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中空锚杆支护技术的优越性介绍

发布时间:2019-02-28点击量:515


普通中空注浆锚杆是把被锚结构物或岩土荷载传递给稳定地层的拉杆。通过中空杆体对锚杆进行压力注浆,可达到固结破碎岩体,隔断地下水及杆体防腐的目的,可迅速形成支护力,控制围岩的稳定。它广泛的应用于隧道、采矿、边坡稳固以及地下工程的支护。适用于一些松散的地质结构的锚固(碎石、沙性以及易裂性土层中等)。中空锚杆主要是由高强韧的无缝管所组成的。

  特点和优势:

  1.中空设计,实现了注浆管的功能,避免了传统注浆管拔出时造成的砂浆流失。

  2.注浆饱满,并可实现压力注浆,提高工程质量。

  3.居中性好,砂浆可以将锚杆体全长包裹,避免了锈蚀,达到长期支护的目的。

  4.安装方便,不需现场加工螺纹,就可以方便地安设垫板,螺母。

  应用范围:

  中空注浆锚杆在隧道建造、边坡治理、基坑护壁、矿山开采等方面的岩土锚固工程中成功应用,取得了良好的经济效益。



自钻式中空注浆锚杆是一种集钻进、注浆、锚杆功能为一体的锚杆,能够保证在复杂地层的锚固效果,具有可靠、高效、简便的特点。

  特点和优势:

  1.钻进、注浆、锚固一体化,安装快捷简便

  2.不需单独安装锚杆,也不需要套护壁

  3.底部返浆结构,优化注浆效果,可改良围岩

  4.对于所有地层,安装方法基本相同

  5.多种形式钻头适用于不同地层

  6.全长波形螺纹杆体,杆体可任意切割和连接,适合狭窄的工作场地

  应用范围:

  主要应用于破碎岩层,松散土层,风化岩层、泥沙夹石层等难以成孔的复杂地层。在隧道超前支护,径向支护以及各类边坡处理工程中能很好地支护改良围岩,达到理想的支护效果。



组合式中空注浆锚杆是在普通中空注浆基础上发展起来的组合式锚杆系列,通过将组合式杆体前端螺纹钢杆体部分插入钻孔中的早强锚固剂内,实现快速锚固。通过中空锚杆杆注浆,使锚杆注浆饱满、结实。由于中空锚杆杆体经专门的连接段与实心锚杆杆体连接组合构成锚杆杆体整体,而且,出浆通道就在连接段上,完全解决了中空锚杆的排气和注浆问题,可以使材料的效能得到充分发挥,具有较大实施价值和社会经济效益。

  特点和优势:

  组合式中空注浆锚杆集中了现有各类型中空注浆锚杆及组合式锚杆的优点并有显著提高,具有如下特点:

  1)彻底解决了向上注浆及向下注浆的排气问题,运用范围广泛;

  2)锚杆的两部分组合为同类型中空注浆锚杆体,无需现场加工螺纹,连接方便,可任意接长,方便现场施工操作;

  3)充分利用组合部分的中空锚杆体,尽可能缩短排气管长度,显著提高排气功能,增大注浆通径,注浆锚固效果极好,无注浆盲区;

  4)采用等材质中空锚杆体组合连接,没有强度薄弱区域,充分发挥中空锚杆全长等强的特点;

  5)解决了自进(钻)式锚杆的注浆排气难题。

  应用范围:

  主要用于地质条件软弱--良好的围岩永支护,去磁支护和其他临时支护。组合式中空注浆锚杆因工程造价低,经济合理,通过组合施工,达到增强支护的效果,是目前新型中空注浆锚杆产品之一。




预应力中空注浆锚杆适用于地质条件中等,永久性支护和超前支护。通过中空杆体对锚杆进行压力注浆,可达到固结破碎岩体,隔断地下水及杆体防腐的目的,可迅速形成支护力,控制围岩的稳定。

  特点和优势:

  1.操作简单,使用方便,保证预应力施加能及时进行。

  2.主动张拉,预应力可达60KN,并可实现适当的超张拉。

  3.利用常规工具,单人即可控制。

  4.通过中空杆体实现高压注浆,通过渗透加固围岩。

  5.操作者全程控制,保证质量。

  应用范围:

  用于地质条件中等良好的围岩永久系统支护,超前预支护;尤其在硬岩,岩层水平层理,节理裂隙开夹泥或地下水发场合,可通过涨壳锚杆迅速形成支护力,通过施加足够的预应力来控制围岩变形,保持其稳定。

中空锚杆完美快捷的表面螺纹成形工艺

  中空锚杆作用

  1.迅速初期支护,控制围岩变形,保证围岩稳定。

  2.中空设计,使锚杆实现了注浆管的功能,避免了传统施工工艺注浆管拔出时造成的砂浆流失。

  3.注浆饱满,并可实现压力注浆,提高工程质量。

  4.由于各配件的作用,杆体的居中性很好,砂浆可以将锚杆体全长包裹,避免了锈蚀的危险,达到长期支护的目的。

  5.安装方便,不需现场加工螺纹,就可方便地安设垫板、螺母。

  6.结合配套的锚杆专用注浆泵和注浆工艺,是目前国内唯一彻底解决了传统锚固支护诸多问题的

  锚固体系。

  中空锚杆使用方法

  主要应用于地质条件中等良好的围岩进行系统支护。

  在硬岩、岩层水平层理、节理裂隙张开夹泥或地下水发育场合,可通过钢质涨壳锚杆迅速形成初期支护,控制围岩变形,保证围岩稳定,然后注浆永久锚固。用凿岩机凿孔至设计锚杆深度后,将钢质锚头装上锚杆体,置入孔内,安装止浆塞、垫板、螺母后,反转锚杆使涨壳锚头涨开抓住孔壁,再进行注浆。

  玻璃钢中空锚杆支护技术的优越性介绍

  一、可以显著提高巷道支护效果

  二、变“被动支护”为“主动支护”棚式支护等待围岩的变形、破碎后支撑,承载。锚杆支护利用了锚

  固剂、杆体、托板以及各种构件或喷层,给了围岩一定的支护强度,与围岩共同组成支护的体系,

  并随围岩变形,支护力不断增加。

  三、减少巷道维修量锚杆支护能及时加固围岩,减少围岩变形,防止顶板早期离层和片帮。

  四、简化工作面端头支护和超前支护为采煤工作面的快速推进、产量与效益的提高创造良好条件。

  五、消除安全隐患棚架与顶板煤层之间出现空隙,易造成煤自燃;大断面开切眼中安装、回撤棚架

  和工作面上下顺槽回撤支架时,易发生大面积冒落或伤亡事故。

  六、降低支护成本采用锚杆支护,可以大量地节约钢材、木材等材料,降低支护成本,同时减少

  工人的劳动强度,减少辅助运输量。

  矿用中空锚杆促进矿业生产

  关于我们公司所生产的锚杆产品,其种类有很多种,随着社会的进步与发展,矿业生产

  受到多方的关注,矿用锚杆起到了决定性的作用,锚杆的内部结构也逐渐的成为客户好

  奇的方面。

  1、一个抗拉强度高于岩土体杆体。

  2、杆体一端可和岩土体紧密接触形成摩擦(或粘结)阻力。

  3、杆体位于岩土体外部的另一端能够形成对岩土体的径向阻力。

  锚杆作为深入地层的受拉构件,它一端与工程构筑物连接,另一端深入地层中,整根矿

  用锚杆分为自由段和锚固段。

  管缝式锚杆被用作临时支护,其优点不言而喻。锚杆的使用地点不同,腐蚀的条件也不同。现实的发展证明,作为永久支护用水泥砂浆灌注的锚杆,不做防腐处理用于回风巷道或受采用影响的巷道。服务年限仅为3~5a。用于进风的锚喷支护巷道,服务年限可达8a以上,而做防腐处理后的锚杆喷浆巷道,其服务年限成倍提高。

  我们可以采取如下措施来防止锚杆锈蚀:

  1、锚杆注砂浆防腐法:具体操作是锚杆孔打好后,用注浆机将配比为1:2(水泥、砂子)的砂浆注入锚杆孔内。注意砂浆不宜太湿。以能注入为宜。另外,注浆枪头应插到距锚杆孔底0.3~0.5m处,随注随向外拉,保证注实注满。

  2、中空锚杆注浆后喷浆封闭,提高喷浆质量,按措施要求保证喷层厚度,控制水灰比及速凝剂掺量,搞好喷后养护,减少喷体收缩裂缝。

  3、事项光面爆破,保证巷道成型好,减小应力集中;加强治水治底臌工作,防止巷道变形,减少喷体受力裂缝。

  4、定期进行矿压观测,发现喷体出现裂缝,实施复喷封闭措施。

  按掘进作业程序施工相关设计巷道——通风并敲邦问顶——出掉部分矸石——用广告粉按要求布置锚杆眼眼位——配合“一长一短”两根钻杆按支护设计要求凿出锚杆眼——用高压风管吹眼——用特制套管套上锚杆(并配上托盘),利用风钻把管缝式锚杆推进锚杆眼内——根据上一根锚杆支护效果确定是否利用前一个钻头打下一个锚杆眼(选择合适的钻头)——凿出下一个锚杆眼按前工序安装锚杆。

  锚杆支护优越性有哪些?锚杆支护是通过围岩内部的锚杆改变围岩本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而又稳定的岩石带,利用锚杆与围岩共同作用,达到维护巷道稳定的目的。它是一种积极防御的支护方法,是矿山支护的重大变革。

  锚杆不但支护效果好,且用料省、施工简单、有利于机械化操作、施工速度快。但是锚杆不能封闭围岩,防止围岩风化;不能防止各锚杆之间裂隙岩石的剥落。

锚杆的布置

  1.巷顶锚杆布置:锚杆按梅花型排列;中间排锚杆布置在巷顶中心线上,两边锚杆距巷顶轮廓线200~300㎜,锚杆间距一般为0.5~1.2m;锚杆角度:中间排锚杆与水平面角度成90°夹角,两边锚杆与水平面成70°夹角。中间排锚杆距碛头距不大于1.0m,两边锚杆距碛头距不大于2.0m。

  2.巷帮锚杆布置:锚杆按“丁”字型排列;锚杆间距一般不大于1.2m。

  目前,国内各公司的生产矿井中,有的采深已达500-1000多米,地应力、围岩受力及变形复杂多样,单一的锚杆支护已不能满足破碎顶板、复合顶板、顶板压力大的巷道支护要求,而用锚杆与W型钢带共同组成的锚梁系统,可以有效地控制顶板,同时还可以应用在断口大的巷道、硐室的支护。锚梁系统不仅解决了巷道支护难题,还可以应用在其他断面大的巷道、硐室的支护,也可以用在滑坡、堤、坝的加固。

  锚梁系统一般适用于中等稳定以下岩层。在煤矿巷道支护的应用,大量节约了钢材、木材。同时,也大幅度降低了工人劳动强度,改善了工人劳动环境,为煤矿高效,安全生产带来显著的经济效益和社会效益。

  随着工矿企业安全生产意识的提高,以及国家对矿产锚盘,中空锚杆,W型钢带生产的特殊要求,煤矿用专业W支护型材也越来越受到重视,此类支护型材是保证矿业安全生产的重要一环。

  组合式中空锚杆支护是安全、可靠、有效而经济的支护措施,已在各国地下工程中得到了广泛的应用,锚杆本身的结构形式和安装工艺日趋丰富完善。

  近几年来,随着新奥法的发展和应用,使从事地下工程研究工作的人们认识到,组合式中空锚杆不仅对坚硬岩石有效,而且对砂土地层也有效。用锚杆支护,能及时、可靠、主动加固围岩。特别是在软弱岩层,由于岩体在隧道开挖后变形,产生地压力,引起岩体破裂、松动,若不及时进行加固支护,可能导致围岩的严重变形,出现坍塌等不利安全的严重后果。

  在隧洞施工实践中,国内外采用的锚杆种类很多。按杆材分有:木锚杆、竹锚杆、金属锚杆、玻璃纤维锚杆、树脂锚杆、塑料锚杆等。根据工程性质的要求分有一次(永久)性锚杆、可重复使用的(临时性)锚杆。按支护的作用分有:局部锚杆和系统锚杆。还有根据特殊需要设置既施加预应力又进行灌浆的混合锚杆。按锚固方式分有:集中锚固锚杆和全长锚固锚杆。按锚固机理分有:机械锚固锚杆、胶结锚固锚杆、摩擦锚固锚杆等。

  自进式中空锚杆施工的步骤这些工作是我们需要了解的,以下的五点是我们总结的锚杆的施工要点,欢迎大家围观。

  ⑴定位:开挖断面检查合格后,按设计要求在岩面上画出本次锚杆孔位。

  ⑵钻孔:分部开挖导坑采用人工手持风钻造孔。造孔技术要求:孔径Ф38~42㎜;开口偏差小于2%,孔深比锚杆插入部份长3~5㎝。

  ⑶将自进式中空锚杆慢慢插入距孔底3~5㎝处。杆体插入后,及时将孔口用水泥沙浆或其它堵塞严密,并设置排气孔。

  ⑷锚杆注浆:注浆压力调整在0。5~0。8Mpa,使浆液慢慢注入,当排气孔有浆液流出时,关闭排气孔,稳压注入3~5分钟后停止注浆。

  ⑸自进式中空锚杆承压垫板及螺帽安装,注浆完毕止浆后在锚杆尾部加上垫板、螺帽,不紧固。注浆24小时后,对螺帽进行紧固,紧固力在10KN/m~20KN/m为佳。

  理论上中空注浆锚杆比砂浆锚杆的效果好,因为中空注浆锚杆中间是空心的,注浆可以先放入锚杆,然后从尾部注入浆液(多用于相对稳定完整的岩层,树脂、工程胶水、速凝水泥等)锚固剂自锚杆中心注入,比普通锚杆锚固质量更好,浆液从锚杆头出来,充填到锚杆周边,填满所有空隙并渗入围岩裂隙里,锚杆与围岩的粘结力增强,同时加固围岩,由于自进式中空注浆锚杆的出现,松散岩土条件下的地层也可以使用中空注浆锚杆;而普通砂浆锚杆必须先注入孔内砂浆再插入锚杆,锚杆与围岩的粘结力不如中空注浆锚杆,浆液的选择上也没有中空注浆锚杆多样,对围岩的加固效果也差一些。而这只是理论上,在实际施工中,根据现场质量控制的情况又有不同,因为大多数隧道的施工基本是不注浆的(除了管棚,或是围岩确实太差的地段,这主要是因为我国隧道设计和现场实际的脱节以及不合理的单价造成的偷工减料),所以在这种情况下,如果不注浆的话,中空锚杆和砂浆锚杆一样作用都是非常有限的,但是中空锚杆是空心的,强度较普通砂浆锚杆还要弱一些。

  (1)按设计要求制作锚杆,为使锚杆处于钻孔中心,应在锚杆杆件上安设定中架或隔离架(粗钢筋杆体沿轴线方向每隔1.0-2.0m设置一个定中架,钢绞线或钢丝束每隔1.0-1.5m设置一个隔离架)。

  (2)锚杆钢筋或钢丝平直、顺直、除油除绣。杆体自由段应用塑料布或塑料管包扎,与锚固体连接处用铅丝绑扎。

  (3)安放锚杆杆体时,应防止杆体扭曲、压弯,注浆管宜随锚杆一同放入孔内,管端距孔底为50-100mm,杆体放入角度与钻孔倾角保持一致,安好后使杆体始终处于钻孔中心。

  (4)若发现孔壁坍塌,应重新透孔、清孔,直至能顺利送入锚杆为止。

中空注浆锚杆由中空全螺纹杆体、锚头、止浆塞、垫板、螺母等组成,它的每一个部分都是为了最大限度地保证注浆时充填饱满、密实,砂浆可以在高达数十公斤(具体参数以设计为准)在压力作用下渗透进围岩裂,中空注浆锚杆并且可以方便地安装垫板,螺母。

  1.径向加固:中空锚杆代替传统砂浆锚杆用于径向加固,中空注浆锚杆可以彻底解决传统砂浆锚杆施工工艺过程中砂浆不饱满,无法实现压力注浆注浆等诸多缺陷,确保工程质量,

  2.边坡加固:用中空锚杆加固不稳定边坡,不但工艺简单成本低廉,而且施工方便快捷,效果显著。

  隧道中空锚杆注浆宜采用纯水泥浆或1:1的砂浆,用砂浆时砂浆的粒径不应大于1.0mm,水灰比控制在0.4-0.5。注浆材料应从锚杆体中灌入,当锚孔口返浆,或注浆泵压力达到设计值,表示锚孔已经注满。锚杆体注浆后,注浆材料未达到设计强度前应避免敲击、震动和悬挂重物,当注浆体强度达到5.0MPa,方可拧紧螺母施加压力。

  中空注浆锚杆的作用(应用)及其设计

  1、锚杆悬吊作用:锚杆穿过软弱、松动、不稳定的岩土体,锚固在深尽稳定的岩土体上,提供足够的拉力,克服滑落岩土体的自重和下滑力,防止洞壁滑移、塌落。

  2、挤压加固作用:锚杆受力后,在周围一定范围内形成压缩区。将锚杆片适当的方式排列,使相邻锚杆各自形成的压缩区相互重叠形成压缩带。压缩带内的松动地层通过锚杆加固,整体性增强,承载能力提高。

  3、组合梁(拱)作用:锚杆插入地层内一定深度后,在锚固力作用下的地层间相互挤压,层间摩阻力增大,内应力和挠度大为减小,相当于将简单叠合的数层梁(拱)变成组合梁(拱)。组合梁(拱)的抗弯刚度和强度大为提高,从而增强了地层的承载能力。锚杆提供的锚固力愈大,作用愈明显。

  4、锚杆长度:锚杆按照设计、能有效发挥其作用时所需的总长度。按悬吊作用计算时,是锚固长度、加固长度和外露长度之和。按组合梁(拱)作用计算时,是1.2倍组合梁(拱)的高度和外露长度之和。实际取值时,还应考虑开挖轮廓线不平整而增加的附加长度。

  5、锚固长度:锚杆锚入稳定地层中的长度,可按经验选取或按计算选取。按经验选取时,考虑锚固方式和锚杆直径。按计算选取时,考虑砂浆与锚杆的粘结力和砂浆与孔壁的粘结力。

  6、加固长度:按沿锚杆方向所悬吊的危岩的高度,或围岩荷载高度,也可用声波等测试技术测量的松动圈厚度的方法来确定。

  7、锚杆拉拨试验:检验锚杆施工质量、测定锚杆抗拔力的方法之一。在锚杆未被喷射混凝土覆盖之前,用锚杆拉力计或扭力矩扳手直接进行测定。夹住锚杆后,缓慢均匀加压,直至压力表读数达到与设计值相对应的数值为止,或使锚杆松动为止,一般不做破坏性试验。在锚杆被喷射混凝土覆盖后,用锚杆探测仪探明后,将锚杆刨出再进行测定。检测数量按洞室每长30一50米或每300根锚杆取样一组,每组不得少于3根,应在检查点同一断面内的一排锚杆中均匀选取。

  8、预应力锚索:利用高强度钢丝束作为杆体,施工时对其施加预应力,最大锚固深度可达100米。具有:承载拱作用--对大跨度地下工程的顶拱提供均匀的压应力区,以形成较大范围的承载圈;悬吊作用--加固可能塌落的不稳定块体,防止被节理、裂隙切割的大体积危岩塌落;对离边墙被切割岩块的软弱面提供附加正应力,以增强其抗滑力。常见形式有涨壳式钢绞线预应力锚索和砂浆粘结式内锚头预应力锚索。

  9、涨壳式钢绞线预应力锚索:主要由机械涨壳式内锚头、锚杆体(钢绞线索)、星形锚具外锚头以及灌注的粘结材料组成。利用涨壳内锚头对钻孔岩壁自行锚固、愈拉愈紧的特性,采用千斤顶对钢绞线提供设计的预拉力,然而锁定外锚头,从而向围岩提供法向预应力。具有施工工序紧凑、安装方便迅速、能立即发挥作用的特点。适用于类围岩,尤其是大跨度、高边墙、高边坡的抢修和加固。

  10、砂浆粘结式内锚头预应力锚索:内锚头采用粘结式水泥砂浆制成,利用第一次灌浆形成的水泥砂浆内锚头与孔壁的粘结力,采用千斤顶对钢绞线提供的设计预拉应力,然后锁定外锚头,从而向围岩提供法向预应力。施工工艺较复杂、工期长,不能立即对围岩产生支护力。


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