不锈钢应用
STAINLESS STEEL application

其它应用

用不锈钢加固悬崖和墙壁
来源: | 作者:Emma | 发布时间: 2023-11-08 | 1652 次浏览 | 分享到:


  不锈钢地锚和岩石锚可防止山体滑坡和墙壁坍塌。它们被用于稳定和加固英格兰一个重要的海堤,以及希腊重要文物遗址的一块不稳定的岩石面。钼提供了一个长寿命结构所必要的额外的耐腐蚀性,即使在腐蚀性最强的环境中也是如此。

建造海堤以抵御最大风浪

  2014年2月4日晚,一场大风暴袭击了英格兰西南部。在海滨度假胜地Dawlish,巨浪撞击了海堤,海堤上保留了从伦敦到康沃尔的紧靠海岸的铁路干线。海浪冲走了花岗岩饰面砌块,并侵蚀了回填土,导致 100 米长的墙体倒塌。这条铁路悬在半空中,坍塌到海里,切断了这条通往康沃尔的具有重要战略意义的路线。

  英国大部分铁路基础设施的所有者和运营商英国铁路网公司 (Network Rail)呼吁对轨道和海堤进行紧急维修。附近的房屋也需要加固,因为它们的地基已被海水冲跨。此外,连接纽约和伦敦的通信干线跨大西洋海底通讯电缆,也沿着主要铁路线延伸,必须得到加固。100米长的海堤重建和加固工作立即开始,300多名工作人员昼夜不停地工作,以便在该火车线路十分繁忙的复活节假期到来之前及时完成修复工作。英国铁路网公司和各承包商面临的挑战之一是持续的暴风雨天气。潮水异常高涨,海面波涛汹涌,限制了团队现场工作的时间。一周后,另一场大暴风雨引发的巨浪进一步破坏了海堤。

  修复工作的一个关键部分是在墙体建造过程中,采用160根全螺纹不锈钢锚杆连接固定5000吨的混凝土。采用的是英国谢菲尔德不锈钢公司制造的Grip-Bar 不锈钢锚固系统。锚杆长6米,直径36毫米和39毫米,带有20毫米厚的端板和固定件。锚杆选用了316奥氏体不锈钢,含有约2%的钼,提高了材料在含氯化物环境中抗点蚀和缝隙腐蚀的性能。

2014年2月,风暴袭击海堤后,Dawlish的铁轨悬在半空中 ©Network Rail

加固稳定雅典卫城的悬崖壁

  不锈钢锚杆也被用来加固雅典卫城北部的悬崖壁。这样做是必要的,以防止悬崖坍塌到包含克利普西德拉泉(雅典古代水源之一)的神圣洞穴上。其他古代圣地保护区(可追溯到公元前3500-3000年的新石器时代)也处于危险之中。几个世纪以来,山体滑坡屡见不鲜,公元1世纪,悬崖坍塌到了山洞上。由于不稳定的岩石表面存在持续崩塌的威胁,2000多年后的今天,人们进行重大的翻修工程以保护这一世界文化遗产。使用树脂锚固剂胶囊和钢制端板将直径为16 mm、长度达6米的316不锈钢锚杆固定在岩石中。

在Dawlish新建的混凝土海堤底部安装Grip Bar不锈钢拉杆 ©Network Rail

  地锚和岩锚用于约束和稳定隧道、岩壁、路堑和边坡,并为护墙提供支撑。锚处于张力下,安装在钻孔内,通常用水泥浆或树脂浆将其端部较深地灌入完好的岩石中。锚杆通过板向岩壁或斜坡施加约束力。土钉的工作原理类似,用于稳定边坡。锚杆可用于稳定单个石块或形成网格状提高整体岩壁的稳定性。它们可能是临时性或永久性的,根据环境的不同,有不同的耐用性要求。对于永久性锚杆而言,设计寿命超过100年的要求并不鲜见。

加固卫城北部悬崖表面的不锈钢锚杆及其端板非常不显眼——在照片的前景中几乎看不到 ©Stainless UK

不锈钢锚杆

  不锈钢锚杆用冷拔工艺生产,其高强度,几乎是退火(软化)条件下材料强度的三倍(见表)。棒材采用冷锻工艺沿其整个长度进行螺纹加工,生产出定制的粗螺距。这一工艺技术使螺纹得到局部强化,螺距尺寸有助于固定件的连接。锚杆可在现场切割成而不会损坏。传统的不锈钢岩石锚杆由钢筋制成,一端是固定长度的细螺纹。螺纹攻丝不会增加其强度。谢菲尔德大学的对比测试表明,在一系列灌浆强度中,不锈钢粗螺距锚固系统在第一次滑动之前的粘结强度至少是等效不锈钢钢筋的2.8倍。

左侧岩石锚杆的冷锻螺纹的坚固程度和“抓地力”比传统钢筋型材高得多©Stainless UK

退火和冷拔棒材的最小机械性能

  不锈钢锚杆可用作土钉和地锚来稳定土坡或锚固地面结构,它们还可用作加固建筑物和桥梁的横梁、固定螺栓,以及加固海防工事墙体和石板。不锈钢相对较高的延展性也使其成为地震较频繁区域的理想选择。不锈钢锚杆安装快捷方便,相比之下,碳钢锚杆需要额外的防腐措施,安装过程较长。

6米长的岩石锚杆插入预钻孔中,扶正器将其保持在中心位置,然后沿锚杆的整个长度灌浆,固化后拧紧外部螺母,使整个系统处于张力状态。

在钻孔处安装Grip-Bar锚固系统来加固稳定这座旧石桥©Stainless UK


  不锈钢成为越来越受欢迎的地锚和岩石锚材料。它固有的耐腐蚀性,特别是含钼牌号的耐腐蚀性能,可提供耐用、长寿命的解决方案。这有助于保护建筑、运输和通信方面的基础设施投资。

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