初期支护课件.pptx

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1、（二）喷锚支护工程特点1.灵活性锚喷支护是由喷射混凝土、锚杆、钢筋网等进行适当组合的支护形式，它们既可以单独使用，也可以组合使用；既可以用于局部加固，也易于实施整体加固；既可以一次完成，也可以分次完成。充分体现了“先柔后刚、按需提供”的原则。2.及时性锚喷支护能在施作后迅速发挥其对围岩的支护作用。这不仅表现在时间上，即喷射混凝土和锚杆都具有早强性能，需要它时，它就能起作用；而且表现在空间上，即喷射混凝土和锚杆可以紧跟开挖而施工。第1页/共23页3.密贴性喷射混凝土能与坑道周边的围岩全面、紧密地粘结，因而可以抵抗岩块之间沿节理的剪切和张裂。4.深入性锚杆能深入围岩体内部一定深度，对围岩起约束作用

2、，这种作用尤其是以适当密度的径向锚杆的效果最为明显，径向锚杆又叫做系统锚杆。5.柔性锚喷支护属于柔性支护，它可以较便利地调节围岩变形，允许围岩作有限的变形，以发挥围岩的自承能力。6.封闭性喷射混凝土能全面及时地封闭围岩，这种封闭阻止了洞内潮气和水对围岩的侵蚀作用，减少了膨胀性岩体的软化和膨胀。第2页/共23页二、锚杆锚杆是用金属或其它高抗拉性能的材料制作的一种杆状构件，使用某些机械装置和粘结介质，通过一定的施工操作，将其安设在地下工程的围岩中。锚杆的种类很多，按其锚固形式可分为：端头锚固式、全长粘结式以及摩擦式等三种。（一）水泥砂浆锚杆水泥砂浆锚杆，是以水泥砂浆作为粘结剂、螺纹钢筋作为杆体的全

3、长粘结式锚杆；又叫钢筋灌浆锚杆，如图所示。第3页/共23页水泥砂浆锚杆 第4页/共23页钢筋灌浆锚杆是隧道内使用最多的一种锚杆。1.钢筋灌浆锚杆施工工艺，如图所示。第5页/共23页2.施工要点（1）杆体材料宜用直径1422mm的螺纹钢筋，抗拉力不小于180KN，长度一般在23.5m左右；锚杆应按设计要求的尺寸截取，并整直、除锈和除油；如图所示。第6页/共23页（2）水泥一般选用42.5级的普通硅酸盐水泥，砂子的粒径不大于3mm，并严格过筛；砂浆标号不低于M20，保证锚杆钢筋保护层不小于8mm；（3）钻孔可用普通风钻或液压台车完成，一般孔径比杆径大15mm，钻孔深度误差不得大于50mm，孔钻好后

4、用高压水冲洗干净；如图所示。（4）砂浆配合比：砂灰重量比宜为1：11：2，水灰比宜为0.380.45，砂浆应拌和均匀，并调整其和易性，随拌随用，一次拌和的砂浆必须在初凝前用完，并严防石块、杂物混入；（5）注浆时，注浆管应先插到钻孔底，开始注浆后，徐徐均匀地将注浆管往外抽出，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞；注浆开始或中途停止超过30min时应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。第7页/共23页（6）注浆体积应略多于需要体积，将注浆管抽出后，应立即插入杆体；可以用锤击或用风钻冲击，使杆体强行插入钻孔；（7）杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，锚杆安装后，不得随意敲击；砂浆是否

5、饱满，可以根据孔口是否有砂浆挤出来判断；（8）杆体到位后要用木楔或小石子在孔口卡住，防止杆体滑出；砂浆未达到设计强度的70%时，不得随意碰撞，一般规定三天内不得悬挂重物；全长粘结型锚杆应设置垫板，安装垫板和紧固螺帽应在水泥浆体的强度达到10Mpa后进行。第8页/共23页（二）药包锚杆所谓的药包指的是树脂卷、快硬水泥卷或早强砂浆卷，又叫做锚固剂。但树脂卷比较昂贵，实际中常用的是快硬水泥卷或早强砂浆卷。第9页/共23页药包锚杆，是以快硬水泥卷或早强砂浆卷作为内锚固剂的内锚头锚杆；可用水泥或水泥砂浆自己配制或购买工厂定型产品；它属于端头锚固式。如图所示。树脂锚杆如图所示。1-树脂；2-纤维纸；3-固

6、化剂；4-玻璃管；5-堵头；6-快硬水泥；7-滤纸筒；8-纱网；9-锚固剂；10-麻花杆体；11-垫板；12-螺母；第10页/共23页药包锚杆施工要点如下：1.快硬砂浆水泥卷的贮存应严防受潮，不得使用受潮结块的水泥卷，使用时用锥子在快硬水泥卷端头扎两个排气孔，然后将水泥卷竖立放于清洁水中，保持水面高出水泥卷10cm；浸水时间以不冒气泡为准，但不能超过水泥的初凝时间；2.将浸好水的水泥卷用锚杆送至眼底，并轻轻捣实；将锚杆外端装上连接套筒和搅拌机，然后开动搅拌机，带动钻杆旋转，搅拌水泥浆，连续搅拌水泥卷的时间宜为3060s；并用人力推进锚杆至眼底，再保持10s的搅拌时间；3.轻轻卸下搅拌机，用木楔

7、楔住杆体，使其位于钻眼中心；安装端头锚固型锚杆的垫板时，螺帽的拧紧扭矩不应小于100Nm，垫板安装后，应定期检查其紧固情况，如有松动，及时处理。第11页/共23页树脂卷宜存放在阴凉、干燥和温度在5-25的防火仓库中；树脂卷应在规定的贮存期内使用，使用前，应检查其质量，变质者不得使用；超过使用期者应通过试验，合格后方可使用。树脂锚杆安装时施工人员用锚杆杆体将树脂卷送至孔底，搅拌树脂时应缓慢推进锚杆杆体；树脂搅拌完毕后，应立即在孔口处将锚杆杆体临时固定；垫板应在搅拌完毕15min后进行，当现场温度低于5时，安装垫板的时间可适当延长。第12页/共23页（三）自钻式锚杆自钻式锚杆是集钻孔、注浆、锚固于

8、一体的新型锚杆，施工时可用一般风钻钻孔，一次安装成功，目前铁路隧道中也广泛使用。如图所示。自钻式锚杆是钻杆及锚杆合二为一，锚杆可任意切割或接长，其钻头是临时一次性的；将钻进灌浆和锚固有机地结合为一体，当钻进到设计深度时，由于钻杆即锚杆，因而不存在退出钻杆、插入锚杆的工序，可避免塌孔而造成返工。第13页/共23页自钻式锚杆中空，因而锚杆作为注浆管，砂浆从锚杆末端进入，通过锚杆空腔及中空钻头，从锚杆前端溢出，可保证砂浆饱满。杆体表面螺纹使它比一般锚杆有更强的粘结能力，采用专利压力注浆阀，提高了注浆效果，采用旋进式止浆塞，可更好地达到止浆效果，边钻进边加长，可在狭窄空间内施工。第14页/共23页自钻

9、式锚杆施工要点如下：1.安装前，应检查锚杆体中孔和钻头的水孔是否畅通，若有异物堵塞，应及时处理。2.锚杆体钻进至设计深度后，应用水和空气洗孔，直至孔口返水或返气，方可将钻机和连接套卸下，并及时安装垫板及螺母，临时固定杆体。3.锚杆注浆料宜采用纯水泥浆或1：1水泥砂浆，水灰比宜为0.40.5，采用水泥砂浆时，砂子粒径不应大于1.0mm。4.注浆料应由杆体中孔灌入，水泥浆体强度达到10.0Mpa后，方可上紧螺母。第15页/共23页（四）摩擦型锚杆摩擦型锚杆常用的有以下几种，它们的共同点是能及时形成支护能力，但杆体没有保护层，不能作为永久结构，适用于临时支护。1.楔缝式锚杆：杆体由端头切缝的圆钢和铁

10、楔组成，杆体插入锚孔后，冲击杆体，使铁楔胀开切缝，形成锚固力。如图所示。第16页/共23页2.缝管式杆：用钢板卷压而成，与挡环、弹性垫板为一体；锚孔略小于杆体直径，将杆体强行推入锚孔后，杆体受挤压，对孔壁产生弹性抗力，立即形成锚固力。如图所示。第17页/共23页另外，需要注意的是锚杆必须安装垫板，而且垫板应与喷混凝土面密贴；在现场，锚杆不加垫板是普遍存在的问题，甚至已经被误认为是正确的做法，事实它是造成坍方的主要原因。钻孔方向应与孔口岩面垂直，才能使垫板密贴岩面，拧紧尾部螺母，如果施工不符合此要求，不仅影响锚固效果，甚至造成失效。垫板一般用厚度10mm后的钢板制成，规格一般为200200mm。

11、且固定垫板的螺母应拧紧。如图所示。第18页/共23页在锚杆受力较大的地方，锚杆可能会失效，其原因有两种：第一种是由于锚杆本身的强度不够而被拉断；第二种是由于锚固力不足而被拉出。此时，可以采用高强锚杆或加大锚杆直径、加长锚杆长度、增加锚杆数量等措施。（五）锚杆的布置形式锚杆的布置一般采用局部和系统两种形式。局部锚杆：在硬岩中，由于岩层倾斜或呈水平状，常用锚杆进行局部加固；这种锚杆的布置是不规则的，锚杆的方向按实际需要布置。第19页/共23页有一种局部锚杆叫做锁脚锚杆，数量少但很重要，它是为了阻止钢拱架的掉落而设置的，如图所示；如果其掉落，将直接威胁到施工人员的安全。第20页/共23页系统锚杆：是指沿着隧道开挖周边纵横方向有规则地布置，其目的是将锚杆有系统地深入到岩层内部，改善围岩的承载能力。如图所示。第21页/共23页系统锚杆的布置形式有两种，即矩形和梅花形，如图所示。；梅花形布置比较均匀，效果较好，因此多以梅花形布置为主。第22页/共23页感谢您的欣赏！第23页/共23页