【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 錨桿桿體用 φ14 ㎜ 或 φ16 ㎜ 鋼筋做成，頭部的前端焊一φ38 ～ 40㎜ 的阻擋墊圈，另一端車有螺紋。2023/3/4 星期四40第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 7．管縫式錨桿 管縫式錨桿又稱開(kāi)縫式或摩擦式錨桿，它是采用高強(qiáng)度鋼板卷壓成帶縱縫的管狀桿體外徑 ㎜ ，用鑿巖機(jī)強(qiáng)行壓入比桿徑小2～ 3mm的錨孔，為安裝方便，打入端略呈錐形。由于管壁彈性恢復(fù)力擠壓孔壁而產(chǎn)生錨固力，屬全長(zhǎng)錨固型錨桿。 對(duì)地層橫向錯(cuò)動(dòng)，有良好適應(yīng)能力，鉆孔變彎曲，錨固得更牢。 這種錨桿的成本較高，不能回收復(fù)用，但錨固性能好，錨固力大。 2023/3/4 星期四41第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 8．可伸縮式錨桿 ⑴ 結(jié)構(gòu)可伸縮式錨桿 。這種錨桿是對(duì)桿件、內(nèi)錨頭、外錨頭及托板等構(gòu)件采用特殊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可伸縮的目 的。2023/3/4 星期四42第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 ⑵ 桿體可伸縮錨桿 用優(yōu)質(zhì)鋼材，并對(duì)材料進(jìn)行專門加工處理，可制成較大延伸率的錨桿桿體。2023/3/4 星期四43第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 l 脹裂式速效預(yù)應(yīng)力錨桿l 玻璃鋼錨桿l 中空自鉆式錨桿 2023/3/4 星期四44第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800玻璃鋼錨桿2023/3/4 星期四45第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800中空自鉆式錨桿 2023/3/4 星期四46第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800㈡ 錨桿支護(hù)的作用原理 1．懸吊作用 懸吊作用是利用錨桿將 軟弱的直接頂 懸吊于上部 堅(jiān)固穩(wěn)定的巖層上 ，或者是用錨桿將因巷道開(kāi)挖而引起 松動(dòng)的巖塊連結(jié)在松動(dòng)區(qū)外的 完整堅(jiān)固巖體 上，使松動(dòng)巖塊不致冒落。圖 515 錨桿的懸吊作用2023/3/4 星期四47第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 2．組合梁作用 組合梁作用是將層狀巖體各層用錨桿連接并緊固 ,錨桿把數(shù)層薄的巖層組合成類似鉚釘加固的組合梁，從而提高了巖層的整體抗彎能力。圖 516 錨桿的組合作用 2023/3/4 星期四48第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 3．錨桿的楔固作用 錨桿的楔固作用是在圍巖中存在一組或幾組不同產(chǎn)狀的不連續(xù)面的情況下，由于錨桿穿過(guò)這些不連續(xù)面，防止或減少了圍巖沿不連續(xù)面的移動(dòng)，如圖 517所示。2023/3/4 星期四49第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 4．?dāng)D壓加固拱作用 對(duì)于被縱橫交錯(cuò)的弱面所切割的塊狀或破裂狀圍巖，如果及時(shí)用錨桿加固，就能提高巖體結(jié)構(gòu)弱面的抗剪強(qiáng)度，在圍巖周邊一定厚度的范圍內(nèi)形成一個(gè)不僅能維持自身穩(wěn)定、而且能阻止其上部圍巖松動(dòng)和變形的加固拱，從而保持巷道的穩(wěn)定。 2023/3/4 星期四50第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800㈢ 錨桿支護(hù)參數(shù)確定⑴ 按懸吊理論確定支護(hù)參數(shù) 1）錨桿長(zhǎng)度錨桿長(zhǎng)度的計(jì)算公式為式中：L1為錨桿外露長(zhǎng)度，一般 L1=～ 。對(duì)于端頭錨固型錨桿， L1=墊板厚度 +螺母厚度 +（ ～ ） m；對(duì)于全長(zhǎng)錨固錨桿，還要加上穹形球體的厚度。L2為錨桿有效長(zhǎng)度。L3為錨桿錨固段長(zhǎng)度，一般端錨 L3=～，由拉拔實(shí)驗(yàn)確定；當(dāng)圍巖松軟時(shí)還要加大。 對(duì)于全長(zhǎng)錨固錨桿，錨桿的有效長(zhǎng)度則為 L2+ L3。2023/3/4 星期四51第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 ① 當(dāng)直接頂需要懸吊而它們的范圍易于劃定時(shí)， L2應(yīng)大于或等于它們的厚度。 ② 當(dāng)巷道圍巖存在松動(dòng)破碎帶時(shí)， L2應(yīng)大于巷道松動(dòng)破碎區(qū)高度 hi， hi可按下式確定：有效長(zhǎng)度 L2，有以下幾種確定方法： 式中， RMR 為 CSIR地質(zhì)力學(xué)分級(jí)巖體總評(píng)分； B 為巷道跨度。 ③ 一般還可按 L2=KH進(jìn)行計(jì)算， H為軟弱巖層厚度（或冒落拱厚度）， m； K為考慮軟弱巖層變化的安全系數(shù)，一般取 ～ 2。 軟弱巖層 H的確定是根據(jù)地質(zhì)資料，實(shí)測(cè)或經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，冒落拱高度是按下式估算，即2023/3/4 星期四52第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 138418758002）錨桿桿體直徑 式中， d為錨桿桿體直徑，㎜； Q為錨固力，由拉拔實(shí)驗(yàn)確定， KN； σ t為桿體材料抗拉強(qiáng)度， MPa。 3）錨桿間、排距 錨桿的間距，排距計(jì)算，通常間、排距相等，取為 a，并根據(jù)錨桿的錨固力應(yīng)等于或大于被懸吊巖石的重量的原則確定，即： 式中， γ 為巖石體積力， KN/m3。錨桿桿體直徑根據(jù)桿體承載力與錨固力等強(qiáng)度原則確定，即2023/3/4 星期四53第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 ⑵ 按擠壓加固拱理論計(jì)算錨桿參數(shù)，它不要求錨桿伸入堅(jiān)固巖層中。這樣錨桿長(zhǎng)度和間距之間必須滿足某種關(guān)系，才能形成一定厚度的擠壓加固拱，以支承地壓，按照擠壓加固拱理論，加固拱厚礎(chǔ)與錨桿長(zhǎng)度和間距之間的關(guān)系可按下式 b—— 加固拱厚度， m； L—— 錨桿的有效長(zhǎng)度， m； α —— 錨桿在松散體中的控制角，度； a—— 錨桿的間距。 根據(jù)上式，如果按常用錨桿 1600～ 1800㎜ 和間、排距500～ 700㎜ ，則加固拱厚度將為 1000～ 1200㎜ ，相當(dāng)于 2～ 3層料石碹拱的厚度。2023/3/4 星期四54第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800㈣ 錨桿的布置 根據(jù)圍巖的性質(zhì)，錨桿可排列成方形、五花形等。方形適用于穩(wěn)定的巖層，梅花形適用于穩(wěn)定性較差的巖層，其布置如圖 5—20 所示。錨桿的錨入方向，應(yīng)與巖層面或主要裂隙面成較大的角度相交，盡可能與其正交；層面與裂隙面不明顯時(shí)，錨桿應(yīng)垂直于巷道周邊錨入。圖 520 錨桿的布置形式（ a）方形布置；（ b）梅花形布置 2023/3/4 星期四55第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800㈤ 錨桿支護(hù)施工 1．鉆眼、錨桿安裝 為了獲得良好的支護(hù)效果，一般在爆破后即安設(shè)頂部錨桿。目前可采用氣腿鑿巖機(jī)鉆眼，手工安裝錨桿。當(dāng)圍巖較穩(wěn)定時(shí)，也可以在爆破后先噴混凝土，等裝巖后再用錨桿眼打眼安裝機(jī)進(jìn)行文護(hù)工作，或者在裝巖機(jī)后面用此機(jī)進(jìn)行支護(hù)。2．錨桿的檢驗(yàn) 為保證錨桿支護(hù)質(zhì)量，必須對(duì)錨桿施工加強(qiáng)技術(shù)管理和質(zhì)量檢查，主要檢查錨桿孔直徑、深度、間距及螺帽的擰緊程度，并對(duì)錨桿錨固力進(jìn)行抽查檢驗(yàn)，常用設(shè)備是 ML20型錨桿拉力計(jì) (圖 523) 2023/3/4 星期四56第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 138418758002023/3/4 星期四57第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800㈠支護(hù)的作用原理㈡噴射混凝土厚度㈢噴射混凝土施工㈣噴射混凝土支護(hù)存在的問(wèn)題 二、噴射混凝土支護(hù)2023/3/4 星期四58第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800㈠支護(hù)的作用原理 1．加固與防止風(fēng)化 噴射混凝土以較高的速度射入張開(kāi)的節(jié)理裂隙，產(chǎn)生如同石墻灰縫一樣的粘結(jié)作用，從而提高了巖體粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角，也就是提高了圍巖的強(qiáng)度。同時(shí)噴射混凝土層封閉了圍巖，能夠防上因水和風(fēng)化作用造成圍巖的破壞與剝落。 噴射混凝土的補(bǔ)強(qiáng)作用 2023/3/4 星期四59第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 2．改善圍巖應(yīng)力狀態(tài) 一方面將圍巖表面的凹凸不平處填平，消除因巖面不平引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象，避免過(guò)大的集中應(yīng)力所造成的圍巖破壞；另一方面，使巷道周邊圍巖由雙向受力狀態(tài)變成三向受力狀態(tài)，提高了圍巖的強(qiáng)度。 噴前圍巖強(qiáng)度曲線噴前圍巖應(yīng)力圓2023/3/4 星期四60第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 3．柔性支護(hù)作用 噴射混凝土具有一定的柔性，可以和圍巖共同變形產(chǎn)生一定量的徑向位移，使圍巖的自支承能力得以充分發(fā)揮，噴層本身的受力狀態(tài)得到改善，另一方面，混凝土噴層在與圍巖共同變形中受到壓縮，對(duì)圍巖產(chǎn)生支護(hù)反力，抑制圍巖產(chǎn)生過(guò)大的變形，防止圍巖發(fā)生松動(dòng)破碎。 4．組臺(tái)拱作用 開(kāi)巷后及時(shí)噴射一層混凝土，抵抗圍巖的局部破壞，防止個(gè)別危巖活石的滑移或墜落，那么巖塊間的聯(lián)鎖咬合作用就能得以保持，這樣，不僅能保持圍巖自身的穩(wěn)定，并且與噴層構(gòu)成共同承載的整體結(jié)構(gòu) — 組合拱。 2023/3/4 星期四61第 頁(yè) 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800㈡ 噴射混凝土厚度 由于地質(zhì)條件十分復(fù)雜，計(jì)算噴厚的方法，只能供參考或作驗(yàn)算用?，F(xiàn)場(chǎng)仍多是根據(jù)工程類比按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取噴厚。當(dāng)巖體變形小，穩(wěn)定性較好時(shí)，如果選用拱形斷面，一般只需噴射混凝土，不必打錨桿，噴厚為 50～ 150㎜ 。 當(dāng)巖體變形較大時(shí)，混凝土噴層將不能有效的進(jìn)行支護(hù)。實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)噴層厚度超過(guò) 150mm時(shí)，不但支護(hù)能力不能提高，而且支護(hù)成本明顯提高，因此應(yīng)選用錨噴聯(lián)合支護(hù)。這時(shí)以錨桿為主的噴