高地应力软弱破碎围岩下长锚孔适配钻孔机具研究

摘要

选择适配钻孔机具以实现长锚孔的高效稳定成孔,是长锚杆(索)支护技术在高地应力软弱破碎围岩隧道中进一步推广应用的关键前提。以渭武高速木寨岭公路隧道为工程依托,开展了高应力软弱破碎围岩适宜钻机现场选型及钻头适配性研究。研究结果表明:(1)钻机钻进效率方面,YT28钻的钻进效率明显优于YG80钻,高地应力软弱破碎围岩隧道中提高钻机冲击频率可有效改善钻孔效率,应选择冲击频率作为钻机控制性指标;(2)钻头钻进效率方面,“一”字型钻头要优于“十”字型钻头,钻进5,10 m孔深时的施工耗时分别要少8,7 min,但存在着卡钻现象频发的缺陷;(3)钻头使用寿命方面,“十”字型钻头的平均有效钻进长度为35 m,显著优于“一”字型钻头的20 m;(4)钻头成孔效果方面(要求预紧力>300 kN),“十”字型钻头打设深5,10 m钻孔的锚固成功率分别为98%,95%,显著优于“一”字型钻头的89%,75%。研究成果可为高地应力软弱破碎围岩隧道长锚孔钻孔作业提供指导与借鉴。