川藏鐵路是中國(guó)境內(nèi)一條連接四川省與西藏自治區(qū)的快速鐵路,東起四川成都市、西至西藏拉薩市,是中國(guó)國(guó)內(nèi)第二條進(jìn)藏鐵路。由于路途遙遠(yuǎn),氣候惡劣,地質(zhì)復(fù)雜,被稱(chēng)為“逆天工程”。
為了多快好省地建設(shè)好這條中國(guó)西南地區(qū)的干線鐵路,中鐵二院等鐵路科研、生產(chǎn)單位積極為川藏鐵路建設(shè)“未雨綢繆”,經(jīng)過(guò)多年的探索,鐵路建設(shè)材料——漲殼錨桿橫空出世,為川藏鐵路建設(shè)提前打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中,“交通強(qiáng)國(guó)”的圖景振奮人心。其中,“世紀(jì)工程”川藏鐵路建設(shè)將取得進(jìn)一步發(fā)展。據(jù)介紹,國(guó)鐵集團(tuán)將川藏鐵路建設(shè)列為“頭號(hào)工程”,舉全行業(yè)之力組織推進(jìn)。去年2020年11月開(kāi)工建設(shè)以來(lái),先期開(kāi)工的色季拉山隧道、康定2號(hào)隧道等工程已形成了良好的試點(diǎn)示范效應(yīng)。但是,由于規(guī)劃設(shè)計(jì)所經(jīng)過(guò)的鐵路線,大部分地區(qū)處于三千多米的海拔落差,造就了八成的橋隧工程比例。
在這些隧道工程建設(shè)中,由于地形復(fù)雜,巖層較為破碎,錨桿是必不可少的建設(shè)器材。過(guò)去的傳統(tǒng)建設(shè)用材錨桿,由于發(fā)明設(shè)計(jì)方面存在的缺陷,二十多年來(lái)一直需要通過(guò)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(wú)法與巖層進(jìn)行很好地粘連。同時(shí),為了加強(qiáng)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(yán)重缺氧、流沙巖層不穩(wěn)定等,造成了很大的人力和財(cái)力的浪費(fèi),甚至帶來(lái)了不必要的犧牲。
鑒于多方面的考慮,由中鐵二院牽頭,率領(lǐng)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)等領(lǐng)導(dǎo)班子,聯(lián)合富順中建機(jī)械制造有限公司企業(yè)代表、技術(shù)總監(jiān)李順良、四川鐵港科技開(kāi)發(fā)有限公司技術(shù)總監(jiān)等,組成研發(fā)團(tuán)隊(duì),經(jīng)過(guò)數(shù)十次探索與實(shí)踐,終于在原傳統(tǒng)錨桿的基礎(chǔ)上,研發(fā)出了漲殼錨桿,解決了困擾多年來(lái)的技術(shù)難題。上述單位和專(zhuān)家們的艱辛付出,為川藏鐵路(特別是隧道)建設(shè)提前打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
據(jù)了解,中鐵二院專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)以及企業(yè)代表、李順良等專(zhuān)家人士所發(fā)明的鐵路漲殼錨桿,具有諸多傳統(tǒng)錨桿無(wú)法達(dá)到的技術(shù)特點(diǎn)。據(jù)發(fā)明專(zhuān)家介紹,這種漲殼錨桿的發(fā)明,極大的降低了人工成本和施工安全風(fēng)險(xiǎn),主要突破體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
第一,傳統(tǒng)錨桿需要三人以上才能操作,首先將錨桿送入孔內(nèi)三人以上頂著錨桿,另外的人進(jìn)行注漿,時(shí)刻擔(dān)心錨桿從孔內(nèi)脫落。這種漲殼錨桿,一人即可把錨桿送入孔底擰動(dòng)錨桿及螺母,并簡(jiǎn)單快速地將錨桿固定在鉆孔孔內(nèi),并提供不小于9.5噸的拉拔力。
第二,傳統(tǒng)錨桿至少四人才難操作,漲殼錨桿一人就可以實(shí)現(xiàn)從打孔、裝錨、注漿等操作過(guò)程,突破了傳統(tǒng)錨桿無(wú)法解決的安全風(fēng)險(xiǎn)及人力成本的重大難題。
第三,這種漲殼錨桿還優(yōu)化了注漿方式及工藝。傳統(tǒng)錨桿注漿從錨桿孔內(nèi)注漿,排氣排漿一條管,注漿漿液及錨桿孔周?chē)膸r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(jìn)入孔內(nèi),導(dǎo)致孔內(nèi)錨桿與巖層無(wú)法連接為一體,無(wú)法實(shí)現(xiàn)注漿,即無(wú)法到達(dá)設(shè)計(jì)要求的全長(zhǎng)粘結(jié)。漲殼錨桿改變傳統(tǒng)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(jìn)入中空錨桿體內(nèi),然后漫流回漿至錨桿端頭,灌漿飽滿且注漿壓力低,真正實(shí)現(xiàn)了全長(zhǎng)粘結(jié)型錨桿的設(shè)計(jì)初衷,突破了傳統(tǒng)錨桿無(wú)法解決的重大難題。
總之,這種漲殼錨桿對(duì)隧道建設(shè)復(fù)雜多變的地質(zhì)環(huán)境來(lái)說(shuō),無(wú)疑是一大技術(shù)性突破,值得可喜可賀。