دراسة حالة تطبيق مسمار التثبيت المجوف R25: حل تحديات الدعم في الأنفاق الصخرية المكسورة المحيطة
Apr 27, 2026| - نظرة عامة على المشروع
اسم المشروع: مشروع نفق الطريق السريع في منطقة جبلية بجنوب غرب الصين (قسم الصخور المحيط المكسور)
الخلفية: يمر النفق عبر مناطق الجرانيت شديدة التعرض للعوامل الجوية ومناطق كسور الصدع، حيث تكون الشقوق -متطورة بشكل جيد، وتكون الكتلة الصخرية فضفاضة وعرضة للانهيار، ويكون الاستقرار الذاتي-ضعيفًا للغاية. اقترح التصميم الأصلي مسامير تثبيت مجوفة تقليدية مع دعم الغلاف.
تحديات البناء: طبقات الصخور المكسورة، والظروف الغنية بالمياه-، وارتفاع معدل انهيار الحفر، ومساحة العمل المحدودة، وجدول البناء الضيق، وارتفاع التكاليف.
المنتج المعتمد: مسمار التثبيت المجوف ذاتي الحفر R25 (HER25N)، المزود بلقم ثقب من السبائك المتقاطعة، وألواح المحامل المقوسة، وصواميل سداسية، وأكمام التوصيل.
- نقاط الألم في الحل الأصلي
معدل انهيار الحفرة العالية: أدت العملية التقليدية المتمثلة في "الحفر ← تنظيف الحفرة ← التركيب ← الحشو" إلى معدل انهيار الحفرة بنسبة 70% في الطبقات المكسورة، مما يتطلب حفرًا وتنظيفًا متكررًا، مما أدى إلى تقليل الكفاءة بشدة وتأخير الجدول الزمني.
الإجراءات المعقدة والتكاليف المرتفعة: أدى الاستخدام الإلزامي لدعم الغلاف إلى زيادة تكاليف المواد الاستهلاكية والعمالة والآلات، مما أدى إلى تجاوز الميزانية بنسبة 35%.
ضعف جودة الحشو ومخاطر سلامة التثبيت: يؤدي حطام الصخور المنهار إلى سد قنوات الحشو، مما يمنع الملاط من ملء الشقوق، مما يؤدي إلى عدم كفاية قوة التثبيت ومخاطر السلامة الخفية.
البناء المحدود في المساحات الضيقة: لا يمكن لمجموعة التغليف وأجهزة الحفر أن تعمل بمرونة في قسم النفق الضيق.
3. الحل: البناء المتكامل باستخدام مسامير تثبيت الحفر الذاتي R25
التكنولوجيا الأساسية
يدمج مسمار التثبيت ذو الحفر الذاتي R25- عملية الحفر والحشو والتثبيت في عملية واحدة. يعمل جسم القضيب كأنبوب الحفر ومسمار التثبيت، مع الحشو المتزامن من خلال القناة المجوفة. لا يلزم دعم الغلاف؛ يتم تشكيل الثقب دفعة واحدة، مع استكمال الحشو والتثبيت في وقت واحد.
- يسلط الضوء على البناء
الحفر الفعال: يعتبر المسمار R25 المقترن بلقم الثقب من السبائك المتقاطعة مناسبًا تمامًا للتكوينات الصخرية المكسورة والشديدة التعرض للعوامل الجوية، مما يضمن الحفر الفعال دون تشويش أو انهيار.
التكيف المرن مع الطول: يمكن قطع جسم القضيب حسب الحجم أو اقترانه للتمديد، لتلبية أعماق التثبيت من 3 أمتار إلى 9 أمتار والتكيف مع مساحات الأنفاق الضيقة.
الحشو الكامل:-يعمل الحشو المتزامن عالي الضغط على حقن الملاط من أسفل الحفرة، وملء الشقوق وتقوية الصخور المحيطة بها لتكوين مرساة كاملة.
متانة طويلة الأمد-: تعمل المعالجة المضادة للتآكل-المجلفنة بالغمس الساخن على مقاومة التآكل الناتج عن الرطوبة والتآكل الناتج عن الماء بشكل فعال، مما يضمن الاستقرار على المدى الطويل-.
- نتائج التنفيذ والبيانات الرئيسية
كفاءة البناء: تم تقليل وقت التثبيت لكل مسمار من 25 دقيقة إلى 8 دقائق، مع زيادة إنتاج البناء اليومي بنسبة 210%. تم تقصير فترة البناء للمنطقة المكسورة بنسبة 40% (28 يومًا).
جودة الثقب: انخفض معدل انهيار الثقب من 70% إلى 0%، بمعدل نجاح 100%. يصل معدل امتلاء الجص إلى أكثر من أو يساوي 95%، مما يضمن تثبيتًا كثيفًا بدون فراغات.
الأداء الميكانيكي: وصلت مقاومة السحب المقاسة للمسمار الواحد إلى 220 كيلو نيوتن، وهو ما يتجاوز متطلبات التصميم البالغة 180 كيلو نيوتن. ظل تشوه الصخور المحيطة مستقرًا دون أي تقارب مفرط.
توفير التكاليف: تم التخلص من الغلاف، مما أدى إلى تقليل تكاليف المواد الاستهلاكية بنسبة 25%. أدى تقليل ساعات إعادة العمل والعمل والآلات إلى انخفاض بنسبة 18% في التكلفة الإجمالية للمشروع.
السلامة والجودة: لم تحدث أي حوادث انهيار أو تشويش في الحفر أو حوادث تتعلق بالسلامة. ظل نظام الدعم مستقرًا واجتاز اختبار -طرف ثالث والقبول النهائي.
- ملخص قيمة المشروع
القيمة الفنية
يحل بشكل مثالي تحديات الدعم في التكوينات المكسورة والمفككة والصعبة-الحفر والغنية بالمياه-، ليحل محل تقنية الغلاف التقليدية.
يعمل البناء المتكامل على تبسيط الإجراءات وتحسين الجودة وضمان السلامة.
القيمة الاقتصادية
يقصر فترة البناء ويقلل التكاليف الإجمالية، مما يحقق "تكلفة مواد أعلى قليلاً، ولكن تكلفة إجمالية أقل للمشروع بشكل كبير مع فوائد أعلى".
قيمة التطبيق
مناسب لجميع مشاريع التثبيت الجيوتقنية، بما في ذلك الأنفاق والمنحدرات وحفر الأساسات والمناجم وأساسات الأبراج وإدارة الكوارث الجيولوجية.
