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1、一、概述v（一）初期支护v初期支护：隧道开挖后，除围岩完全能够自稳而无须支护外，在围岩稳定实力不足时必需加以支护才能使其进入稳定状态，并作为永久承载结构的一部分，称为初期支护。v初期支护具体体现的形式为锚喷支护：一般由锚杆、喷射混凝土、钢架、钢筋网等及其它们的组合组成，它是现代隧道工程中最常用的支护形式和方法。v初期支护施作后即成为永久性承载结构的一部分，它与围岩共同构成了永久的隧道承载体系。初期支护和二次模筑混凝土衬砌构成隧道内的复合式衬砌。（二）喷锚支护工程特点v1.敏捷性v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，它们既可以单独运用，也可以组合运用；既可以用于局部加固
2、，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、按需供应”的原则。v2.刚好性v锚喷支护能在施作后快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，须要它时，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。v3.密贴性v喷射混凝土能与坑道周边的围岩全面、紧密地粘结，因而可以反抗岩块之间沿节理的剪切和张裂。v4.深化性v锚杆能深化围岩体内部确定深度，对围岩起约束作用，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。v5.柔性v锚喷支护属于柔性支护，它可以较便利地调整围岩变形，允许围岩作有限
3、的变形，以发挥围岩的自承实力。v6.封闭性v喷射混凝土能全面刚好地封闭围岩，这种封闭阻挡了洞内潮气和水对围岩的侵蚀作用，削减了膨胀性岩体的软化和膨胀。二、锚杆v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，运用某些机械装置和粘结介质，通过确定的施工操作，将其安设在地下工程的围岩中。v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。v（一）水泥砂浆锚杆v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长粘结式锚杆；又叫钢筋灌浆锚杆，如图所示。水泥砂浆锚杆 v钢筋灌浆锚杆是隧道内运用最多的一种锚杆。v1.钢筋灌浆锚杆施工工艺，如图所示。2.施工要点v（
4、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。v（2）水泥一般选用42.5级的一般硅酸盐水泥，砂子的粒径不大于3mm，并严格过筛；砂浆标号不低于M20，保证锚杆钢筋爱护层不小于8mm；v（3）钻孔可用一般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，孔钻好后用高压水冲洗干净；如图所示。v（4）砂浆协作比：砂灰重量比宜为1：11：2，水灰比宜为0.380.45，砂浆应拌和匀整，并调整其和易性，随拌随用，一次拌和的砂浆必需在初凝前用完，并严防石块、杂物混入；v（5
5、）注浆时，注浆管应先插到钻孔底，起先注浆后，缓缓匀整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；注浆起先或中途停止超过30min时应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。v（6）注浆体积应略多于须要体积，将注浆管抽出后，应马上插入杆体；可以用锤击或用风钻冲击，使杆体强行插入钻孔；v（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；砂浆是否饱满，可以依据孔口是否有砂浆挤出来推断；v（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
6、帽应在水泥浆体的强度达到10Mpa后进行。v（二）药包锚杆v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。v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；药包锚杆施工要点如下：v1.快硬砂浆水泥卷的贮存应严防受潮，不得运用受潮结块的水泥卷，运用时用锥子在快硬水泥卷端头扎两个排
7、气孔，然后将水泥卷直立放于清洁水中，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；v2.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；并用人力推动锚杆至眼底，再保持10s的搅拌时间；v3.轻轻卸下搅拌机，用木楔楔住杆体，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，应定期检查其紧固状况，如有松动，刚好处理。v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运用，运用前，应检查其质量
8、，变质者不得运用；超过运用期者应通过试验，合格后方可运用。v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动锚杆杆体；树脂搅拌完毕后，应马上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。v（三）自钻式锚杆v自钻式锚杆是集钻孔、注浆、锚固于一体的新型锚杆，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运用。如图所示。v自钻式锚杆是钻杆及锚杆合二为一，锚杆可随意切割或接长，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
9、开塌孔而造成返工。v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。v杆体表面螺纹使它比一般锚杆有更强的粘结实力，接受专利压力注浆阀，提高了注浆效果，接受旋进式止浆塞，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。v自钻式锚杆施工要点如下：v1.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，应刚好处理。v2.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，并刚好安装垫板及螺母，临时固定杆体。v3.锚杆注浆料宜接受纯水泥浆或1：1水泥砂浆，水灰比宜为0.40.5，接受水泥
10、砂浆时，砂子粒径不应大于1.0mm。v4.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。v（四）摩擦型锚杆v摩擦型锚杆常用的有以下几种，它们的共同点是能刚好形成支护实力，但杆体没有爱护层，不能作为永久结构，适用于临时支护。v1.楔缝式锚杆：杆体由端头切缝的圆钢和铁楔组成，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。v2.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，马上形成锚固力。如图所示。v另外，须要留意的是锚杆必需安装垫板，而且垫板应与喷混凝土面密贴；在现场，锚杆不加
11、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缘由。v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，假如施工不符合此要求，不仅影响锚固效果，甚至造成失效。v垫板一般用厚度10mm后的钢板制成，规格一般为200200mm。且固定垫板的螺母应拧紧。如图所示。v在锚杆受力较大的地方，锚杆可能会失效，其缘由有两种：第一种是由于锚杆本身的强度不够而被拉断；其次种是由于锚固力不足而被拉出。此时，可以接受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。v（五）锚杆的布置形式v锚杆的布置一般接受局部和系统两种形式。v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，锚杆的方向按实际须要布置。v有一种局部锚杆叫做锁脚锚杆，数量少但很重要，它是为了阻挡钢拱架的掉落而设置的，如图所示；假如其掉落，将干脆威逼到施工人员的平安。v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化到岩层内部，改善围岩的承载实力。如图所示。精品课件精品课件！精品课件精品课件！v系统锚杆的布置形式有两种，即矩形和梅花形，如图所示。；梅花形布置比较匀整，效果较好，因此多以梅花形布置为主。