Případová studie aplikace R25 Self-Drilling Hollow Anchor Bolt: Řešení problémů podpory v rozbitých okolních skalních tunelech

• Přehled projektu

Název projektu: Projekt dálničního tunelu v hornaté oblasti jihozápadní Číny (část Broken Surrounding Rock)
Pozadí: Tunel prochází silně zvětralou žulou a zlomovými zónami, kde jsou pukliny dobře{0}}rozvinuté, hornina je uvolněná a náchylná ke kolapsu a vlastní-stabilita je extrémně špatná. Původní návrh navrhoval konvenční duté kotevní šrouby kombinované s podpěrou pláště.

Stavební výzvy: Rozbité horninové vrstvy, vodní-podmínky, vysoká míra zhroucení děr, omezený pracovní prostor, napjatý harmonogram výstavby a rostoucí náklady.

Přijatý produkt: Samočinný vrtací dutý kotevní šroub R25- (HER25N) s vrtáky z křížové slitiny, klenutými ložiskovými deskami, šestihrannými maticemi a objímkami spojek.

 

• Body bolesti původního řešení

 

Vysoká míra zborcení děr: Tradiční proces „vrtání → čištění děr → instalace → spárování“ vedl k 70% zhroucení děr v porušených vrstvách, což vyžadovalo opakované vrtání a čištění, což výrazně snížilo účinnost a zpozdilo harmonogram.
Složité postupy a vysoké náklady: Povinné používání podpory krytu zvýšilo náklady na spotřební materiál, práci a stroje, což vedlo k překročení rozpočtu o 35 %.

Špatná kvalita injektáže a bezpečnostní rizika kotvení: Zřícené kamenné úlomky ucpaly injektážní kanály, což bránilo kejdě vyplňovat trhliny, což má za následek nedostatečnou kotvící sílu a skrytá bezpečnostní rizika.
Omezená výstavba v úzkých prostorech: Kombinace pažnice a vrtných souprav nemohla fungovat flexibilně v úzkém úseku tunelu.
3. Řešení: Integrovaná konstrukce se samovrtnými kotevními šrouby R25-

Základní technologie
Samovrtný kotevní šroub R25- integruje vrtání, injektáž a kotvení do jediného procesu. Těleso tyče slouží jak jako vrtná trubka, tak i jako kotevní šroub se synchronní injektáží skrz dutý kanál. Není vyžadována žádná podpora pláště; otvor se vytvoří jedním tahem, přičemž spárování a kotvení se dokončí současně.

 

 

• Nejdůležitější stavební prvky

 

Efektivní vrtání: Šroub R25 spárovaný s vrtáky z křížové slitiny se perfektně hodí pro rozbité a silně zvětralé skalní útvary a zajišťuje efektivní vrtání bez zaseknutí nebo kolapsu.

Flexibilní přizpůsobení délky: Tělo tyče lze zkrátit na požadovanou velikost nebo spojit pro prodloužení, aby vyhovovalo hloubkám ukotvení od 3 m do 9 m a přizpůsobilo se úzkým tunelovým prostorům.

Plná injektáž: Vysokotlaká synchronní injektáž injektuje břečku ze dna díry, vyplňuje trhliny a zpevňuje okolní horninu, aby vytvořila kompletní kotvu.

Dlouho{0}}trvanlivost: Žárově-pozinkovaná antikorozní-úprava účinně odolává vlhkosti a korozi prasklinové vody a zajišťuje dlouhodobou-stabilitu.

 

• Výsledky implementace a klíčová data

 

Efektivita stavby: Doba montáže na šroub se zkrátila z 25 minut na 8 minut, přičemž denní stavební výkon se zvýšil o 210 %. Doba výstavby porušené zóny byla zkrácena o 40 % (28 dní).
Kvalita díry: Míra zhroucení díry klesla ze 70 % na 0 % se 100% úspěšností. Plnost spárovací hmoty dosáhla 95 % nebo větší, což zajišťuje husté ukotvení bez dutin.

Mechanický výkon: Naměřený odpor proti vytažení- jednoho šroubu dosáhl hodnoty 220 kN, což překročilo konstrukční požadavek 180 kN. Deformace okolní horniny zůstala stabilní bez nadměrné konvergence.

Úspora nákladů: Bylo eliminováno pouzdro, což snížilo náklady na spotřební materiál o 25 %. Snížení počtu přepracování, práce a strojních hodin vedlo k 18% snížení celkových nákladů na projekt.

Bezpečnost a kvalita: Nedošlo k žádnému zborcení otvoru, zaseknutí vrtáku nebo bezpečnostním incidentům. Systém podpory zůstal stabilní a prošel-testováním třetí stranou a konečným přijetím.

 

 

• Souhrn hodnoty projektu

 

Technická hodnota
Dokonale řeší problémy s podporou v rozbitých, uvolněných, těžko{0}}obtížných{1}}vrtacích a na vodu-bohatých útvarech, čímž nahrazuje tradiční technologii pláště.
Integrovaná konstrukce zjednodušuje postupy, zlepšuje kvalitu a zajišťuje bezpečnost.

Ekonomická hodnota
Zkracuje dobu výstavby a snižuje celkové náklady, čímž se dosahuje „trochu vyšších materiálových nákladů, ale výrazně nižších celkových nákladů na projekt s vyššími přínosy“.

Hodnota aplikace

Vhodné pro všechny projekty geotechnického kotvení, včetně tunelů, svahů, základových jam, dolů, základů věží a zvládání geologických katastrof.