电解原理在盾构区间锚索拔除中的应用

《电解原理在盾构区间锚索拔除中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电解原理在盾构区间锚索拔除中的应用　：随着盾构施工技术的日益成熟，盾构区间施工时经常会遇到地下障碍物，而盾构机无法依靠自身刀盘上的刀具切碎障碍物通过时，一般都需要采用预先处理的方法清除障碍物，保证盾构顺利通过。预应力锚索由于锚索本身为高强度钢绞线，使得盾构无法利用开挖刀盘上的刀具将其切断，所以预应力锚索一直是盾构通过的难题。本文结合工程实践主要探讨电解原理在预应力锚索拔除过程中的应用，旨在为类似工程提供参考。　　关键词：电解原理；盾构区间；锚索拔除；应用　　1　　电解原理在盾构区间锚索拔除中的应用　：随着盾构施工技术的日益成熟，盾构区间施工时经常会遇到地下障碍物，而盾构

2、机无法依靠自身刀盘上的刀具切碎障碍物通过时，一般都需要采用预先处理的方法清除障碍物，保证盾构顺利通过。预应力锚索由于锚索本身为高强度钢绞线，使得盾构无法利用开挖刀盘上的刀具将其切断，所以预应力锚索一直是盾构通过的难题。本文结合工程实践主要探讨电解原理在预应力锚索拔除过程中的应用，旨在为类似工程提供参考。　　关键词：电解原理；盾构区间；锚索拔除；应用　　1工程概况　　1.1盾构区间工程概况　　广佛线二期工程土建施工一标段，包括一个车站一个区间，即新城东站、新城东站至东平站区间。区间里程范围为YCK-6-126.197～YCK-4-918.512m，总长约1207.658m

3、，线路埋置深度约现地面下20至30m，左右线间距约15至25m，区间隧道穿越地层主要为软土<2-1A>、<2-1B>及砂层<2-2>、<2-3>，局部地段穿越粉质粘土层<2-4>，地下水为潜水，水位埋深3.5m左右，区间采用盾构法施工。　　区间周边建筑物保利1#地块基坑采用锚索支护形式，其中AB段部分锚索侵入区间右线隧道，根据现状分为六个区段。锚索侵入区域有φ500mm、φ300mm、φ150mm3根自来水钢管，4根10kv高压电缆横穿区间，与高压电缆沟并行还有通信光缆，5根φ1

4、10mm钢套管套路灯线，平行线路方向有φ1000污水管1根，各管线地面埋深1～2m左右，相互关系具体见图1。　　1.2基坑锚索侵入情况　　基坑深度11.2m，锚索侵入区域地质情况主要为淤泥<2-1A>，粉细砂<2-2>，淤泥质土<2-1B>，基坑支护土层锚索钻孔直径20cm，采用2*7φ5预应力钢绞线，锚索设计总长度32m，其中锚固段长27m，打设角度为向下25度，张拉力300KN，达钢绞线极限破断拉力的40%，锚索在基坑南侧沿东西向水平间距2.4m布置侵入区间隧道限界范围内，上下共布置3道。根据基坑支护图与现场实际调

5、查，基坑支护锚索侵入我区间为三区、四区、五区和六区，需拔除的锚索与区间隧道关系见表1。　　第二道6根，　　第三道5根。　　2电力腐蚀法应用　　2.1电力腐蚀法原理　　电力腐蚀是利用电解原理，通过外接直流电源与需要拔除的两根锚索连接，两根锚索作为阴、阳电极，地下水作为电解质溶液，形成一个电解池，将电能转化为化学能的过程。电解池阴极与电源的负极相连，发生还原反应；阳极与电源的正极相连，发生氧化反应。　　锚索的主要化学元素是Fe，Fe作为电极材料属活性电极，活性电极（金属电极）作阳极，反应总是金属电极发生失电子反应即氧化反应，而活性电极作为阴极时一般不反应。　　Fe作为阳极的

6、时候本身参加反应：Fe-2eFe2+又因为是碱性介质，Fe2+能和OH-继续反应生成Fe（OH）2。由于Fe（OH）2极易被氧化，和氧气、水继续反应最终生成Fe（OH）3，Fe（OH）2变成Fe（OH）3的现象就是先变成绿色，最后变成红色。　　铁做阴极的时候自身不反应，是水电离的氢离子反应：2H++2eH2　　阳极：Fe+2OH--2e===Fe（OH）2　　阴极：2H++2e===H2　　总反应：Fe+2H2O===Fe（OH）2+H2　　如果考虑Fe（OH）2被氧化成Fe（OH）3的话反应是这样的：4Fe（OH）2+O2+2H2O===4Fe（OH）3。　　2.2电

7、力腐蚀法试验　　本工程主要针对前期选定第四区编号为1-11、1-12两根锚索进行了电力腐蚀试验。　　2.2.1试验过程　　（1）施工部署　　通电前需清除锚头，先去除垫板和锚具，以待消除锚为阳极，以不需要消除锚或第2批次待消除锚为阴极，阳极、阴极间距控制在1.5m～2.5m之间。　　除锚装置接入380V交流电压，通过除锚电机转换为低压直流电，输出电压控制在60～70V之间。将直流电源正极连接在1-11、1-12号锚，作为阳极；直流电源负极连接在2-12号锚，作为阴极。　　（2）通电施工　　直流电源与阳极锚索、地下水、阴极锚索间形成一个天然电