日本推出无水、无粉尘锚杆施工工艺 可有效防止隧道路面隆起

日本飞岛建设株式会社和矿研工业株式会社联合开发了一项无水、无粉尘的锚杆施工工艺，可防止路面隆起。目前，该项技术正在申请专利。

开发背景

在普通公路或高速公路的山岭隧道施工过程中，通常采用设置仰拱、锚杆支护或钢管支护等措施应对路面隆起病害。设置仰拱费用巨大，且存在车辆限行等问题； 锚杆支护或钢管支护虽受地质条件影响，但可在短时间内完工，且仅需占用1个车道，对运输通行影响较小。在山岭隧道中施作锚杆时，首先将钻机连上钻杆钻头； 然后一边冲击旋转，一边注水冲洗，以形成插入孔； 最后注入砂浆并插入锚杆。针对山岭隧道路面隆起所使用的锚杆通常与传统新奥法中所使用的锚杆在性能上有所不同，需具备以下性能： 1)在路面向下施工时，锚杆需紧贴围岩。为获得良好的锚固效果，所用锚杆长度应超过10 m。2)针对容易崩塌的软质泥岩或凝灰岩，钻孔时不得大量注水，以防止路面加速隆起。另外，在注入砂浆、施作锚杆前，需维持孔壁稳定。3)在运营隧道中新修车道时，应满足一侧正常通行，一侧无粉尘施工。

工法概要

该工法采用专用钻机，在隧道中垂直向下打设锚杆，以防止隧道底板隆起变形。与传统工法不同的是，新工法无需注水，可在不损毁地基的情况下无粉尘施工，并且采用双管钻进，可防止孔壁坍塌。此外，该工法不会影响过往车辆正常通行。

1)采用矿研工业株式会社所开发的能够快速钻孔的旋转冲击式RPD-40C钻机。该钻机带KD-450B高转矩钻头，在双车道隧道中，仅占用1个车道即可进行施工。2)采用双管钻进，防止孔壁坍塌，尽可能阻止旋转转矩增大，并利用空气排出粉尘。3)外管钻头的钻孔直径为100～120 mm，最大深度达15 m。4)可连续拆装长度为1 m或1.5 m的内、外管。5)所用锚杆直径最大可达51 mm； 填充材料采用高强高性能砂浆，方便外管拔出的同时让锚杆与围岩紧密贴合； 另外，即便存在地下水，也可有效抗浮。6)针对空气中的粉尘，主要由钻机的旋转装置及锚杆与地层间的处理装置进行回收，通过中央集尘器的粉尘收集装置加以处理。7)若选用10 m长锚杆，整个施工过程(钻孔—注入砂浆—插入锚杆—拔出外管)持续时间约 1 h。

目前，研究人员已在日本埼玉县的碎石场对该项技术进行了现场验证。