不同风化场地下涨壳锚杆抗拔特性现场试验研究

针对普通锚杆在承受拉拔荷载时由于受力不均匀难以充分发挥岩石的承载力的现状,论文选用2种不同风化程度的场地,开展了涨壳和普通锚杆的现场拉拔试验,以深入了解了涨壳锚杆抗拔作用机理及受岩石风化影响程度。试验结果发现,涨壳锚杆在不同风化程度场地中都能提高锚杆拉拔强度。但由于不同场地下岩石锚杆破坏模式不同,风化程度越小的场地,涨壳锚杆的作用效果越好,能够最大限度地提高锚杆抗拔力。

直锚式涨壳锚杆抗拔特性现场试验研究

普通锚杆在承受拉拔荷载时受力不均匀易发生杆体拔出破坏,因此涨壳式锚杆等新型锚杆逐渐得到了研发应用。本研究在强-中风化和中风化两种场地下,对36mm和52mm直径的普通锚杆和自制涨壳锚杆进行了现场拉拔试验,研究了场地类型、锚杆直径及是否涨壳等因素对锚杆拉拔承载力的影响。并进一步通过构造小波函数对粘结应力随深度变化曲线进行了模拟,探讨了涨壳式岩石锚杆的传力机理。发现涨壳式锚杆由于增加了锚杆端部与岩石之间的嵌固力,改善了锚杆的轴力分布,可以很好地避免杆体拔出破坏,显著提高了岩石锚杆基础拉拔承载力。

涨壳式预应力中空锚杆支护效果及注浆工艺改进研究

为了研究涨壳式预应力中空锚杆对深埋隧道的支护效果,并对现有注浆工艺提出改进措施,依托中兰铁路香山隧道工程,采用有限差分数值分析软件FLAC3D,对比分析了普通砂浆锚杆和涨壳式预应力中空锚杆支护作用下的隧道围岩变形及应力状态变化情况;开展现场锚固试验研究,分析了锚杆长度和注浆体龄期对锚杆锚固效果的影响;进行现场注浆试验研究,分析了注浆方式和注浆压力对涨壳式预应力中空锚杆注浆密实度的影响,并对现有注浆工艺提出了改进措施。结果表明:与普通砂浆锚杆相比,涨壳式预应力中空锚杆控制围岩变形、改善围岩应力状态等的效果更佳,其中围岩变形可减小约40%;相比于锚固长度,注浆体养护龄期对涨壳式预应力中空锚杆的支护效果影响更为显著,当养护龄期为28 d时,支护效果可提升50.12%;采用中空杆体内注浆方式时,注浆压力需大于0.8 MPa方可达到最佳效果,且该注浆方式适用于涨壳式预应力中空锚杆水平或向下安装;采用中空杆体外注浆方式时,宜采用更大的注浆压力,且该注浆方式适用于锚杆向上安装;改进后的锚杆注浆口可以有效防止漏浆,保证了注浆的密实度,对保护锚杆和加强锚杆与地层联结均有积极作用。

涨壳式中空预应力锚杆在TBM法隧洞施工中的应用和改进

在锦屏二级水电站引水隧洞围岩强烈至极强岩爆地段的支护施工中,对现场原使用的涨壳式中空预应力锚杆进行了适当的改进,以使其满足TBM快速施工的要求。改进后的锚杆安装迅速,起效快,在岩爆段和塌方段具有良好的实际应用效果。

涨壳式预应力中空锚杆在机械化开挖大断面隧道中的施工应用研究

为了解决软弱围岩隧道机械化开挖后快速支护的难题,采用三臂凿岩台车、风动扳手等配套机具施作涨壳式预应力中空锚杆对围岩进行快速支护。通过在郑万高铁高家坪隧道软弱围岩段大断面机械化施工条件下涨壳式预应力中空锚杆的应用研究,总结出涨壳式预应力中空锚杆工作原理、工艺流程,通过注浆试验对比分析,提出适合的隧道锚杆注浆比例,并结合锚杆轴力监测和地层位移监测结果,表明该锚杆具有快速约束围岩、形成应力拱、减少围岩松动圈、保证围岩稳定的优势,能够有效保障隧道机械化施工的安全,并提高隧道机械化施工效率。

涨壳式中空锚杆抗冲击性能现场试验研究

巴基斯坦N-J水电站引水隧洞沿线埋深大,区域地质构造复杂,TBM施工过程中岩爆灾害频发,使涨壳式中空锚杆在强冲击力作用的支护性能研究显得异常迫切。设计并实施了涨壳式中空锚杆抗冲击性能现场大型试验,对现场试验的支护、监测方案设计和试验过程和结果进行了论述。试验表明:在不注浆条件下,锚固效果在岩体破碎时很难达到设计的效果,在动力荷载作用下,锚杆变化较快,在破碎围岩中锚杆最大应力(拉应力)远小于设计值。

涨壳式预应力中空注浆锚杆新材料应用工程变更处理

锦屏二级水电站引水隧洞处于高山峡谷中的岩溶地区,主要工程地质问题有高地应力和岩爆、涌(突)水、围岩稳定及隧洞所穿越的断层破碎带等。为提高锚杆抵抗高地应力的能力,加强支护效果,起到即时锚固作用,引水隧洞两侧边墙、拱顶系统锚杆采用延伸率不小于16%的预应力中空注浆锚杆新材料加强支护,以替代该部位原先采用的系统带垫板普通砂浆锚杆。基于工程实际,从监理工程师角度阐述了涨壳式预应力中空注浆锚杆新材料应用产生的工程变更处理的基本原则和方法、方式。

涨壳式树脂锚杆的研制及应用

根据中美合资亚美大宁煤矿大断面巷道支护技术要求,研制了一种抗拉强度高、终锚力大的新型涨壳式树脂锚杆,通过在煤矿的应用,取得了良好效果。证明该锚杆的设计与研制是成功的。

60KN级涨壳式中空注浆锚杆预应力模拟试验

本文介绍60KN级涨壳式中空注浆锚杆预应力模拟试验目的、过程、方法、结果并提出建议。

调压室顶拱机械涨壳式预应力中空注浆锚杆施工技术

介绍了锦屏二级水电站调压室顶拱机械涨壳式预应力中空注浆锚杆施工全过程,包含扭力扳手的率定,机械涨壳式中空预应力锚杆的生产试验和施工。该中空预应力锚杆可为开挖后的围岩尽早提供主动支护力,提高围岩的稳定性,围岩快速自稳效果明显,保证了施工安全。

涨壳式树脂锚杆杆体研制及应用

文章简述了山西兰花机械制造有限公司研制涨壳式树脂锚杆杆体的研制过程及工艺路程,肯定了该锚杆杆体的成功应用。

涨壳式预应力中空锚杆在锦屏引水隧洞的应用

锦屏4#引水隧洞已经进入高岩爆区,系统支护锚杆全部全用涨壳式预应力中空锚杆,取得了良好的效果。本文对涨壳式预应力中空锚杆施工工艺及技术要点作了详细论述,阐明涨壳式预应力中空锚杆在隧洞支护中的重要意义。

机械涨壳式预应力中空注浆锚杆施工技术

本文介绍了机械涨壳式预应力中空注浆锚杆施工及其准备全过程，包含水泥锚固剂室内试验、扭力扳手的率定，机械涨壳式中空预应力锚杆的生产试验和施工。该中空预应力锚杆可为开挖后的围岩尽早提供主动支护力，使之恢复三维应力状态，提高围岩的稳定性，围岩快速自稳效果明显，保证了施工安全。

铁路隧道工程涨壳式预应力中空锚杆监理质量控制分析

为指导监理做好涨壳式预应力中空锚杆质量控制工作,文章从施工图审阅核对、施工方案审查、原材料进场验收、施工过程质量控制等方面进行分析,明确各阶段工序监理质量控制的具体工作内容及要求,为监理工作提供参考。

涨壳式中空注浆锚杆治理淳开公路滑坡设计

以浙江省重点工程淳开公路淳安段工程K5+300～K5+410段右侧高边坡的滑坡治理为例,分析了滑坡类型和成因,叙述了设计思路和计算步骤,为采用涨壳式中空注浆锚杆治理中小规模的浅层岩质滑坡提供了有益借鉴。

隧道涨壳式中空预应力锚杆一体化技术的应用实践

文章围绕涨壳式中空预应力锚杆一体化技术的应用进行分析,以某高原铁路隧道锚杆施工为工程实例,分析了施工的重难点问题,基于高原铁路鲁朗隧道加强主动支护理念,采用成熟的锚杆作业台车,实现钻、注、锚及施加预应力一体化施工,并对预紧力进行监测。研究表明:隧道采用全工序机械化施工,平均施作一根锚杆的时间为4~4.5 min,确保了锚杆作业与掌子面掘进同步推进。采用涨壳式中空预应力锚杆一体化技术,可实现掌子面少人化施工,进行预应力张拉智能控制和锁定,提高锚杆效果和质量,可为今后提高锚杆一体化程度提供参考。

涨壳式中空注浆锚杆标准化施工关键参数试验研究

为满足隧道标准化建造要求,须对隧道建造过程中主要工序措施的技术参数和施工质量进行管控和评价。通过现场测试、室内试验等手段对不同地层的锚固力、预应力施加扭矩转换关系、锚杆止浆关键参数等进行了研究,提出了低预应力涨壳式中空注浆锚杆的标准化施工工艺和关键技术参数。结果表明:不同岩性的锚杆涨壳头锚固力差别较大,岩性较差的地层如炭质页岩段则不建议选用涨壳式中空注浆锚杆;施加的锚杆预应力应不小于60 kN,建议扭矩值不低于600 N·m,要保证施工质量须安装质量可控的专用工装设备;锚杆应配置具有排气稳压功能的止浆塞,以实现注浆压力不小于0.5 MPa,稳压时间不小于30 s的要求。

涨壳式预应力中空锚杆锚固效果及其支护参数优化

为探究隧道岩爆地段涨壳式预应力中空锚杆的锚固效果及其支护能力,依托中兰(中卫—兰州)铁路香山隧道工程,利用现场锚固试验,对比分析了涨壳式锚固和其他锚固形式在岩爆隧道中的锚固效果,同时采用有限元数值分析软件MIDAS/GTS NX,分析不同工况下的隧道围岩压力、围岩变形及锚杆轴力对围岩稳定性的影响,进而提出了涨壳式预应力中空锚杆优化后的支护参数,并基于现场实测数据,对涨壳式预应力中空锚杆与普通砂浆锚杆的现场应用效果进行评价。研究结果表明:相对于树脂锚固、水泥药卷以及水泥砂浆锚固形式,涨壳式锚固以其最大的锚固力、支护及时性以及较强的耐久性能,成为本次试验的最优锚固形式,并且能够满足岩爆隧道快速预应力锚固形式施加要求;涨壳式预应力中空锚杆支护参数对围岩稳定性的影响程度从大到小依次为锚杆间距、锚杆长度、预应力、锚杆直径,且直径25mm、间距1.2m、施加预应力80kN、长度3.5m为香山隧道岩爆段涨壳式预应力中空锚杆支护参数的最优组合;相比于普通砂浆锚杆,现场采用涨壳式预应力中空锚杆后,隧道拱顶沉降和水平收敛S1、S2线变形量减小了57.1%、61.9%和64.4%,收敛时间提前了3~5d,拱顶和左、右拱腰围岩压力值减小了32.1%、36.5%和34.2%,进一步验证了涨壳式预应力中空锚杆在岩爆隧道中应用的优越性。

锚杆锚固特性试验研究

对不同的锚杆类型在不同条件下进行锚固力拉拨试验,得出了不同类型锚杆的锚固特性,特别是对影响砂浆锚杆锚固力的各种因素,如水灰比、灰砂比、龄期、杆体强度进行了试验研究,为巷道及采场进行锚杆支护提供了试验参数。