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适用于隧洞的中空锚杆加固快速施工方法与流程


发布时间:2022-08-24 06:47:04 来源:欧宝体育app客户端  作者:欧宝体育登陆入口

  导航:X技术最新专利土层或岩石的钻进;采矿的设备制造及其应用技术

  1.本发明涉及隧洞加固技术领域,具体涉及一种适用于隧洞的中空锚杆加固快速施工方法。

  2.锚杆作为一种固定件,现已被广泛应用隧道支护、岩土边坡支护、基坑支护及水坝支护等加固工程中,其主要通过锚杆杆体的纵向拉力作用来克服岩土体抗拉能力远远低于抗压能力的不足。

  3.隧洞工程中现使用的中空锚杆加固施工工序较为复杂,依次包括:锚杆孔位布置,锚杆孔打设,杆体安装,止浆塞、排气管安装,浆液拌制,注浆机检查及注浆,锚杆注浆饱满度检查(浆液从排气孔中排出,即注浆饱满),封口,安装垫板、螺栓。

  4.在tb/t 3209-2008,《中空锚杆技术条件》中4.1.1产品使用条款中指出:普通中空锚杆用于边墙或锚孔向下倾斜的部位时,应采用锚孔底出浆、锚孔口排气的排气注浆工艺,锚孔内的砂浆由里向外充盈,中空锚杆体兼进浆管用。用于拱部或锚孔向上倾斜,且仰角大于30度的部位时,应采用锚孔口进浆、锚孔底排气的排气注浆工艺,锚孔内的砂浆由外向内充盈,砂浆由进浆管注入锚孔,中空锚杆体的中空内控作排气回浆管用,锚孔内的空气从中空锚杆体的中空内孔排出,注浆完成后,应立即安装堵头。4.2.1.3条款中指出:组合中空锚杆注浆时,砂浆经中空锚杆体的中空内孔从连接套上的出浆口进入锚孔,锚孔内的砂浆由外向里充盈,锚孔内的空气从排气管排出,注浆完成后,应立即安装堵头。

  5.复杂的工序施工严重制约了中空锚杆的加固施工效率,增加了施工工期,也无形中增加了施工成本。因此,亟需一种快速方便的中空锚杆加固施工方法。

  6.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

  7.本发明的目的在于提供一种适用于隧洞的中空锚杆加固快速施工方法,以解决现有中空锚杆施工时间久,效率低下的技术问题。

  8.为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:设计一种中空锚杆快速施工方法,包括如下步骤:(1)在放样点处钻设与中空锚杆对应的锚杆孔,并对所述锚杆孔进行除渣清孔;(2)测算锚杆孔容积v1与中空锚杆杆体容积v2的容积差δv;(3)将注浆管插入锚杆孔底,启动注浆机向锚杆孔中注入δv体积浆液,且在锚杆孔注浆完成前,完成向锚杆孔对应的中空锚杆杆体内注满浆液;(4)将注满浆液的中空锚杆插入至对应的锚杆孔底部;(5)检查锚杆孔内浆液位置是否溢至孔口岩面对应位置处所呈现饱满状态,否则,向孔内注浆至饱满;

  (6)在锚杆孔口处,用螺母将垫片紧固的套设于中空锚杆杆体上紧贴岩面的对应位置处,用于挤压止浆塞进而封闭锚杆孔。

  9.进一步的,在所述步骤(1)中,放样点由锚杆施工前根据技术交底进行测量放样。

  10.进一步的,在所述步骤(1)中,所述中空锚杆包括:中空杆体、止浆塞、垫片、螺母,所述中空杆体设有与所述螺母对应的螺纹,所述止浆塞和所述垫片中心开有与中空杆体对应的通孔,所述止浆塞、垫片、螺母依次设置在中空杆体上。

  11.进一步的,在所述步骤(1)中,所述锚杆孔深度能使孔中对应的中空锚杆杆体漏出孔口岩面的长度小于设计初始喷射混凝土厚度。

  12.进一步的,在所述步骤(3)中,所述浆液在注浆前根据设计要求及试验室上报的砂浆配合比进行拌制,保证浆液的坍落度,使浆液与洞壁粘结力大于自身重力。

  13.进一步的,在所述步骤(3)中,所述注浆管孔径小于锚杆孔孔径,使注浆前插入锚杆孔底部的注浆管在注浆时在浆液的反作用力下能被逐渐推出孔外。

  14.进一步的,在所述步骤(3)中,所述注浆管在锚杆孔内注浆量达到测算要求时孔口岩面所在平面与注浆管相交对应位置处设有标记。

  15.进一步的,在所述步骤(3)中,所述注浆管向中空锚杆杆体内注浆时,注浆管通过卡扣固定在与锚杆螺纹匹配的用于连接锚杆杆体的丝扣连接套上。

  16.进一步的,在所述步骤(3)中,所述中空锚杆杆体注浆完成时间与锚杆孔注浆完成时间的时间间隔不超过2小时。

  17.与现有技术相比,本发明的主要有益技术效果在于:1.本发明公开的中空锚杆加固快速施工方法克服了现有技术偏见,从相关行业标准例如tb/t 3209-2008,《中空锚杆技术条件》中不难发现,中空锚杆施工方法采用排气注浆工艺,必须先在锚杆孔中插入中空锚杆,再通过中空锚杆进行注浆。本发明打破了此规则的限制,利用本发明公开的方法施工的中空锚杆加固工程,其中空锚杆饱满度为84%,达到dlt5424-2009规范中规定的ⅱ级锚杆和sl377-2007规范中锚杆密实度不得小于70%的要求。

  18.2.本发明公开的中空锚杆加固快速施工方法节省了施工工序,极大的缩减了中空锚杆的施工时间,方便快捷,可操作性强。例如安置一根合格的φ25,长4.5m中空锚杆,现有技术需用时55min;本发明的中空锚杆加固快速施工方法需用时27min;相比于现有技术,每根中空锚杆将节约28min,极大提高了中空锚杆加固施工效率。

  19.3.本发明公开的中空锚杆加固快速施工方法通过施工工序的节省进一步优化了中空锚杆材料,相比于现有技术,本发明的加固快速施工法省去了现有技术中中空锚杆需要配套的排气管,一定程度上节约了施工成本。

  25.以上各图中,1为杆体,2为止浆塞,3为垫片,4为螺母,5为橡胶注浆管,6为卡扣,7为丝扣连接套,8为作业平台,9为岩体,10为锚杆孔,11为注浆机。

  26.下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式,但以下实施例只是用来详细说明本发明,并不以任何方式限制本发明的范围。

  27.在本发明技术方案的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

  28.以下实施例中所涉及的零部件、结构等器件,如无特别说明,则均为常规市售产品。

  29.实施例1:一种中空锚杆快速施工方法,在某标段隧洞中空锚杆施工中,参见图1-图2 ,设置φ25,长4.5m的中空锚杆,包括如下步骤:步骤1:在施工前使用全站仪对技术交底所规划的锚杆孔进行测量放样,并清理周围岩面,开始相应比例浆液的拌制。根据相关技术要求,在放样点处钻设φ42,长4.5m锚杆孔,成孔后用弯头钢管通入高压风对锚杆孔进行除渣清孔。此步骤共用时7min。

  30.步骤2:参见图3,将与中空锚杆杆体匹配的丝扣连接套拧接于杆体头部,用卡扣将橡胶注浆管紧固的套设于丝扣连接套上,启动注浆机向该4.5m长的中空锚杆杆体内注满浆液,注浆完成后在杆体注浆口安装堵头防止浆液外漏。测算锚杆孔容积v1=πr2l=3.14

  4.5=0.006231m3、中空锚杆杆体容积v2==πr2l=3.14

  4.5=0.002208m3,计算二者的的容积差δv=0.004023 m3,计算得中空锚杆杆体容积占锚杆孔容积的35.4%,并计算注浆后锚杆孔液面距孔口距离l=δv/πr2=0.004023/3.14

  (0.042/2)2=2.96m,在橡胶注浆管出浆口至注浆管2.96m相应位置处用细扎带做标记。此步骤共用时10min。

  31.步骤3:参见图4,将注浆管插入锚杆孔底,启动注浆机,注浆管在浆液的反作用力下逐渐被推出孔外,当注浆管上的扎带标记行至孔口岩面位置处,关闭注浆机,完成锚杆孔注浆。此步骤共用时3min。

  32.步骤4:将注满浆液的中空锚杆插入至对应的锚杆孔底部。此步骤用时1min以内。

  33.步骤5:检查锚杆孔内浆液位置是否溢至孔口岩面对应位置处所呈现饱满状态,否则,向孔内注浆至饱满。此步骤用时1min以内。

  34.步骤6:在锚杆孔口处,将止浆塞和垫片套于中空锚杆杆体上,且将止浆塞契合入锚杆孔口,再用螺栓将垫片紧实的贴合岩面,用于封闭锚杆孔。此步骤共用时4min。

  35.本实施例安装一中空锚杆共用时26分钟左右,参见图5,经无损检测仪检测所得波形对称,测算得中空锚杆饱满度为84%,达到dlt5424-2009规范中规定的ⅱ级锚杆和sl377-2007规范中锚杆注浆密实度不得低于70%的要求。

  36.上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明,但是,所属技术领域的技术人员能够理解,在不脱离本发明构思的前提下,还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更,或者是对相关部件、材料及方法步骤进行等同替代,从而形成多个具体的实施例,均

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