锚索

大型地下电站洞室跨度大、边墙高、地质条件复杂，为保证工程运行安全，洞室顶拱和边墙通常设计预应力锚索以增强围岩的稳定性。例如乌东德左岸地下电站共布置锚索 3000 余束，白鹤滩右岸地下电站共布置锚索近 4000 束，锚索最大长度达 40m，锚索孔位设计允许偏差不大于 10cm，孔斜允许偏差不大于 1%。大型地下洞室锚索施工具有工期紧、施工难度大、施工风险大、施工质量要求严等特点，施工中存在以下难题：①边顶拱锚索难以采用常规锚索钻机直接实施，需搭设排架作为施工平台，排架施工搭拆周期长、利用率低，且影响交通，安全隐患突出。②传统送索方法采用人工配合葫芦、卷扬机等施工，人员投入多、安全风险大且工效低。③竖向超深锚索灌浆压力大，常规气囊式止浆环在灌浆中易出现漏浆，甚至出现止浆环破裂现象，严重影响施工质量和进度。④锚索施工靠近爆破开挖作业面，锚墩常被爆破飞石砸坏，甚至锚具被砸坏，使得锚墩重新制作安装或锚索报废，造成资源浪费，影响施工进度。鉴于上述问题，我公司发明了锚索施工安全高效成套装备，并在乌东德、白鹤滩等工程中得到成功应用。 研究成果已获得授权国家发明专利 2 项，申请 PCT 国际发明专利 1 项，授权实用新型专利3 项，获省部级工法 2 项。项目成果已成功应用于乌东德、白鹤滩等特大型水电工程，施工质量优良。经中国能源建设集团鉴定，项目关键技术达到国际领先水平，显著提升了我国水电工程锚索施工技术水平，为大型地下洞室锚索优质、安全、高效施工提供了有力的技术支撑。项目成果可实现标准化应用，具有广泛的推广应用价值。

随着我国国民经济的持续发展和对能源的不断需求，国家实施宏伟的西部大开发战略，尤其是“西电东送”战略，为水电开发建设带来了前所未有的良机。现水电、铁路和公路等工程领域逐步由平原开阔地带向地势险峻的高山峡谷地带转移，工程建设中涉及大量的高边坡锚索支护施工。预应力锚索自动化下索施工工艺，是通过低转速电动液压油泵、高压油管和电动液压顶进装置构成设备的动力系统，顶进装置顶进与回缩带动移动式顶进活塞往返移动，从而带动固定器对锚索的固定与松开，达到带动索体前进的目的。自动化锚索下索设备，该设备机身轻便，操作灵活，安装简单的下索设备，极大的解放了人的生产力，彻底改变了人力下索施工的现状，值得行业全面推广。

以南水北调中线系列工程为研究背景，针对穿黄工程具有长距离、结构复杂、大曲率、强度高精度要求高、工艺复杂、洞内不具备地面运输条件等特点；以及工程区地质条件复杂，存在非均质液化地基、淤泥质粉土地基等不良地质基础，地基承载力差；高含水膨胀土地区建渠难、加固难，破碎效率低下、换填施工工序复杂；高填方渠段渠坡长、工程量大、衬砌面板薄壁无筋；倒虹吸工程的地下水位高，地下水丰富，开挖深度深，降水难度大等问题。进行了内衬混凝土的地面洞内运输系统研究、混凝土施工工艺研究、大曲率小预埋直径高强预应力锚固张拉施工技术研究、内衬混凝土施工组织设计与管理研究，从而解决了隧洞内衬混凝土浇筑气泡多，铜止水部位混凝土浇筑密实问题、超薄预应力混凝土施工工艺问题及预应力锚索穿索困难、锚具槽附近砼裂缝、锚索张拉伸长值不足及可能出现张拉断丝等技术难题；进行了挤密碎石桩施工技术研究、粉喷桩加固技术研究，从而解决了非均质液化地基加固的高效成桩和淤泥质土地基的加固难题；进行了膨胀土快速降水及生产研究、膨胀土改性换填技术研究，从而解决了膨胀土降水、破碎效率低下的问题和改性换填施工的技术难题；进行了衬砌机改进研究、薄壁纤维混凝土质量控制与管理研究，从而解决了高填方渠段薄壁衬砌抗冲裂、变形和防渗要求高的难题；进行了控制性降排水技术研究，从而解决了复杂地质条件深基坑高效降排水的技术难题。取得了一批实用、创新的理论和技术成果，推进我国大型水利工程施工技术水平迈向新高度。南水北调工程以其特有的地位，成为我国水利事业上又一里程碑，必将在世界水利史上画上浓墨重彩的一笔。