚索编号 | 设计长度(m) | 设计桩号(m) | 设计高程(m) |
1# | 30 | 2#导 0+635.06 | 2349.5 |
2# | 25 | 2#导 0+639.06 | 2349.6 |
3# | 30 | 2#导 0+643.01 | 2350.6 |
4# | 25 | 2#导 0+646.94 | 2350.8 |
5# | 30 | 2#导 0+650.88 | 2351.1 |
6# | 25 | 2#导 0+654.76 | 2351.2 |
7# | 30 | 2#导 0+658.85 | 2351.1 |
8# | 25 | 2#导 0+662.61 | 2351.1 |
9# | 30 | 2#导 0+666.56 | 2351.0 |
10# | 35 | 2#导 0+670.53 | 2350.9 |
11# | 40 | 2#导 0+674.53 | 2350.8 |
12# | 35 | 2#导 0+678.54 | 2350.6 |
13# | 40 | 2#导 0+682.52 | 2350.5 |
本施工工程中在放空洞与2#导流洞交叉洞段的锚索施工的主要施工过程如下:
1.钻孔
1)施工平台搭设
各组锚索的施工均在施工平台上完成。采用钢管、扣件搭设承重脚手架,脚手架上铺设木板形成工作平台,平台宽不小于3m,并在脚手架内形成爬梯。脚手架钢管与岩壁上设立的锚筋或锚杆相连,以确保其稳定和安全。
本施工工程中,由于1#~13#锚索为向上倾斜设置,其施工难度较常规施工难度要大。针对这种情况,在锚索施工平台及周边铺满5cm木板,集中收集钻渣,并及时将其倒运到2#导流洞底板上。
2)锚索孔位定位
锚索开孔孔位、方位角采用全站仪测定,钻孔倾角采用罗盘仪测定。锚索孔的位置、方向、孔径及孔深,按照施工图要求控制,钻孔的开孔偏差不大于10cm,孔斜误差不大于孔深的2%。在开孔时将钻具按照设计确定的倾角和方位角调整到位,启动钻机缓慢钻进20cm-30cm停机,再次对钻机的倾角、方位角进行校核调整,以控制起始钻进中的偏差。一般情况下每钻进5m-10m测量一次孔斜,根据实测孔斜情况,采取相应的纠偏,保证钻孔精度。
3)钻孔
采用液压潜孔钻机YGL-70A钻孔。钻孔孔径满足设计要求,设计要求钻孔直径165mm,终孔孔径不小于设计孔径的10mm,在施工过程中选用150型冲击器。
该工程中13束锚索孔全部为上倾孔,考虑到锚索锚固段灌浆存在水泥浆液散渗、干缩导致承载体脱空的情况,为保证锚固段灌浆质量,各个上倾锚索钻孔均超深2m。
锚索造孔采用锚固钻机钻进时,对孔口松动岩块进行清除,以避免岩体掉块伤人。钻头选用硬质合金钢钻头或金刚石钻头。
钻进达到设计深度后,不得立即停钻,要求稳钻1-2分钟,防止孔底达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉渣及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2-0.4MPa)将孔内岩粉全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。在满足孔深、孔斜、洗孔要求后,对孔口加盖保护。
4)钻孔中特殊工况情况的处理
4.1 跟管钻进
若塌孔严重,根据地质情况采用跟管钻进,在空口段采用219mm跟管和偏心钻,钻进过程中控制钻速;每钻进10-15m应起钻检查冲击器、钻杆等情况。
偏心跟管钻进应做到勤吹、勤排;在吹孔、排渣时,应将钎头提离孔底,回提距离为8-12cm,记录每一钻孔的尺寸,岩土颜色,钻进速度。
当钻机穿过破碎层时,停止跟管,将偏心锤换成直锤钻继续钻进,确保11m锚固段完全处于基岩中,并超钻30-50cm作为沉渣超钻段(上倾孔超钻2m)。
下锚索完成后确定是否拔出跟管。
4.2 固壁灌浆
如遇岩体破碎跳钻、掉钻、漏风或地下水渗透严重,钻进受阻时,可采用固壁灌浆;包括:
a)固壁灌浆根据吸浆量大小,可采用间隙控制灌浆,低压浆液,添加速凝剂等措施,以保证成孔及成孔质量。
b)固壁灌浆压力:下斜孔压力为0MPa-0.3MPa,上倾孔压力为0.5-0.8 MPa,灰水比为1:0.4~1:0.8的浓浆灌注。
c)灌浆以喷射灌浆为主,利用钻机钻杆带入灌浆段,将浓浆喷射到孔壁,封堵裂缝,固结孔壁岩体。
d)当吸浆量明显下降或孔口返浆,固壁灌浆即可结束待凝,等浆液强度超过5MPa后,扫孔继续钻进至设计孔深,扫孔不得破坏裂缝水泥结石。扫孔后清洗干净,孔内不得残留废渣、岩芯。
2.锚索制备
本施工工程中采用的锚索类型为压力分散性预应力张拉锚索,按设计图纸进行锚固段与自由段的编制。包括:
下料:钢绞线采用切割机下料,下料长度误差不大于±10cm。
锚索编制:将钢绞线油脂用柴油机锯木屑彻底擦洗干净。
进浆管采用20mm的PVC管,一期进浆管下料长度=自由段长度+外露长度,在止浆包位置开一道孔,底端口削成45°,超过止浆包10cm;二期进浆管下料长度=1.0m+外露长度。底端口削成45°。
回浆管采用20mm的PVC管,一期回浆管下料长度=锚固段长度+自由段长度+外露长度+超深2m,底端口削成45°,距超深孔底10cm;二期回浆管下料长度=自由段长度+外露长度,底端口削成45°,距止浆包顶端10cm。
止浆包材料采用土工布和细帆布,每根钢绞线及进、回浆管均分别用土工布包裹密实,然后分别用预先制作的囊状土工布和细帆布包裹,两端各用细铅丝绑扎牢固。
挤压套安装前,将钢绞线上的油脂清洗干净,采用GYJ型挤压机将挤压簧、挤压套分别套在钢绞线上,通过挤压变形形成挤压头,经拉拔工艺试验确定挤压参数,保证其它钢绞线挤压头制作质量的一致性。
沿锚索的轴线方向自由段每隔2m设置隔离架;锚固段每隔2m设置隔离架,钢绞线沿隔离架周围均匀分布。
锚固段底部安装锥形导向帽,固定在锚索头部,牢固地焊接在钢绞线上。
3.锚索安装
锚索编制完成后应立即下锚,且一次下锚到位,在下锚过程中缓慢均匀推进。
4.锚墩安装
本施工工程采用钢制锚墩,将其运至排架顶部后,将锚墩安装到位。
5.锚索灌浆
灌浆设备采用ZJY-400高速制浆机制浆、浆液搅拌机储浆、SNS型三缸泵。
锚索灌浆采用P.O45.2水泥,锚固段灌注时选用纯水泥浆,水灰比控制在0.35:1~0.45:1。
锚索灌浆施工的过程包括:
1)在锚固段灌浆开始前,通过灌浆管送入压缩空气,将钻孔孔道的积水排干。
2)锚索下入孔底后及时灌浆,每孔的锚固段应一次性灌满,不得分次灌入,以免浆液内混入空气。
3)采用水泥净浆灌浆,注浆静压力为0.3~0.5MPa,为了保证锚固端胶结效果,灌浆时先采用水灰比为0.5:1的浆液,然后采用水灰比为0.35:1的浆液。
4)灌浆的浆液输送至搅拌桶,采用灌浆机灌浆,搅拌时间不少于2min。当回浆浆液比重与进浆浆液比重相同、吸浆量小于1L/min时,稳压闭浆20min,回浆压力应达到0.5MPa。
5)锚固段采用吸浆量大的0.35:1膏状浆液灌注时,灌浆过程中如果遇到吸浆量特大等异常情况,无压力无回浆时,采用每施灌半小时间歇10min-15min左右。当遇到吸浆量大的孔位时,采用间歇施灌,灌浆压力和吸浆率无明显变化时采用限流、将流量控制在50L-30L之间限量灌注,或采用待凝措施。
6)锚固段采用纯水泥浆进行灌注时,灌浆压力为0.5-0.7 MPa,水泥结石体强度要求R20d≥50MPa。内锚段灌浆过程中,观察出浆管的排水、排浆情况,当排液比重与灌浆比重相同时才可以进行屏浆操作,屏浆压力为0.3-0.4 MPa,屏浆时间为20-30min。
7)将阻塞器在规定位置处准确固定,确保锚固段灌浆长度,注浆采用排气法注浆,针对上倾设置的锚索,浆液由止浆环处注入,空气压向孔底,由孔底进入排气管排出孔外。
8)对破碎松散岩体部位,当注浆超过50kg(水泥)/m时,可采用低压灌注、间歇灌浆等措施。
6.锚索的张拉和锁定
1)先对单根预应力钢绞线进行预紧,采用YC150型千斤顶预紧,使锚索各股预应力钢绞线的应力均匀后,在进行整体张拉,预紧应力为0.2倍的设计载荷。
2)整束分级张拉:
采用初始应力→25%P→50%P→75%P→100%P→110%P(其中P为设计张拉力),分级张拉稳压锁定。最后一次超张拉静载荷保持时间为20min,其余每级加载后的稳压时间为5min。加载速率不大于每分钟0.1倍设计载荷,卸载速率不大于每分钟0.2倍设计载荷。
锚索张拉锁定后夹片错牙不得大于2mm,否则退锚重新张拉。
张拉后,应力损失超过10%时,立即对锚索进行补偿张拉。
每级加载后应同步测量其伸长值,锁定后应测量预应力钢绞线的内缩量。
理论伸长值计算参见以下公式(直线型锚索伸长值计算公式):
;
式中:ΔL为钢绞线理论计算伸长值;
P为施加于钢绞线的载荷,为锚索总载荷除以钢绞线根数;
E为钢绞线弹性模量;
A为钢绞线截面积;
L为钢绞线计算长度。
采用以张拉力控制为主,伸长值校核的双控操作方法。当岩土体锚索张拉实测伸长值与理论计算伸长值偏差超过+10%或小于5%时,停机检查,在采取相应措施后方可恢复张拉。
补偿张拉措施;锁定48h内,若锚索应力下降到设计值的90%以下时,进行补偿张拉。对于有补偿张拉要求的锚索,在张拉锁定后的3d-7d左右进行,补偿张拉的张拉力为超张拉力,最多补偿两次。
7.自由段灌浆
锚索张拉完毕锁定后或锚索补偿张拉结束后,对自由段进行水泥浆自流回填灌浆,直至全孔密实。
在本发明的描述中,需要说明的是,所采用的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,本发明的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种导流洞交叉段锚索支护方法,其特征在于,对从放空洞与导流洞的设计开挖线即将相交到重合的这一段范围进行支护,包括:
在从放空洞与导流洞的设计开挖线即将相交到重合的这一段范围内,沿放空洞与导流洞开挖拱顶相贯线方向上,在靠导流洞一侧的拱顶上依次间隔设置多组锚索,所述锚索分别朝放空洞一侧向上方倾斜设置;
所述锚索向上方倾斜的角度为70°-90°;
在放空洞与导流洞的设计开挖线相交到即将重合的这一段范围内,所述锚索在导流洞拱顶的设置位置距放空洞与导流洞的设计开挖线拱顶相交交点之间的距离为0.5-1.5m;
在放空洞与导流洞的设计开挖线即将相交的位置处设置的锚索在导流洞拱顶的设置位置,距导流洞靠近放空洞一侧的设计开挖线的距离为0.5-1.5m;
在放空洞与导流洞的设计开挖线重合位置处设置的锚索在导流洞拱顶的设置位置,距导流洞中心线的距离为0.5-1.5m;
在导流洞拱顶进行锚索施工的施工步骤包括有以下步骤:1)钻孔;2)锚索制备;3)锚索安装;4)锚墩安装;5)锚索灌浆;6)锚索的张拉和锁定;7)自由端灌浆;
在钻孔操作步骤中,在导流洞内位于锚索施工位置搭设施工平台,在锚索施工平台及周边铺满木板用于收集钻渣,在钻孔操作过程中及时将钻渣倒运到导流洞底板上;
测定锚索开孔孔位及方位角,开孔时将钻具按照设计确定的倾角和方位角调整到位,启动钻机缓慢钻进20cm-30cm停机,再次对钻机的倾角、方位角进行校核调整,以控制起始钻进中的偏差,每钻进5m-10m测量一次孔斜;
钻孔时,钻孔深度均超深2-3m设置;钻进达到设计深度后,稳钻1-2min;
在钻孔操作过程中,若塌孔严重,在空口段采用跟管和偏心钻,钻进过程中控制钻速;每钻进10-15m起钻检查冲击器、钻杆情况;偏心跟管钻进在吹孔、排渣时,应将钎头提离孔底,回提距离为8-12cm,记录每一钻孔的尺寸,岩土颜色,钻进速度;当钻机穿过破碎层时,停止跟管,将偏心锤换成直锤钻继续钻进,确保锚固段完全处于基岩中,并超钻作为沉渣超钻段;下锚索完成后确定是否拔出跟管;
在钻孔操作过程中,当岩体破碎跳钻、掉钻、漏风或地下水渗透严重时采用固壁灌浆;包括:a)固壁灌浆压力:压力为0.5-0.8 MPa,采用灰水比为1:0.4~1:0.8的浓浆灌注;b)灌浆以喷射灌浆为主,利用钻机钻杆带入灌浆段,将浓浆喷射到孔壁,封堵裂缝,固结孔壁岩体;c)当吸浆量明显下降或孔口返浆,固壁灌浆即可结束待凝,待浆液强度超过强度要求后,扫孔继续钻进至设计孔深;
所述锚索灌浆操作包括:
锚索下入孔底后及时灌浆,每孔的锚固段应一次性灌满,不得分次灌入;
采用水泥净浆灌浆,注浆静压力为0.3~0.5MPa,灌浆时先采用水灰比为0.5:1的浆液,然后采用水灰比为0.35:1的浆液;
当回浆浆液比重与进浆浆液比重相同、吸浆量小于1L/min时,稳压闭浆,至回浆压力达到0.5MPa;
锚固段采用0.35:1膏状浆液灌注时,灌浆过程中如果遇到吸浆量大情况时,无压力无回浆时,采用每施灌半小时间歇10min-15min;灌浆压力和吸浆率无明显变化时采用限流、将流量控制在50L-30L之间限量灌注;
锚固段采用纯水泥浆进行灌注时,灌浆压力为0.5-0.7 MPa,水泥结石体强度要求R20d≥50MPa;内锚段灌浆过程中,观察出浆管的排水、排浆情况,当排液比重与灌浆比重相同时进行屏浆操作,屏浆压力为0.3-0.4 MPa,屏浆时间为20-30min;
将阻塞器在规定位置处准确固定,确保锚固段灌浆长度,注浆采用排气法注浆,浆液由止浆环处注入,空气压向孔底,由孔底进入排气管排出孔外。
2.根据权利要求1所述的导流洞交叉段锚索支护方法,其特征在于,设置于逐渐靠近放空洞与导流洞的设计开挖线重合位置处的一组或多组锚索沿垂直方向向上设置,设置于其它位置处的锚索向上方倾斜的角度为70°。
3.根据权利要求1所述的导流洞交叉段锚索支护方法,其特征在于,相邻锚索之间的间距为3-5m。
4.根据权利要求1所述的导流洞交叉段锚索支护方法,其特征在于,设置于逐渐靠近放空洞与导流洞的设计开挖线重合位置处的一组或多组锚索的长度要大于其它位置处锚索的长度,且设置于两端位置处的两组锚索的长度分别要大于与其相邻位置处锚索的长度,且任意相邻设置的锚杆的长度不同,相邻锚杆长度之间的差均为3-5m,所述锚索的长度为25-40mm。
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