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    中鐵二院等為川藏鐵路“未雨綢繆” 漲殼錨桿橫空出世

    川藏鐵路是中國境內一條連接四川省與西藏自治區的快速鐵路,東起四川成都市、西至西藏拉薩市,是中國國內第二條進藏鐵路。由于路途遙遠,氣候惡劣,地質復雜,被稱為“逆天工程”。

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    為了多快好省地建設好這條中國西南地區的干線鐵路,中鐵二院等鐵路科研、生產單位積極為川藏鐵路建設“未雨綢繆”,經過多年的探索,鐵路建設材料——漲殼錨桿橫空出世,為川藏鐵路建設提前打下堅實的技術基礎。

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    在國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要中,“交通強國”的圖景振奮人心。其中,“世紀工程”川藏鐵路建設將取得進一步發展。據介紹,國鐵集團將川藏鐵路建設列為“頭號工程”,舉全行業之力組織推進。去年2020年11月開工建設以來,先期開工的色季拉山隧道、康定2號隧道等工程已形成了良好的試點示范效應。但是,由于規劃設計所經過的鐵路線,大部分地區處于三千多米的海拔落差,造就了八成的橋隧工程比例。

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    在這些隧道工程建設中,由于地形復雜,巖層較為破碎,錨桿是必不可少的建設器材。過去的傳統建設用材錨桿,由于發明設計方面存在的缺陷,二十多年來一直需要通過錨桿注漿,這樣容易使錨桿中的空氣形成局部壓力,在錨桿、水泥漿和巖層之間形成空洞,水泥漿無法與巖層進行很好地粘連。同時,為了加強水泥漿與巖層的粘連,減輕空氣形成的局部壓力,往往采用塑料管排空和人工幫助注漿,由于隧道里嚴重缺氧、流沙巖層不穩定等,造成了很大的人力和財力的浪費,甚至帶來了不必要的犧牲。

          鑒于多方面的考慮,由中鐵二院牽頭,率領專家團隊等領導班子,聯合富順中建機械制造有限公司企業代表、技術總監李順良、四川鐵港科技開發有限公司技術總監等,組成研發團隊,經過數十次探索與實踐,終于在原傳統錨桿的基礎上,研發出了漲殼錨桿,解決了困擾多年來的技術難題。上述單位和專家們的艱辛付出,為川藏鐵路(特別是隧道)建設提前打下了堅實的技術基礎。

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    據了解,中鐵二院專家團隊以及企業代表、李順良等專家人士所發明的鐵路漲殼錨桿,具有諸多傳統錨桿無法達到的技術特點。據發明專家介紹,這種漲殼錨桿的發明,極大的降低了人工成本和施工安全風險,主要突破體現在以下三個方面:

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    第一,傳統錨桿需要三人以上才能操作,首先將錨桿送入孔內三人以上頂著錨桿,另外的人進行注漿,時刻擔心錨桿從孔內脫落。這種漲殼錨桿,一人即可把錨桿送入孔底擰動錨桿及螺母,并簡單快速地將錨桿固定在鉆孔孔內,并提供不小于9.5噸的拉拔力。

    第二,傳統錨桿至少四人才難操作,漲殼錨桿一人就可以實現從打孔、裝錨、注漿等操作過程,突破了傳統錨桿無法解決的安全風險及人力成本的重大難題。

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    第三,這種漲殼錨桿還優化了注漿方式及工藝。傳統錨桿注漿從錨桿孔內注漿,排氣排漿一條管,注漿漿液及錨桿孔周圍的巖屑極易堵死排氣排漿孔,造成排氣不暢,注漿壓力升高,漿液難以進入孔內,導致孔內錨桿與巖層無法連接為一體,無法實現注漿,即無法到達設計要求的全長粘結。漲殼錨桿改變傳統系列錨桿注漿方式,從中空錨桿外部注漿,漿液自下而上,從錨頭頂部的溢漿口進入中空錨桿體內,然后漫流回漿至錨桿端頭,灌漿飽滿且注漿壓力低,真正實現了全長粘結型錨桿的設計初衷,突破了傳統錨桿無法解決的重大難題。

    總之,這種漲殼錨桿對隧道建設復雜多變的地質環境來說,無疑是一大技術性突破,值得可喜可賀。