Prípadová štúdia aplikácie R25 Self-Dilling Hollow Anchor Bolt: Riešenie problémov s podporou v rozbitých okolitých skalných tuneloch

• Prehľad projektu

Názov projektu: Projekt tunela rýchlostnej cesty v hornatej oblasti juhozápadnej Číny (Sekcia zlomených okolitých skál)
Pozadie: Tunel prechádza silne zvetranou žulou a zlomovými zónami, kde sú pukliny dobre{0}}vyvinuté, horninový masív je uvoľnený a náchylný na zrútenie a vlastná-stabilita je mimoriadne nízka. Pôvodný návrh navrhoval konvenčné duté kotviace skrutky kombinované s podperou plášťa.

Stavebné výzvy: Rozbité skalné vrstvy, podmienky-bohaté na vodu, vysoká miera kolapsu dier, obmedzený pracovný priestor, napätý harmonogram výstavby a rastúce náklady.

Prijatý produkt: Samočinná{1}}vŕtacia dutá kotviaca skrutka R25 (HER25N) s vrtákmi z krížovej zliatiny, klenutými ložiskovými doskami, šesťhrannými maticami a objímkami spojok.

 

• Body bolesti pôvodného riešenia

 

Vysoká miera zrútenia dier: Tradičný proces „vŕtanie → čistenie dier → inštalácia → injektáž“ viedol k 70% miere zrútenia dier v porušených vrstvách, čo si vyžadovalo opakované vŕtanie a čistenie, čo výrazne znížilo účinnosť a oneskorilo plán.
Zložité postupy a vysoké náklady: Povinné používanie podpory krytu zvýšilo náklady na spotrebný materiál, prácu a stroje, čo viedlo k prekročeniu rozpočtu o 35 %.

Nízka kvalita injektáže a bezpečnostné riziká kotvenia: Zrútené skalné úlomky zablokovali injektážne kanály, čím zabránili kalu vyplniť trhliny, čo má za následok nedostatočnú kotviacu silu a skryté bezpečnostné riziká.
Obmedzená výstavba v úzkych priestoroch: Kombinácia pažníc a vrtných súprav nemohla fungovať flexibilne v úzkej časti tunela.
3. Riešenie: Integrovaná konštrukcia so samovŕtacími kotviacimi skrutkami R25-

Základná technológia
Samovrtná kotviaca skrutka R25-zahŕňa vŕtanie, injektáž a kotvenie do jedného procesu. Teleso tyče slúži ako vrtná rúra aj kotviaca skrutka so synchrónnym zalievaním cez dutý kanál. Nevyžaduje sa žiadna podpora krytu; otvor sa vytvorí jedným ťahom, pričom injektáž a kotvenie sa dokončí súčasne.

 

 

• Najdôležitejšie konštrukčné prvky

 

Efektívne vŕtanie: Skrutka R25 spárovaná s vrtákmi z krížovej zliatiny sa dokonale hodí na rozbité a silne zvetrané skalné útvary, čím zaisťuje efektívne vŕtanie bez zaseknutia alebo kolapsu.

Flexibilné prispôsobenie dĺžky: Telo prúta je možné narezať na požadovanú veľkosť alebo spojiť na predĺženie, pričom spĺňa kotviace hĺbky od 3 m do 9 m a prispôsobuje sa úzkym tunelovým priestorom.

Úplná injektáž: Vysokotlaková synchrónna injektáž vstrekuje kašu zo spodnej časti otvoru, vypĺňa trhliny a spevňuje okolitú horninu, aby vytvorila kompletnú kotvu.

Dlhodobá{0}}trvanlivosť: Žiarovo{1}}pozinkovaná antikorózna-úprava účinne odoláva vlhkosti a korózii prasklinovej vody a zaisťuje dlhodobú-stabilitu.

 

• Výsledky implementácie a kľúčové údaje

 

Efektivita konštrukcie: Čas inštalácie na skrutku sa skrátil z 25 minút na 8 minút, pričom denná stavebná produkcia sa zvýšila o 210 %. Doba výstavby prerušenej zóny sa skrátila o 40 % (28 dní).
Kvalita diery: Miera zrútenia diery klesla zo 70 % na 0 % so 100 % úspešnosťou. Plnosť škárovacej malty dosiahla 95 % alebo viac, čo zaisťuje husté ukotvenie bez dutín.

Mechanický výkon: Nameraný odpor proti vytiahnutiu- jednej skrutky dosiahol 220 kN, čím prekročil konštrukčnú požiadavku 180 kN. Deformácia okolitej horniny zostala stabilná bez nadmernej konvergencie.

Úspora nákladov: Puzdro bolo odstránené, čím sa znížili náklady na spotrebný materiál o 25 %. Zníženie prepracovania, práce a strojových hodín malo za následok zníženie celkových nákladov na projekt o 18 %.

Bezpečnosť a kvalita: Nevyskytli sa žiadne zrútenie otvoru, zaseknutie vrtáka alebo bezpečnostné incidenty. Systém podpory zostal stabilný a prešiel testovaním treťou stranou{1}}a konečným prijatím.

 

 

• Súhrn hodnoty projektu

 

Technická hodnota
Dokonale rieši problémy s podporou v rozbitých, uvoľnených, ťažko{0}}ťažko{1}}vŕtateľných a na vodu-bohatých útvaroch, čím nahrádza tradičnú technológiu puzdra.
Integrovaná konštrukcia zjednodušuje postupy, zlepšuje kvalitu a zaisťuje bezpečnosť.

Ekonomická hodnota
Skracuje dobu výstavby a znižuje celkové náklady, čím sa dosiahne „trochu vyššie náklady na materiál, ale výrazne nižšie celkové náklady na projekt s vyššími prínosmi“.

Hodnota aplikácie

Vhodné pre všetky projekty geotechnického kotvenia, vrátane tunelov, svahov, základových jám, baní, základov veží a manažmentu geologických katastrof.