[发明专利]隧道和地下工程早高强预应力锚索施工方法

说明书

本发明公开一种隧道和地下工程早高强预应力锚索施工方法，包括：标定预应力锚索施工的开孔位置，根据标定的开孔位置及设定的钻孔参数，钻至设计深度；截取设计长度的一次注浆管、一次排气管、二次注浆管、二次排气管及若干根钢绞线并进行摆放形成锚索束，等距间隔安设若干个钢绞线卡具，于相邻的钢绞线卡具之间捆扎钢绞线固定绑扎带；将锚索束安装至设计深度，对孔口处进行封孔；对一次注浆管进行注浆，待一次排气孔返浆后对一次注浆管及一次排气孔进行封堵，一次注浆浆液初凝后对二次注浆管进行注浆，待二次排气孔返浆时，对二次排气孔进行封堵，持续注浆至注浆压力达到设计要求，对二次注浆管进行封堵并停止注浆后，进行预应力张拉工序。

技术领域

本发明涉及预应力锚索施工的技术领域，尤其涉及一种早高强预应力锚索施工的工艺方法。

背景技术

随着隧道和地下工程的不断发展及技术的不断进步，大跨度隧道开挖、开挖地层存在大应力大变形情况、以及既有线大应力大变形病害整治越来越常见，对于正在施工的工程而言，存在施工风险系数高、危及人员、设备安全，甚至造成伤亡事故的隐患；对于既有线运营而言，大变形危及线路运营安全，极易造成巨大的经济损失。

为了保证施工安全，在大跨度及地层大应力大变形地质施工过程中，普遍采用预应力锚杆及预应力锚索进行辅助加固施工，施工预应力锚杆锚索，可提高围岩稳定性和控制开挖支护变形，避免局部在开挖施工过程中发生侵线甚至坍塌，为安全快速开挖创造条件。

目前，国内外采用的预应力锚索施工，锚索加工形式繁杂，注浆均采用常规注浆材料，传统预应力锚索施工工艺在相同钢绞线束数及相同锚固段长度情况下，可承受张拉力低，预应力锚索注浆施工结束至实现可张拉施工周期长(普通注浆材料达到加固体理想强度一般为28天)。对于需要预应力锚索施加预应力稳固地层及控制变形后方可进行下步开挖及需要较大张拉力才可实现对地层的控制等类似施工工艺，不仅施工周期长，而且在施工过程中，存在无法达到设计张拉力的施工风险源。

如中国专利申请201510161961.5号公开的一种预应力锚索以及预应力锚索一次成型施工方法，该方法包括：1)提供锚索以及旋喷钻机，旋喷钻机具有中空钻杆，中空钻杆的前端安装有钻头；2)将锚索安装于中空钻杆的内部；3)使用旋喷钻机向土层内部旋喷钻孔以形成锚索孔，锚索随中空钻杆进入锚索孔的内部；4)旋喷钻机打孔至目标深度后将中空钻杆从锚索孔中抽出；5)向锚索孔内部注浆；6)对锚索进行张拉以及锁定。但是，该发明依然存在以下缺点或不足：(1)、没有进行精细化注浆，难以满足钻孔内浆液的密实注浆效果；(2)、没有公开锚索钢绞线束的设计排布，也没有公开注浆管、排气管的布置位置。

又如中国专利申请201610585058.6公开的一种预应力锚索施工方法，其包括如下步骤：A、施工准备：施工准备包括场地布置、机械设备安装调试、人员上场和材料购置及储备等工作；B、钻孔：包括钻机就位、成孔和清孔三个步骤；C、锚索的制作与安装：在钻孔的同时，进行锚索的制作，将锚索顺直地安放在钻孔中心，并在锚索孔外露出足够的张拉长度；D、常压注浆：对锚索孔进行注浆；E、张拉控制：将张拉装置组装好以后，对中检查及钢绞线预紧补偿张拉，然后进行整体预紧，再进行整体循环张拉，逐级加荷、卸荷，直至加荷到设计最大荷载；F、锁定封锚：采用劈裂高压注浆的方式，使锚索能够封锚牢固。但是，该发明依然存在以下缺点或不足：需要通过两次不同的注浆方法以及特殊的张拉控制方法，增加了施工的难度。

因此，提供一种可实现锚索锚固体的早期强度高、张拉周期短、可承受张拉力大、地下工程预应力锚索施工工期短、施工安全性高的隧道和地下工程早高强预应力锚索施工方法成为业内急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种隧道和地下工程早高强预应力锚索施工方法，通过细化锚索加工工艺、改进注浆材料、优化预应力锚索注浆工序，实现锚索锚固体的早期强度高、张拉周期短、可承受张拉力高的施工工艺，缩短预应力锚索施工周期，降低工程成本和施工风险，实现对地层的稳固及控制围岩变形的效果。