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錨噴支護

鎖定
錨噴支護 (anchor-plate retaining)由錨杆噴射混凝土面板組成的支護。其主要作用是限制圍巖變形的自由發展,調整圍巖的應力分佈,防止巖體鬆散墜落。既可作為施工過程中的臨時支護使用,也可在某些情況下作為永久支護或襯砌。 [1] 
中文名
錨噴支護
外文名
anchor-plate retaining
組    成
錨杆噴射混凝土面板
性    質
支護
作    用
限制圍巖變形的自由發展等
缺    點
粉塵和回彈

錨噴支護基本組成

採用錨杆噴射混凝土支護圍巖的措施,60年代以來,已被廣泛採用。錨杆的主要作用是增強節理面和岩層間的摩擦力,增強巖塊或岩層的穩定性。噴射混凝土的作用是加固圍巖,防止巖塊抬動、剝離或墜落。二者結合發揮圍巖的自承能力。 [2] 

錨噴支護優缺點及改進

錨噴支護優點

  1. 不需要模板;
  2. 噴層具有高粘附性,使噴層與岩層共同承受荷載;
  3. 膠結鬆散的巖塊,充填裂隙並深入內部,減少岩石的應力集中;
  4. 減少巖塊位移或墜落;
  5. 具有高密度或高強度;
  6. 緊隨掘進工作面,防止岩石風化或塌落;
  7. 支護佔襯砌斷面小,節約投資和勞力。

錨噴支護缺點

混凝土噴射過程中回彈量大,粉塵較多,影響操作人員健康。

錨噴支護改進

採用水幕、水力旋流器和特殊噴頭,在輸料管內增加混合料濕度和加強通風,水泥裹砂法 [2] 

錨噴支護支護形式及選用

錨噴支護支護形式

  1. 單獨採用錨杆,一般只用於局部;
  2. 單獨採用噴射混凝土,有時也只用於局部;
  3. 錨杆結合噴射混凝土,多用於地下洞室的頂拱和邊牆;
  4. 錨杆和噴射混凝土,加設單層或雙層鋼筋網,可提高噴層抗拉強度和抗裂能力,從而提高支護能力;
  5. 錨噴加金屬網,並在噴層內加設工字鋼型鋼作成的肋形支撐。

錨噴支護選用

上述各種形式的錨噴支護,所採用的錨杆根數、深度、間距,噴層的厚度以及金屬網和肋形支撐的尺寸等,均要根據實際情況確定。為搞好支護還需要進行圍巖變位和變形等現場量測工作。錨噴支護常緊跟開挖掘進,平行作業,特別是在隧洞或地下廠房施工中採用分部開挖的方式時,可隨着開挖斷面的擴大,邊挖邊噴,直至全斷面完成。

錨噴支護操作要點

錨噴支護施工工藝

  1. 原材料備制錨杆材料:錨杆材料採用20錳硅鋼筋或注漿錨杆,鋼筋直徑Φ22㎜,按設計要求規定的材質、規格備料,並進行調直、除鏽、除油,以保證砂漿錨杆的施工質量和施工的順利進行。②水泥;普通水泥砂漿選用普通硅酸鹽水泥,在自穩時間短的圍巖條件下,宜用早強水泥砂漿錨杆。③砂:宜採用清潔、堅硬的中細砂,粒徑值不宜大於3㎜,使用前應過篩。④配合比:普通水泥砂漿的配合比:水泥:砂宜為1:1~ 1:1.5(重量比),水灰比宜為0.45~0.50;⑤砂漿備制:砂漿應拌合均勻,隨拌隨用。一次拌和的砂漿應在初凝前用完,並嚴防石塊雜物混入,主要為了保證砂漿本身的質量及砂漿與錨杆杆體、砂漿與孔壁粘結強度,也就是為了保證錨杆的錨固力錨固效果。
  2. 錨杆孔的施工①孔位佈置:孔位應根據設計要求和圍巖情況布孔並標記,偏差不得大於20㎝;②錨杆孔徑:砂漿錨杆的錨杆孔徑應大於錨杆體直徑15㎜;③鑽孔方向:錨杆孔宜沿隧道周邊徑向鑽孔,但鑽孔不宜平行巖面;④鑽孔深度:砂漿錨杆孔深誤差不應大於±10㎝;⑤錨杆孔應保持直線;⑥灌漿前清孔:鑽孔內若殘存有積水、巖粉、碎悄或其它雜物,會影響灌漿質量和妨礙錨杆杆體插入,也影響錨杆效果。因此,錨杆安裝前,必須採用人工或高壓風、水清除孔內積水和巖粉、碎悄等雜物。
  3. 錨杆安裝①砂漿:砂漿錨杆孔內的砂漿也應採用灌漿罐和注漿管進行注漿。注漿開始或中途停止超過30min時應用水潤滑灌漿罐及其管路,注漿孔口壓力不得大於0.4MPa,注漿時應堵塞孔口。注漿管應插至距孔5~10㎝處,隨水泥砂漿的注入緩慢勻速拔出,並用手將水泥紙堵住孔口。②錨杆安裝:錨杆頭就位孔口後,將堵塞孔口水泥紙掀開,隨即迅速將杆體插入並安裝到位。若孔口無水泥砂漿溢出,説明注入砂漿不足,應將杆體拔出重新灌注後再安裝錨杆;錨杆杆體插入孔內的長度不宜小於設計規定。錨杆安設值,不得隨意敲擊,三天內不得懸掛重物。③鑽孔注漿的飽滿程度,是確保安裝質量的關鍵,工藝要求注漿管插到距孔底5~10㎝,並隨砂漿的注入而緩慢勻速拔出,就是為了避免拔管過快而造成孔內砂漿脱節。砂漿不足時應重注砂漿。這都是為了保證錨杆全長為足夠飽滿的砂漿所握裹,保證其錨固效果。④普通砂漿錨杆安裝後不久,隨意敲擊杆體將影響砂漿與錨杆杆體、砂漿與孔壁的粘結強度,降低錨杆的錨固力普通砂漿三天所能達到的強度為28天強度的40%左右,因此,規定三天內不得懸掛重物,不但是為了保證錨固質量,也是為了防止發生安全事故。安裝中應注意的問題①砂漿錨杆作業是注漿,後放錨杆(注漿錨杆作業是先放錨杆後注漿)先將水注入牛角泵內,水佔泵體積的2/3,並倒入少量砂漿,初壓水和稀漿濕潤管路,然後再將已調好的砂漿倒入泵內,將注漿管插至錨孔眼底,將泵蓋壓緊密封,一切就緒後,慢慢打開風閥開始注漿,在氣壓推動下,水在前,砂漿在後,水濕潤泵體和管路,引導砂漿進入錨孔中。隨着砂漿不斷壓入眼底,注漿管跟着用推和錘擊的方法,把錨杆插入眼底,然後用木楔堵塞眼口,防止砂漿流失。注漿壓力不宜過大,保持在2㎏/㎝2為好;②壓注砂漿時,必須密切注意壓力錶,發現壓力過高,須立即停風,排除堵塞;③注漿管不準對人放置,注漿管在未打開風閥前,不準搬動,關閉密封蓋,以防高壓噴出物射擊傷人。④摻速凝劑砂漿時,一次拌制砂漿數量不應多於三個孔,以免時間過長使砂漿在泵管中凝結。⑤錨注完成後,及時清洗機具。

錨噴支護注意事項

  1. 噴射機的合理使用啓動噴射機時,應先送風再開機,並應在機械運轉正常後送料,供料均勻連續。作業結束時,先停止送料,待罐內餘料噴完,再停機,然後關風。停止噴射作業後,噴射機和輸料管內的積料應及時清除乾淨,以避免混合料結塊堵管。
  2. 輸料管堵塞問題堵管的一般原因不外乎以下幾種:①混合料中混入超規定粒徑的石子、水泥硬塊或其它雜物。②操作程序有誤,如先開馬達後送風,或砂子含水率過高,操作閥錯開,致使高壓風大量泄出,使工作室內風壓急劇下降,也會引韋輸料管堵塞 。③如遇堵客,應立即關閉馬達,隨後關閉風源,並將軟管拉直,然後 以手錘敲擊找到堵塞位置,可將風壓開到0.3~0.4MPa,同時繼續敲擊堵塞部位,使其排除堵塞物而暢通。排除堵管現象時,應注意噴嘴前方嚴禁站人,以免發生傷人事故。
  3. 回彈問題影響回彈率的各種因素有:混合料配合比、水灰比、砂子含水率、工作風壓、水壓、噴射距離、噴射角度、操作方法及熟練程度等。針對各種因素,採取相應的措施降低迴彈率。《規則》規定正常情況下的回彈率,一般拱部為20~30%,邊牆為10~20%。
  4. 粉塵問題①控制砂石料含水率:當含水率控制在5~7%時,作業時的粉塵濃度可控制在15mg/ m³以下;②加強通風;③加長攏料管:即在噴嘴水環到出口之間接一段0.5~1m長的管子,使乾料與水混合後有一個充分濕潤和混合的過程,這對降塵和提高砼質量都較為有利。④嚴格控制工作風壓:風壓過高,進料速度過快,在噴頭處加水不容易均勻,風壓過高不僅增加回彈量,而且也會提高粉塵濃度。
  5. 安全及勞動保護施工中注意噴嘴不準對人,以免噴射傷人,噴射前先進行清理浮石、危石等必要的排險作業;噴射機一定要安放在圍巖穩定或已襯砌地段。噴射砼施工人員必須佩戴防塵口罩等,操作噴頭和注漿管的工人應佩戴防護眼罩,夾膠工作服、長筒乳膠手套等。
參考資料
  • 1.    王煥文. 錨噴支護[M]. 煤炭工業出版社, 1989.
  • 2.    中國大百科全書總委員會. 中國大百科全書:水利[M]. 中國大百科全書出版社, 2004.