中空注浆锚杆就是一种全长锚固,主动加固围岩的新型锚杆,它立体部分是一根纵向开缝的高强度钢管,当安装于比管径稍小的钻孔时,可立即在全长范围内对孔壁施加径向压力和阻止围岩下滑的摩擦力,加上锚杆托盘托板的承托力,从而使围岩处于三向受力状态。在 振动围岩锚移等情况下,后期锚固力有明显增大,当围岩发生显著位移时,锚杆并不失去其支护抗力。那么,管缝锚杆的具体的应用特点有哪些呢?
1、支护效果比较好。锚杆支护在支护原理上符合现代岩石力学和围岩控制理论,属于“主动”支护。锚杆安装以后,在围岩内部对围岩进行加固,迅速形成一个围岩—支护的整体承载结构,因而能够调动和利用围岩自身的稳定性,充分发挥围岩的自身承载能力,有效地控制巷道围岩变形,所以中空注浆锚杆支护有利于保护巷道围岩的稳定,改善巷道维护状况。
2、劳动强度低、效率比较高。与传统架棚式支护相比,由于缝管式锚杆支护所采用的支护材料较少、重量较轻,巷道掘进时,减少了支护材料的运输量,劳动强度也大为降低,有利于提高掘进工效。工作面回采时,也省去了钢棚支架的回撤工作,既降低了工人的劳动强度,又提高了系数。
3、经济效益较明显。采用缝管锚杆支护可减少支护材料投入,降低直接支护成本。由于锚杆支护基本不占用巷道的有效断面,所施工的断面即为净断面,因而在支护设计时,可以相应减少巷道断面,节省大量材料。
通过以上介绍,可以简单的了解到管缝锚杆的应用特点。虽然,管缝锚杆的作用是不可忽视的,但想要在应用中充分发挥出矿用中空注浆锚杆的作用,必须要先确定管缝锚杆是合格的。一般情况下,合格的管缝锚杆表面平整,无严重拉伤,锈蚀。焊缝无裂纹,无气孔夹渣,不允许烧穿管壁。托盘在杆体上能自由移动,挡环接口与管缝开口相互错位170度到190度为宜。
1、锚杆为中空的管缝式锚杆,质量较轻,容易安装,且劳动强度较小;
2、锚索托梁采用钢筋焊接而成,其质量较轻,成本较低,运输方便,工人劳动强度小;
3、锚索托梁采用钢筋焊接而成,柔性较好,在受力之后,可与巷道全断面接触,而不再是点接触,受力状况比较好,承载能力能够得到充分发挥,能够将锚杆的锚固力均匀的传递到整个巷道断面;
采用的锚索托梁的结构能够增加承压载重,锚索托梁上设有间隔孔,锚杆外端的托盘紧压形成所述锚索托梁上的间隔孔,围岩载荷通过托盘将锚杆杆体及承压杆上应力传递至锚网,不同眼位锚杆、锚索托梁及托盘的受力方向一致,全断面的锚杆锚固力相互叠加,增加整体支护强度;
4、锚杆受围岩构造应力产生锚移,此时承压杆受力,承压杆端部受力直接作用于托盘传递至整个支护断面,增加了管缝式锚杆的锚固力,进一步增加支护强度。
中空锚杆必须具备几个因素:
① 一个抗拉强度高于岩土体的杆体;
② 杆体一端可以和岩土体紧密接触形成摩擦(或粘结)阻力;
③ 杆体位于岩土体外部的另一端能够形成对岩土体的径向阻力。
锚杆作为深入地层的受拉构件,它一端与工程构筑物连接,另一端深入地层中,整根锚杆分为自由段和锚固段,自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域,其功能是对锚杆施加预应力;锚固段是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域,其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大,增加锚固体的承压作用,将自由段的拉力传至土体深处。
根据上述定义,给出了锚杆的基本结构。
管缝式锚杆是一种全长锚固,主动加固围岩的新型锚杆,它立体部分是一根纵向开缝的高强度钢管,当安装于比管径稍小的钻孔时,可立即在全长范围内对孔壁施加径向压力和阻止围岩下滑的摩擦力,加上锚杆托盘托板的承托力,从而使围岩处于三向受力状态。在 振动围岩锚移等情况下,后期锚固力有明显增大,当围岩发生显著位移时,锚杆并不失去其支护抗力,它比涨壳式锚杆有更好的特性。
管缝式锚杆主要性能和规格
1、主要技术性能
(1)初始锚固力: 3~7吨;
(2)管环拉脱荷载: 8~10吨;
(3)锚杆管抗拉断能力:12~13吨;
(4)耐腐蚀性能比A3钢高20~30%,利于长期使用。
2、规格
(1)外径(毫米):Φ30、Φ33、Φ40、Φ43(±0.5)
(2)长度(毫米):1200、1500、1800、2000、2500
(还可以根据客户的需要规格生产);
(3)材质:16Mn,20 Mnsi;
管缝式锚杆煤矿使用比较少。
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隧道施工所需中空锚杆数量主要看隧道延米数的实际发生量,隧道延米数,是指沿着隧道中心线,每推进1米,对应发生的实物工程量。具体的中空锚杆布置,还需要参照设计图纸,不能根据工程量来推算。
中空锚杆
一般来讲,隧道大多是根据围岩状况,采用区段式设计,再折合成延米工程量。
打个比方,某个隧道IV围岩的洞段,初期支护拱部中空锚杆设计长度3.5m,在合计100米的洞段内,共设计了1208根支护中空锚杆。这样,折合每延米就是12.08根。
而且,隧道的中空锚杆设计,已经不单纯是系统中空锚杆(按照设计的固定位置施工),还会设计一部分局部中空锚杆,也就是现场根据围岩特殊条件,相应的进行中空锚杆施工。局部中空锚杆就是按照区段式设计、计量方式进行的核算。