超前锚杆施工工艺 超前锚杆的施工方法

2020-04-27 12:38:52 来源：朵拉利品网

1, 超前锚杆的施工方法

超前锚杆又分为悬吊式超前锚杆及格栅拱支撑超前锚杆。 如图所示：超前锚杆的末端支撑在格栅拱架上。
1—超前锚杆 2—格栅拱架 a—超前锚杆横向间距
b—格栅拱支承间距 α—超前倾角
超前锚杆的倾角α一般选用6°~12°，一般情况下，超前锚杆的横向宽度为内拱顶线的一半再加2m，也可根据地质情况适当增减其布置范围，为提高支护效果，在靠近拱脚部位的超前支护的方向常分别向左右酌情外插。横向间距应根据围岩情况而定，一般为0.2~0.4m，如采用双层支护时，间距为0.4~0.6m.其上、下层应错开排列，其纵向间距应根据围岩类别、超前支护的长度、锚杆的截面尺寸及横向间距等因素综合考虑确定。一般可取100cm或150cm，最大不超过200cm，其长度应根据地质情况，锚杆拉拔试验强度，钻孔机械类型，供给钢筋长度，开挖循环次数等因素综合考虑确定。一般多采用3.5~5m，最长为7.0m，对围岩软弱的地方，可采用φ8或φ10的钢筋按间距0.1*0.1m2挂方格网，再喷射0.10~0.15厚度的混凝土，增强围岩的自稳能力。
2. 工工艺流程
格栅钢架超前中空锚杆喷锚砼工艺流程图：
说明：本流程图在操作中注意以下三个参数：（1）喷射距离为1.2~1.5，喷咀与岩面保持90°夹角。（2）机内风压保持在0.25MPa左右。（3）细骨料在骨料中占15%左右。
3. 动力组织及进度指标
工序名称 劳动力及时间
穿线，画弧，确定超前锚杆位置 0h 3人0.5h
安设格栅钢架 0.5h 8人1.5h
钻孔，插打径向锚杆及锁脚锚杆 1.5h 8人3.5h
挂网 3.5h 8人4.5h
钻孔，插打药包锚固超前锚杆 4.5h 8人6.0h
喷射砼 6.0h 8人7.0h
说明：施工作业人数为8人，进度指标控制在全工序7小时以达到在12小时内，完成包括钻爆、开挖、出碴及支护的目的。
4.机械设备配置 机械名称 规格型号 单位 数量 制造厂 搅拌机 ... 台 1 ... 电动空压机 .... 台 1 ... 内燃空压机 ... 台 1 ... 喷射机 ... 台 1 ... 通风机 ... 台 1 ... 风钻 台 1 5.质量控制要点
5.1锚杆应在开挖后尽快安设，钻孔应圆而直。其孔径和深度按设计施工。
5.2根据围岩类别，按设计要求的长度和位置进行施工。
5.3锚杆应尽量早强，其外露长度不宜大于10cm.
5.4锚杆材质的加工质量必须符合设计要求。
5.5锚杆安装结束后4小时内不得进行爆破作业。
6.安全及环保措施
6.1隧道内人员必须戴安全帽，必须持证上岗。
6.2薄层覆盖地区必须派人在洞顶观察土质变化，洞内初期支护后，应在拱顶设观察点，观察围岩变形。
6.3在进行超前锚杆施工作业时，应设专兼职安全人员负责观察围岩变化。
6.4锚杆及药包等材料的质量，必须经过检定防止因材料问题而出现安全事故。
6.5洞内施工作业时应具有良好的照明设施，以便观察围岩变化。
6.6施工生产的废料废气必须经过处理合格后方可排放，未经处理合格的废气、废碴不得随意排放

超前锚杆的施工要点
(1)水泥浆配合比严格按照试验配合比配制；
(2)水泥浆应随拌随用，一次拌和的水泥浆应在初凝前用完；
(3)注浆开始或中途暂停超过30min时，应用润滑灌浆罐及其管路，注浆口压力不得大于0.4mpa。注浆锚杆应插孔底，注浆采用反循环注浆，要确保孔口浆液饱满。
(4)锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。
(5)锚杆注浆后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物。
(6)锚杆注浆机械应用挤压式注浆泵。
(7)锚杆注浆后28天进行锚杆拉拨试验，按锚杆总数的1%，且不小于3根做拉拨力试验

3, 什么是超前锚杆？

超前锚杆是沿开挖轮廓线，以较大的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预锚固（预支护），在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作业。超前支护主要适用于围岩应力较小，地下水较少、岩体软弱破碎，开挖面有可能坍塌的隧道 中，
松散地层结构松散，稳定性差，若有地下水时则更甚。在施工中极易发生坍塌，在这类地层中施工时，除减少对围岩的扰动外，还应加强临时支护，临时支护可采用超前锚杆。
1. 施工方法
超前锚杆又分为悬吊式超前锚杆及格栅拱支撑超前锚杆。
1.1悬吊式超前锚杆
采用这种方法是在爆破前，将超前锚杆打入掘进前方稳定岩层内，末端支承在拱部围岩内专为超前锚杆提供支点的径向悬吊锚杆，或支承在作为支护的结构锚杆上，使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方，有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌，为大断面开挖与喷锚支护创造了条件。施工中，因超前锚杆与悬吊锚杆的外露端往往不易直接相交，故以φ22的横向短钢筋焊在邻近的悬吊锚杆上，再焊在超前锚杆的末端上。
1.2格栅拱支撑超前锚杆
如图所示：超前锚杆的末端支撑在格栅拱架上。
1—超前锚杆 2—格栅拱架 a—超前锚杆横向间距
b—格栅拱支承间距 α—超前倾角
超前锚杆的倾角α一般选用6°~12°，一般情况下，超前锚杆的横向宽度为内拱顶线的一半再加2m，也可根据地质情况适当增减其布置范围，为提高支护效果，在靠近拱脚部位的超前支护的方向常分别向左右酌情外插。横向间距应根据围岩情况而定，一般为0.2~0.4m，如采用双层支护时，间距为0.4~0.6m.其上、下层应错开排列，其纵向间距应根据围岩类别、超前支护的长度、锚杆的截面尺寸及横向间距等因素综合考虑确定。一般可取100cm或150cm，最大不超过200cm，其长度应根据地质情况，锚杆拉拔试验强度，钻孔机械类型，供给钢筋长度，开挖循环次数等因素综合考虑确定。一般多采用3.5~5m，最长为7.0m，对围岩软弱的地方，可采用φ8或φ10的钢筋按间距0.1*0.1m2挂方格网，再喷射0.10~0.15厚度的混凝土，增强围岩的自稳能力。

4, 超前锚杆和洞身锚杆支护的区别

1、在施工中起到的作用不同
超前锚杆是在爆破前，将超前锚杆打入掘进前方稳定岩层内，末端支承在拱部围岩内专为超前锚杆提供支点的径向悬吊锚杆，或支承在作为支护的结构锚杆上，使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方，有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌；
洞身锚杆支护是在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中采用的一种加固支护方式，用金属件、木件、聚合物件或其他材料制成杆柱，打入地表岩体或硐室周围岩体预先钻好的孔中，利用其头部、杆体的特殊构造和尾部托板（亦可不用）；
或依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，以达到支护的目的。
2、适用范围不同
超前锚杆是沿开挖轮廓线，以较大的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预锚固（预支护），在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作业。
超前支护主要适用于围岩应力较小，地下水较少、岩体软弱破碎，开挖面有可能坍塌的隧道中，松散地层结构松散，稳定性差，若有地下水时则更甚。在施工中极易发生坍塌，在这类地层中施工时，除减少对围岩的扰动外，还应加强临时支护，临时支护可采用超前锚杆。
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。锚杆的力学作用主要有悬吊作用 、组合梁作用 、 组合拱作用、减跨作用 、加固作用。
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。
超前锚杆施工方法悬吊式超前锚杆，采用这种方法是在爆破前，将超前锚杆打入掘进前方稳定岩层内，末端支承在拱部围岩内专为超前锚杆提供支点的径向悬吊锚杆，或支承在作为支护的结构锚杆上，使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方；
有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌，为大断面开挖与喷锚支护创造了条件。施工中，因超前锚杆与悬吊锚杆的外露端往往不易直接相交，故以φ22的横向短钢筋焊在邻近的悬吊锚杆上，再焊在超前锚杆的末端上。
锚杆支护就是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳固的岩层上。对于回采巷道揭露的层状岩体，直接顶板均有弯曲下沉变形趋势，如果使用锚杆及时将其挤压，并悬吊在老顶上，直接顶板就不会与老顶离层乃至脱落。
锚杆的悬吊作用主要取决于所悬吊的岩层的厚度，层数及岩层弯曲时相对的刚度与弹性模量，还受锚杆长度、密度及强度等因素的影响。
参考资料来源：百度百科-超前锚杆
参考资料来源：百度百科-锚杆支护

名词解释

锚杆

锚杆，英文“Bolt”；“bolting(准确称谓)”；“anchor(早期称谓)”是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，他将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。现在锚杆不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡，隧道，坝体进行主体加固。锚杆作为地下工程和岩石边坡的主要支护形式之一，对土木工程稳定性的维护起着重要作用，尤其是在节理裂隙岩体中，锚杆对岩体的加固作用十分明显。

超前

超前，读作 chāo qían，汉语词语，是指超越当前正常条件的。

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