中空注浆锚杆简介
前言
钢绞线、钢丝、钢筋等锚固材料（以下简称非中空注浆锚杆锚固材料）在世界建筑史上已立下汗马功劳，至今仍在使用。70年代国际上出现自钻式中空锚杆（自进式中空注浆锚杆），由于它克服了非自进式锚固材料许多弱点,它的锚固优质、施工高速，受到锚固专家和工程技术人员的赏识，在国内也得到了逐步推广。由于进口锚杆价贵工程成本高等因素，应用范围受到制约。我国工程技术人员通过长期钻研, 终于突破技术难关自行设计制造了自进式中空注浆锚杆机床，开始生产我国自已的自进式中空注浆锚杆，从此结束了从国外进口此类机器生产或进口此类锚杆的历史。同时，还生产中空注浆涨壳锚杆、中空注浆锚杆、打入式中空注浆锚杆等四种类型，形成了中空注浆锚杆系列产品。现正寻求合作伙伴，共同开发中空注浆锚杆系列产品应用范围和施工技术。中空注浆系列锚杆的特点。
1、自进式中空注浆锚杆具有钻孔、锚杆安装、注浆、锚固四位一体功能，自进式中空注浆锚杆打入地层后不再收回，钻杆即为锚杆体，并使用等截面的中空锚杆取代钢筋（钢绞线），从而可确保锚杆体的强度。该产品是理想的预应力和非预应力型锚固材料，具有施工方便、高效、可靠等持点，是其它锚固材料无法比似的。该锚杆可保证在各种复条地层中的锚固，特别适用于风化岩层、回填层、砂砾层和圆卵石、泥砂夹石等难以成孔的地层。在隧道超前支护系统及高地应力，大变形巷道的变型控制等工程中效果极佳，因其施工方便，对抢修、抢速工程是首选的锚固材料。
2、自进式中空注浆锚杆避勉了在坍孔、卡钻情况下无法插入锚固材料和注浆管的难题，而且自进式中空注浆锚杆在钻孔过程中有间隔器跟进，使钻杆始终处于钻孔中央，确保浆液包裹锚杆达到规定标准。具有成孔率高，施工效率高的特点。
非自进式锚固材料（锚筋或锚索和注浆管）必须在成孔后插入钻孔,同时要插入注浆管，在插入过程中难以保证锚固材料处于钻孔中央位置. 难以保证砂浆均匀地包裹锚固材料，锚固质量难以得到保证。
3、中空注浆锚杆是螺纹钢管，增强了与水泥的粘合力，有效地提高了抗拉
力和承载力。
4、中空注浆锚杆杆体自由段可自由设定，可加接延长到锚固需要的长度，便于在各种施工环境中操作，空间狭窄也不影响锚固作业，其它锚固材料是难以办到的。
5、非中空注浆锚固材料都需专门购制相应规格的锚具,有较复杂的连接工序，而且在连接部位易出现脱落问题，造成锚固力丢失。中空注浆锚杆是螺纹锚杆，锚具螺母一拧就连接好，具有锚具锚杆的一体性，有极强的抗拔力。
6、中空注浆锚杆与非中空注浆锚杆锚固材料的性能比较。中空注浆锚杆是最理想的锚固材料；在经济性上比，只看母材吨位价略高于非中空注浆式锚固材料，要科学全面地看，一看相同地质锚固所需要的锚杆总重量，因中空注浆锚杆荷载值远运大于非中空注浆锚固材料，所以所需锚杆总重量就远远低于非中空注浆锚固材料。二看相同地质锚固钻孔成本，由于非中空注浆锚固材料荷载作值低，要达到中空注浆锚杆的荷载值，必须加粗锚杆直径，这就必然加大岩孔直径，从而加大钻孔难度和钻孔成本。三看锚固质量，自进式中空注浆锚杆在钻进时就有中隔器跟进，保持锚杆在孔中央；中空注浆涨壳锚杆和中空注浆锚杆在插入孔内时无需插入注浆管，能保持锚杆处于岩孔中央；从而能保证注浆水泥包裹杆体达到规定值。四看施工投入成本低，自进式中空注浆锚杆集钻孔、注浆、锚固为一体，克服了其它锚杆的繁杂工秩，具有施工方便、快捷、成孔率高、施工成本低、锚固力强的特点，还有其它诸多因素。如在不良地质成孔后锚固材料无法抽入钻孔，导置废孔就得重新钻孔，加大了施工成本，如锚固材料抽入不到设计深度就注浆，则严重影响锚固质量，破坏了设计布局影响锚固整体效应，潜伏下严重隐患，这是最大的不经济。
*中空注浆锚杆与非中空注浆锚固材料荷载值比较
（仅列几种型号）
类型规格壁厚极限荷载kN 屈服荷载kN 质景kg/m
中空注浆
锚杆25/14 5.5 200 130 2.5
30/11 9.5 320 260 3.5
30/14. 8 260 220 2.9
52/26 13 929 730 10.5
105/53 26 3460 2750 43.5
钢绞线
摘自锚固与注浆技术手册? 9 mm 破断荷载
83.89 kN 屈股荷载
71.3 kN 392.19/100m
? 12mm 破断荷载
140.24 kN 屈股荷载
119.17 kN 679.08/100m
? 15mm 破断荷载
205.8 kN 屈股荷载
74.94 kN 1091.1/100m
从上表不难看出中空注浆锚杆荷载值大于纲绞线,据资料获得钢筋锚杆抗拉力远远低于钢绞线和钢绞丝。
中空注浆锚杆和中空注浆涨壳锚杆
1、中空注浆锚杆和中空注浆涨壳锚杆是插入式锚杆，在钻完孔后插入孔内，
2、注浆时无需插入注浆管。
3、加接延长，不受施工环境的影响；
4、中空注浆涨壳锚杆，可施加引力，并可迅速形成支护力。
5、无
中空型注浆锚杆与普通砂浆锚杆的工作性能比较 中空型注浆锚杆与普通砂浆锚杆的工作性能比较 冶金部建筑研究总院程良奎 杭州图强工程材料有限公司王勇 摘要：锚杆支护是提高岩土工程稳定性的一种最经济有效的方法。本文分析了普通砂浆锚杆的缺陷，比较了中空注浆锚杆与普通砂浆锚杆的工作特性，提出了应用长期的隐性效益的观点来看待锚杆的经济性，并指出中空注浆锚杆体系的出现和发展是我国岩土锚杆技术进步的一个标志。 随着交通、能源等基础设施建设力度的加大，在隧道、地下硐室和边坡中，作为能充分发挥岩体自稳能力的锚固技术已得到迅速发展，岩石锚杆用量与日俱增，显示出广阔的发展前景。在这种新形势下，如何选择安全和可靠的锚杆结构形式，避免因锚杆缺陷而造成塌方冒顶事故和其它工程病害，确保工作的长期稳定，就成为当前岩土界一个无法回避的重要问题。本文分析了普通砂浆锚杆的缺陷，比较了中空注浆锚杆与普通砂浆锚杆的工作特性，提出了应用长期的隐性效益的观点来看待锚杆的经济性，有助于岩土工程界正确看待中空注浆锚杆的工作特点与发展前景。 1、普通砂浆锚杆的技术缺陷 工程实践表明，普通砂浆锚杆虽具有成本低廉，施工简便等优点，但其自身固有的技术缺陷却潜伏着对锚杆工程质量和锚固效果的严重威胁，这是不容忽视的。普通砂浆锚杆的主要缺陷有： a、普通砂浆锚杆常采用先灌浆后插筋的工艺，人为因素对灌浆饱满度影响较大，特别是当施工向上仰斜或长度大于3.0m的锚杆，灌浆饱满程度更难于保证，常导致实际的有效锚固区与设计要求相差甚远，而当前又缺乏检验砂浆饱满度的有效方法，锚杆的抗拔试验也无法判定这类全长粘结型锚杆是否满足设计要求(因只要在不小于锚杆体直径的25~35倍的长度内灌满砂浆，在极限荷载的作用下总是杆体钢材出现颈缩与破坏)，因此当前广泛使用的砂浆锚杆留下的深深的隐患，更危险的是通常这种隐患是不被人们察觉的。 b、普通砂浆锚杆一般不设垫板和螺母(有时仅设置垫板，但无带丝扣的螺母)，无法在锚杆安装后提供托板力，锚杆的作用完全处于被动状态，只有当岩体位移时，锚杆才开始发挥作用，这就不利于控制岩体开挖后早期的松动与位移。 c、由于锚杆施工中砂浆饱满度难以控制，钻孔内的孔隙、空腔以及杆体钢筋裸露现象往往难以避免，为地下水(特别是含腐蚀介质的地下水)的入侵提供了通路，导致钢质杆体的锈蚀，将严重影响锚杆耐久性。 d、在软弱破碎岩体等不良地层中钻孔，拔出钻杆后，常出现塌孔现象，普通砂浆锚杆的应对能力差。 2、中空注浆锚杆的构造与特点 2.1中空锚杆的结构特点 为了从根本上克服普通砂浆锚杆的弊端，改善锚杆的施工工艺和工作特性，确保锚杆工程质量，几年来杭州图强公司先后开发了RD普通中空注浆锚杆系列、EX钢质涨壳中空注浆锚杆系列、SD自进式中空注浆锚杆系列和YD预应力中空自进式注浆锚杆，以及相应的DML30-2型锚杆专用注浆泵和扭力扳手等配套装置，形成了完整的中空注浆锚杆体系，能适应不同地层和不同设计承载力的岩土锚固工程的要求。 普通中空注浆锚杆由中空杆体、硬质塑料锚头、止浆塞、垫板和螺母组成(图1) 图1 普通中空注浆锚杆
摘要锚杆支护是提高岩土工程稳定性的一种最经济有效的方法。本文分析了普通砂浆锚杆的缺陷，比较了中空注浆锚杆与普通砂浆锚杆的工作特性，提出了应用长期隐性效益的观点来看待锚杆的经济性，井指出中空注浆锚杆体系的出现和发展是我国岩土锚杆拄术进步的一个标志。 关键词中空注浆锚杆普通砂浆锚杆工作特性经济性 随着交通、能源等基础设施建设力度的加大，在隧道、地下室和边坡中，作为能充分发挥岩体自稳能力的锚固技术已得到迅速发展，岩石锚杆用量与日俱增，显示出广阔的发展前景。在这种新形势下，如何选择安全和可靠的锚杆结构形式，避免因锚杆缺陷而造成塌方冒顶事故和其它工程病害，确保工作的长期稳定，就成为当前岩土界一直无法回避的重要问题。本文分析了普通砂浆锚杆的缺陷，比较了中空注浆锚杆与普通砂浆锚杆的工作特性，提出了应用长期的隐性效益观点来看待锚杆的经济性，有助于岩土工程界正确看待中空注浆锚杆的工作特点与发展前景。 1 普通砂浆锚杆的技术缺陷 工程实践表明，普通砂浆锚杆虽具有成本低廉、施工简便等优点，但其自身固有的技术缺陷却潜伏着对锚杆工程质量和锚固效果的严重威胁，这是不容忽视的。普通砂浆锚杆的主要缺陷有： a.普通砂浆锚杆常采用先灌浆后插筋的工艺，人为因素对灌浆饱满度影响较大，特别是当施工向上仰斜或长度大于3.0m的锚杆，灌浆饱满程度更难于保证，常导致实际的有效锚固区与设计要求相差甚远，而当前又缺乏检验砂浆饱满度的有效方法。锚杆的抗拔试验也无法判定这类全长粘结型锚杆是否满足设计要求(因只要在不小于锚杆体直径的25～35倍的长度内灌满砂浆，在极限荷载的作用下总是杆体钢材出现颈缩与破坏)。因此，当前广泛使用的砂浆锚杆留下深深的隐患，更危险的是通常这种隐患不被人们察觉。 b．普通砂浆锚杆一般不设垫板和螺母(有时仅设置垫板，但无带丝扣的螺母)，无法在锚杆安装后提供托板力，锚杆的作用完全处于被动状态，只有当岩体位移时，锚杆才开始发挥坐用。这就不利于控制岩体开挖后早期的松动与位移。 c. 由于锚杆施工中砂浆饱满度难以控制．钻孔内的孔隙、空腔以及杆体钢筋裸露现象往往难以避免，为地下水(特别是含腐蚀介质的地下水)的入侵提供了通路，导致钢质杆体的锈蚀，严重影响锚杆的耐久性。 d. 在软弱破碎岩体等不良地层中钻孔，拔出钻杆后，常出现塌孔现象，普通砂浆锚杆的应对能力差。 2 中空注浆锚杆的构造与特点 2.1 中空锚杆的结构特点 为了从根本上克服普通砂浆锚杆的弊端，改善锚杆的施工工艺和工作特性，确保锚杆工程质量，几年来杭州图强公司先后开发了RD普通中空注浆锚杆系列、EX钢质涨壳中空注浆锚杆系列、SD自进式中空注浆锚杆系列和YD预应力中空自进式注浆锚杆，以及相应的DML30—2型锚杆专用注浆泵和扭力扳手等配套装置，形成了完整的中空注浆锚杆体系，能适应不同地层和不同设计承载力的岩土锚固工程的要求。 普通中空注浆锚杆由中空锚杆体、硬质塑料锚头、止浆塞、垫板和螺母组成(图1)：钢质涨壳中空注浆锚杆由中空锚杆体、钢质涨壳锚头、止浆塞、垫板和螺母组成(图2)；S 进式中空注浆锚杆由中空锚杆体、自进钻头、联接套、止浆塞、垫板和螺母组成(图3)；预应力中空白进式注浆锚杆由中空锚杆体，自进钻头、连接套、对中器、PE套管、自由段钢套管、止浆塞、垫板和螺母组成(图4)。
嵩山煤矿回风大巷延伸注浆加固施工安全技术措施 一、工程概况 回风大巷延伸通尺73m至88m位置，共计15m，由于顶帮岩性较差，导致局部顶帮超挖，为保证支护强度，需对局部超挖处注浆加固，为确保施工安全，特编制《嵩山煤矿回风大巷延伸注浆加固施工安全技术措施》 附图1：回风大巷延伸注浆加固平面位置图 二、巷道加固支护 对回风大巷延伸通尺73m至88m位置，共计15m范围巷道顶帮进行注浆，注浆采用Φ25mm×2000mm注浆锚杆，每排打设7根，分别为正顶1根、两帮及肩窝各3根，间排距1.4m×2.0m，注浆施工顺序：由外向里依次施工。 附图2：回风大巷延伸注浆加固断面示意图 1、注浆要求： （1）注浆液为纯425#普通硅酸盐水泥浆，水泥浆水灰比为0.5:1～0.8:1。 （2）注浆量：从保证巷道岩层裂隙被充填密实的角度出发，注入的浆液尽量保证裂隙充填密实的需要，原则上注到回风大巷延伸巷内不漏浆为止。 （3）注浆压力：注浆需要一定压力克服裂隙阻力以便浆液渗入岩层，注浆压力为0.8～1MPa。 （4）注浆结束标准：注浆压力逐步升高至终止压力后降低注浆速度，原则上注到回风大巷延伸不漏浆为止，观察到浆液从中空锚杆体端头孔内溢出时即停泵。 2、注浆质量要求： （1）严格按设计参数施工，达到设计深度和设计终压。
（2）注浆前先压入清水5～10min，冲洗裂隙通道，提高注浆效果。 （3）注浆采用低——高——低档位，防止高档位注浆突然上压影响注浆效果。 （4）相邻两排注浆孔不能同时注孔，可以间隔一排施工，用以作为对注浆孔扩散半径的观察孔。 （5）注浆时密切注意观察巷道有无跑浆、顶板下沉等现象，发现异常，立即停止注浆，并向生产科汇报。 3、注浆工作由开一队打眼、探防队注浆。 三、施工工艺 （一）注浆锚杆安装及注浆工艺 1、打眼 （1）打眼前，首先要按照施工方向由外向里的顺序进行敲帮问顶，及时用长柄工具找掉活矸危岩，确认安全后方可进行作业。 （2）顶部、肩窝注浆锚杆孔采用锚杆机打眼，打眼时工作人员必须站在支护可靠地点进行作业，注浆锚杆孔位要准确，验收员要根据设计要求确定眼位，打眼时应在钻杆上做好标记，保证注浆锚杆外露长度为60～70mm，打眼时应按施工方向由外向里的顺序依次进行。 2、安装注浆锚杆 （1）检查注浆锚杆的出浆孔是否有异物堵塞，若有堵塞及时清理干净。 （2）用压风冲洗钻孔，吹出孔内岩粉、煤粉。 （3）向钻孔内插入注浆锚杆。 （4）采用封孔胶或破布对注浆锚杆与打设的注浆眼孔口部进行封孔，防止
调压室顶拱机械涨壳式预应力中空注浆锚杆施工技术 蒲进 （中国水利水电第五工程局有限公司） 摘要本文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。 关键词锦屏二级水电站调压室机械涨壳式预应力中空注浆锚杆施工技术 1 工程概况 锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河弯上，是雅砻江干流上的重要梯级电站。锦屏二级水电站利用雅砻江下游河段150km长大河弯的天然落差，截弯取直，获得额定水头288m。电站总装机容量4800MW，单机容量600MW。 锦屏二级水电站4条引水隧洞末端各设有一座上游调压室。调压室由原来招标文件的阻抗式加扩大上室型式改变为了差动式结构，调压室顶部也由原来的穹形改变为城门型，闸门井兼作升管，为“一洞一室两机”布置型式。每座调压室主要由阻抗孔、调压室竖井、事故闸门布置有关的闸墩、闸门检修和启闭平台、闸门后通气孔、调压室底部分岔段等组成。 锦屏二级水电站调压室顶拱为渐变的城门型。调压室顶拱全长49.50m，调压室顶拱高程1711.50m，底板高程1696.25m，高15.25m，宽22.532～30m。 工程区岩性为微风化T2y5-2花斑状大理岩，断层不发育，裂隙较发育。调压室围岩较完整，局部较破碎，以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，部分为Ⅳ类。调压室上覆岩体厚度为123～166m，地下水埋藏较深，在调压室底中下部，虽岩溶总体育微弱，但由于T2y5-2属强富水地层，岩溶裂隙水发育，施工中会遭遇股状涌水、线状流水及渗滴水。 2 调压室支护形式概述 调压室顶拱支护参数：顶拱采用φ28，T=120ｋN，L=6m和φ32，T=120ｋN，L=8m两种机械涨壳式预应力中空注浆锚杆交错布置，间排距1.5m，挂φ8，＠15cm×15cm钢筋网，喷C25混凝土、δ=15cm；边墙和端墙采用φ28，L=6m和φ32，L=9m普通砂浆锚杆交错布置，间排距1.5m，挂φ8，＠15cm×15cm钢筋网，喷C25混凝土、δ=15cm。机械涨壳式预应力中空注浆锚杆主要参数见表1。表1 机械涨壳式预应力中空注浆锚杆主要参数表 产品型号名义外径/壁厚 (mm) 涨壳极限抗 拉力(kN) 杆体极限 拉力(kN) 断后伸长率 (%) 锚杆孔直径 (mm) EX28N 28/6 130 250 16 46 EX32N 32/6 180 290 16 65
前言 岩溶地质现象一直是人们研究的对象，对其的发育过程及形态特征已经有深刻的认识，路基中的岩溶一直是路基长期稳定的重大隐患，文章对路基岩溶病害的常见类型和注浆加固治理方法进行了分析。 1 路基岩溶病害常见类型主要包括以下几种情况[1] 1.1 由于地下洞穴顶板的坍塌，或因溶洞内充填物被地下水的运动所带走，使位于其上的路基发生塌陷、下沉或开裂。 1.2 较大的石芽石形成的地基局部不均匀，易使路基产生差异变形，且石芽周围充填软塑红粘土，影响路基的设计与施工。 1.3 雨季落水洞难以及时下排水石，易在洼地、槽谷等形成积水区，从而影响路基的稳定性。由于地下岩溶水的活动或因地面水的排泄不畅，而导致路基基底冒水、水淹路基、水冲路基等病害。 1.4 漏斗使地面呈凹陷状，其内土质疏松，填筑路基后，易引起进一步塌陷。 2 注浆方法的分类 目前土体注浆方法按常规可分为两大类，即静压注浆法和高压喷射注浆法[2-3] 2.1 静压注浆法 静压注浆法是利用液压、气压和电化学的原理，通过注浆管将能强力固化的浆液注入地层中，浆液以充填、渗透、挤密和劈裂等方式，挤走土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，浆液固结后将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，从而改变岩土体的物理力学性质。静压注浆法适用土质范围：中粗砂及砂砾石，破碎岩石与卵砾石，软粘土和湿陷性黄土。 2.2 高压喷射注浆法 高压喷射注浆法是利用高压射流切割原理，通过带有喷嘴的注浆管在土层的预定深度以高压设备使浆液或水成为20Mpa左右或更高的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲击切割土体，当喷射流的动压超过土体结构强度时，土粒便从土体中剥离。一部分细小的颗粒随浆液冒出地面，其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力的作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小有规律的重新排列，浆液凝固后，便在土中形成一个固结体。固结体是浆液与土以半置换或全置换的方式凝固而成的。高压喷射注浆法适用土质范围为砂类土、粘性土、湿陷性黄土和淤泥。
自进式中空注浆锚杆 ZJS自进式中空注浆锚杆采用良好的厚壁无缝钢管材料、完美快捷的表面螺纹形成工艺以及做工精良的配件，真正实现了自进式锚杆钻孔、注浆、锚固等功能的统一。锚杆前的穿透力极强的钻头，在一般凿岩机械的作用下，可以轻易穿透各类岩石。具有连续的国际标准波形螺纹，可以作为钻杆配合钻头完成钻孔成锚孔。 一、ZJS自进式中空注浆锚杆结构 1、螺母：能将危岩应力集中传递到垫板上。 2、拱形垫板：能承受更大的危岩应力。 3、止浆塞：使注浆保持一定压力以充分填充危岩空隙。 4、锚杆体：国际标准波形连续螺纹，便于安装钻头、连接套、紧固螺母；并能任意切割和连接加长。 5、锚杆连接套：使锚杆能边钻进边加长至设计的深度。 6、合金钻头：具有极强穿透力，使锚杆能穿过各类岩石。 二、适用范围、 我公司生产的ZJS自进式中空注浆锚杆广泛用于公路、铁路、隧道以及水利水电工程地下洞室的超前管棚支护、边坡支护，适用于软弱危岩、断层破碎带、高地应力大变形等复杂地质条件，特别是坍孔严重和特长锚杆施工及狭窄地段施工等工程中，是提高岩土稳定性和解决复杂岩土工程稳定问题最经济有效方法之一。 三、ZJS自进式中空注浆锚杆特点 1、锚杆前有穿透力极强的钻头。在一般凿岩机械的作用下，可以轻易穿透各类岩石。 2、钻杆具有连续国际标准波形螺纹，可以配合钻头完成钻孔。 3、钻杆的锚杆体无需拔出，其中空可作为注浆通道，从里至外进行注浆。 4、高效能的止浆塞使注浆能保持较强的压力，充分地充填空隙，固定破碎岩体，高强度的垫板、螺母可以将深层危岩应力均匀地传递到周围壁岩石上，达到危岩与锚杆互为支护的目的。 5、采用机械切削工艺加工的高强度连接套，使自进式锚杆具有边钻进边加长的特性，使其可适用于较小的施工空间，实现了特长锚杆加固危岩的设计目的。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910184173.6 (22)申请日 2019.03.12 (71)申请人 中铁隆昌铁路器材有限公司 地址 642150 四川省内江市隆昌市金鹅街 道重庆路598号 (72)发明人 杜金虎 侯亮 (74)专利代理机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 邓世燕 (51)Int.Cl. E21D 21/00(2006.01) E21D 20/02(2006.01) (54)发明名称预应力中空注浆摩擦式让压锚杆及支护方法(57)摘要本发明公开了一种预应力中空注浆摩擦式让压锚杆及支护方法，让压锚杆包括锚固头部件和锚杆体，在锚杆体上套设有堵头、让压套管、挤进块和六角头螺母，在让压套管上套设有垫板和球形螺母，在让压套管前端设置堵头，在让压套管后端设置挤进块和六角头螺母。与现有技术相比，本发明的积极效果是：该锚杆适用范围广，既可当预应力锚杆适用在较硬的岩层，更适用于地质情况复杂的高地应力环境；在高地应力环境中，该锚杆能缓慢释放地应力，使围岩变形控制在可控范围，不会出现围岩的突然崩塌；该锚杆具有结构简单，施工方便特点，能实现“刚—柔—刚” 的最新支护理论。权利要求书1页 说明书3页 附图8页CN 109707425 A 2019.05.03 C N 109707425 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109707425 A 1.一种预应力中空注浆摩擦式让压锚杆，其特征在于：包括锚固头部件和锚杆体，在锚杆体上套设有堵头、让压套管、挤进块和六角头螺母，在让压套管上套设有垫板和球形螺母，在让压套管前端设置堵头，在让压套管后端设置挤进块和六角头螺母。 2.根据权利要求1所述的预应力中空注浆摩擦式让压锚杆，其特征在于：所述让压套管前端制有内螺纹，通过内螺纹与堵头螺纹连接；所述让压套管后端制有外螺纹，通过外螺纹与球形螺母螺纹连接。 3.根据权利要求1所述的预应力中空注浆摩擦式让压锚杆，其特征在于：所述让压套管为中空的管状结构，内孔中部为带有锥度的锥面，内孔前端内径小于后端内径。 4.根据权利要求3所述的预应力中空注浆摩擦式让压锚杆，其特征在于：在让压套管内孔后端设置沉台。 5.根据权利要求1所述的预应力中空注浆摩擦式让压锚杆，其特征在于：所述六角头螺母的内孔设置有与锚杆体相配合的螺纹。 6.根据权利要求1所述的预应力中空注浆摩擦式让压锚杆，其特征在于：所述锚固头部件包括内楔和设置在内楔上的夹片，在所述内楔上设置涨紧导引斜面和内波形螺纹，在所述涨紧导引斜面上开有T型滑槽；在所述夹片上设置有斜齿和与涨紧导引斜面上开设的T型滑槽相配合的T型结构。 7.根据权利要求6所述的预应力中空注浆摩擦式让压锚杆，其特征在于：所述锚杆体通过内楔上的内波形螺纹与内楔连接。 8.根据权利要求1所述的预应力中空注浆摩擦式让压锚杆，其特征在于：所述锚杆体为中空锚杆体。 9.一种利用权利要求1所述的预应力中空注浆摩擦式让压锚杆的支护方法，其特征在于：包括如下内容： 一、第一个“刚”性支护阶段： 将整个锚杆插入锚杆孔底头后，在锚杆体推动下，锚固头涨开贴紧孔壁，旋转六角头螺母，锚固口与孔壁楔紧，同时推动挤进块向孔底方向移动，当挤进块到达让压套管内孔斜面时，挤进块在移动受阻的同时给让压套管一个支护力，支护力通过球形螺母和垫板将力传递给围岩，起到预应力支护，随后注浆对围岩进行改良； 二、第二个“柔”性支护阶段： 当垫板周围岩层发生应力变形时，应力F作用于垫板，将球形螺母和让压套管往应力作用方向推动；挤进块凭借后端六角头螺母的支撑，与锚杆体不发生相对位移；让压套管在应力F作用下将挤进块挤压进让压套管内，挤进块与让压套管间的相对摩擦力F＇，通过球形螺母和垫板转化为对岩层的支护力F＇；当挤进块被完全挤进让压套管内后，摩擦力由静摩擦转化为滑动摩擦，挤进块在滑动挤进过程中摩擦力逐步增加，当F＇＝F时围岩停止变形，该过程即是围岩释放应力、让压支护的过程； 三、第三个“刚”性支护阶段： 当挤进块滑动到让压套管的底部与堵头接触时，挤进块停止滑动，整个锚杆的支护力完全靠整个锚杆的刚性对围岩起支护作用。 2
杭州图强工程材料有限公司企业标准 Q/HTJ001.3-2005 涨壳式中空注浆锚杆 2005年2月1日发布2005年2月1日实施
杭州图强工程材料有限公司发布 目录 1.范围 (3) 2.引用标准 (3) 3.术语、结构与型式、产品表示方法、型号编制规则 (3) 3.1.术语 (3) 3.2 结构与型式 (4) 3.3 表示方法（定义） (5) 3.4 型号编制方法 (5) 4 涨壳式中空注浆锚杆的系列产品型号、技术规格和力学性能 (6) 4.1 涨壳式中空注浆锚杆系列产品型号、锚杆体型号、规格和性能 (6) 4.2配件型号规格 (7) 5.普通中空注浆锚杆体及配件技术要求 (8) 5.0 一般规定 (8) 5.1中空锚杆体、联接套、螺母、垫板、止浆塞、塑料排气管 (8) 5.2 涨壳锚固头 (8) 6试验方法 (9) 6．1中空锚杆体、联接套、螺母、垫板、止浆塞、塑料排气管 (9) 6．2 涨壳锚固件 (9) 7. 检验规则 (9) 7.1一般规定 (9) 7.2 出厂检验 (9) 7.3交货检验 (9) 7.4型式试验 (9) 8．标志、标签、包装 (9) 8.1标志 (9) 8.2标签 (9) 8.3包装 (10) 附件 EX型涨壳（胀壳）锚固件极限拉力试验规程 (11) 一．试验目的和适应范围 (11) 二．试验方法 (11) 三. 试验设备 (13) 四．试验步骤： (13) 五．试验合格规定 (13)
杭州图强工程材料有限公司企业标准涨壳式中空注浆锚杆Q/HTJ001.3-2005 1.范围 本标准规定了涨壳式中空注浆注浆锚杆的要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输、储存。 本标准适用于用金属材料制作的涨壳式中空注浆锚杆。 2.引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时 所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 222—84 钢的化学分析用式样取样法及成品化学成分允许偏差 GB 223.1—81 钢铁及合金化学分析方法 GB/T 223.71—1997 钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后重量法测定碳含量GB/T 223.74—1997 钢铁及合金化学分析方法非化合碳含量的测定 GB /T228—2002 金属材料室温拉伸试验方法 GB/T 699—1999 优质碳素结构钢 GB11352—89 一般工程用铸造碳钢 GB 669—88 优质碳素结构钢技术条件 GB 711—88 优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带 GB/T 8162—1999 结构用无缝钢管 GB 11115—89 低密度聚乙烯树脂 GB 11116—89 高密度聚乙烯树脂 Q/HTJ001.1-2005 中空注浆锚杆 3.术语、结构与型式、产品表示方法、型号编制规则 3.1.术语 3.1.1涨壳式中空注浆锚杆，见图1所示。 涨壳式中空注浆锚杆主要由普通中空锚杆体、涨壳锚固件、连接套、垫板、螺母、塑料排气管、止浆塞等组成。 3.1.2 普通中空锚杆体：表面有矩形螺纹、用于支护锚固的中空钢筋杆体。 3.1.3 连接套：用于中空锚杆体间相互连接的，有内螺纹的套管。（图中未示） 3.1.4 垫板：把锚固力施加给围岩的压板。 3.1.5 螺母：将中空锚杆体锚固力传递给垫板并将垫锁紧的带内螺纹装置。 3.1.6 涨壳锚固件(或称胀壳锚固件/锚固头)：通过涨壳与锚杆孔内壁的挤压摩擦产生锚固力，并可以施加预应力，将中空锚杆体固定在锚孔正中的装置。由两瓣外楔和一个内楔组成。见图2，图3所示。
新型中空注浆锚索山东中煤工矿集团
1．新型中空注浆锚索开发背景 锚索是采用有一定弯曲柔性的钢绞线，通过预先钻出的钻孔以一定的方式锚固在围岩深部，外露端通过工作锚压紧托盘对工程围岩进行补强加固的一种支护手段。其特点是锚固深度大，承载能力高，并可以施加较大的预紧力，因而可以获得比较理想的支护效果，是目前最为可靠、最为有效的围岩加固方式，其加固范围、支护强度可靠性是常规锚杆支护所无法比拟的。 预应力锚索加固围岩的实质就是通过锚索对被加固围岩体施加应力，限制围岩的变形，从而保持围岩稳定。锚索安设锁紧以后，锚索集中应力以45°的压力分布传递至支护结构物上。预应力锚索施工简单，可以和多种支护措施相结合，工期短，费用低，尤其对破损巷道的加固比其它方法更具有优越性。在围岩较差的巷道、大断面硐室、交岔点、断层带附近以及受动压影响的巷道，譬如长壁工作面跨采巷道，要加大支护长度，提高锚固效果，采用预应力锚索是一条有效途径。锚索支护属于主动支护，一般只需要较小密度的锚索就能够达到良好的支护效果。 目前国内主要采用φ15.24、φ17.8钢绞线加工制作的树脂锚索进行煤巷补强加固。树脂锚固锚索具有制作简单，安装速度快，承载及时等优点，很快得到大面积推广应用。但在稳定性较差的厚煤层动压巷道，譬如沿空掘巷以及一些特殊地点如大断面切眼、破碎地带、受动压影响的跨采巷道等，其承载能力偏低，同时，由于锚固长度只有锚索长度的1/3，属于端部锚固锚索，对破碎顶煤的加固作用有限。随着其用量越来越多，树脂锚固锚索也逐渐暴露出一系列的问题，其中有的问题还非常严重。从现场使用的情况来看，这种锚索存在的突出问题是： （1）搅拌树脂锚固锚索只能采用单股，锚索承载能力小，支护强度低，钻孔利用率（即通过每个钻孔索能获得的支护阻力）低。由于锚索索体没有经过专门的加工制作过程，索体的7根钢丝不能同步承载，现场实测其实际承载能力只有220—230KN，低于钢绞线的工程载荷，甚至比目前使用的Φ22mm高强锚杆的破断力（250KN）还低。在高应力区、受冲击地压影响的巷道时常出现断锚索现象，给支护可靠性带来了很大隐患。 （2）作为搅拌树脂锚固的支护体系，锚索索体直径偏小，不符合合理的“三径”匹配关系，树脂锚固剂固化后形成的环形体厚度达到6mm 以上，对锚固力有不利影响。同时，由于锚索直径偏小，在安装过程中搅拌树脂的效果差，容易因树脂锚固剂包装袋
中空注浆锚杆 中空注浆锚杆总成结构 1、中空注浆锚杆锚头：锚头上的倒刺可将锚杆定位于钻好的孔内，中空注浆锚杆并保证杆体良好居中。 2、中空注浆锚杆锚杆体：总成中最重要的构建，在锚固和支护中起主要作用。 3、止浆塞：在注浆过程中保持注浆压力，使浆液充分填充进围岩缝隙。 4、垫板：承受更大的围岩应力。 5、螺母：将围岩应力集中到垫板上。 中空注浆锚杆主要技术性能参数 LH系列高强、轻型中空注浆锚杆技术性能参如下，若用户有特殊要求，我公司可重新设计予以满足： 规格 LH25 LH27 LH28 LH32 LH38 定制其他规格 外径（mm）￠25 ￠27 ￠28 ￠32 ￠38 抗拉力（Kn） F≥180 F≥200 F≥200 F≥220 F≥350 齿高（mm） 1.5±0.1 螺距（mm） 12.7±0.1 螺纹方向左旋 标准长度 2.0 3.0 3.5 4.0 4.5（可根据需要定制） 中空注浆锚杆备注抗拉强度和长度均可根据客户设计要求制作 施工工艺 1、用钻机按设计孔径和深度钻孔并清理空内碎石。 2、将锚头与杆体一端连接后插入钻好的孔内，将锚头上的倒刺挂在孔底端。 3、安装止浆塞、垫板、螺母。并旋紧螺母。 4、将快速注浆接头与锚杆尾端连接，注浆接头另一端与注浆机连接。 开动注浆机注浆，待注浆饱满且压力达到设计值时关机。中空注浆锚杆,注浆压力可根据设计参数和注浆机性能确定，灰沙比参考值为：1：0—1：1，水灰比参考值为0.45—0.5： 中空注浆锚杆应用范围： 1. 径向加固：中空锚杆代替传统砂浆锚杆用于径向加固，中空注浆锚杆,可以彻底解决传统砂浆锚杆施工工艺过程中注浆不饱满，无法实现压力注浆等诸多缺陷，确保工程质量。 2. 边坡加固：用中空锚杆加固不稳定边坡，不但工艺简单，成本低廉，而且施工方便快捷，效果显著。 3. 基坑支护：建筑物的基坑加固采用中空锚杆，不但工艺简单，而且可实现压力注浆，改良基坑围岩条件。结构：中空锚杆由中空全螺纹杆体、锚头、止浆塞、垫板、螺母等组成，它的每一个部件都是为了最大限度地保证注浆时充填饱满、密实，砂浆可以在高达数十公斤（具体参数以设计为准）在压力作用下渗透进围岩裂，中空注浆锚杆并且可以方便地安装垫板、螺母。 产品特点： 1. 中空设计，使锚杆实现了注浆管的功能，避免了传统施工工艺注浆管拔出时造成的砂浆流失。 2. 注浆饱满，并可实现压力注浆，提高工程质量。 3. 由于各配件的作用，杆体的居中性很好，砂浆可以将锚杆体全长包裹，避免了锈蚀的危险，达到长期支护的目的。
两家庄隧道中空锚杆施工方案 一、工程概况 两家庄隧道为一座高速公路分离式中隧道，进口位于十堰市张湾区汉江街道办两家庄西南侧，出口位于十堰市张湾区红卫街道办大沟水库东北侧，轴线方向约230o，呈北东～南西向展布。左幅里程桩号ZK4+590～ZK5+185，全长595m，最大埋深约115m；右幅里程桩号YK4+590～YK5+185,全长595m，最大埋深约111m。左幅进口和右幅出口洞门采用端均为台阶式，左幅出口和右幅进口洞门采用端均为端墙式。 隧道洞身段围岩为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，其衬砌类型为Z0c型、Z5+型、Z4型、Z3型其长度见表1-1。 隧道衬砌类型表（表1-1） 二、自然及地质条件 1、地形地貌 隧址区属构造剥蚀低山-丘陵地貌区，相对高差约160m，隧道轴线经过地段地面高程约370m～487m。隧道进口地形坡度均较陡，自然坡角约35°～40°，山坡上植被较发育，分布有少量农田果园，坡脚处有少数居民点。隧道进口端分布有乡村水泥路，交通较便利；出口端交通稍有不便。 2、地质构造 隧址区位于秦岭褶皱系之东段，南秦岭印支冒地槽褶皱带（南秦岭构造带）二级构造单元之武当山复背斜范围内，可见明显的揉皱现象。主要出露中元古界
武当山群（Pt wd）片岩，片理产状略变化，实测片理产状分别为20°∠83、125° 2 ∠78°， 12°∠70°7°∠60°节理裂隙较发育。 3、地层岩性 e1+d1）片岩，具体分述如隧址区出露、揭露的地层主要为中古界武当山群（Q 4 下： e1+d）：灰黄色，分布于山体表层，钻探揭示厚度4.64～5.6m，强风化片岩（Q 4 结构严重破坏，锤击易碎，成分为云母、石英等，裂隙发育，岩芯破碎，呈碎块状、短柱状，采取率65%～67%，RQD=40%~48%。 中风化片岩（Pt2wd）：灰白色、深灰色、灰色，最大揭露厚度17.7m,变晶结构，片状构造，主要成分有云母、石英、长石等，节理裂隙较发育，岩芯呈短-长柱状，采取率80%～90%，RQD=50%～72%. 4、水文地质条件 隧道区地表水系较发育，主要为隧道出口端大沟水库水体、进口端冲沟内季节性流水以及大气降水形成的地表面流等，水量受季节性影响变化较大，其自然排泄畅通，隧道洞口地面标高远高于水库水位，对隧道施工影响较小。但应注意雨季地表面流对洞口边、仰坡的冲刷破坏作用，已采取截流、疏排措施。 隧址区地下水类型主要为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。松散岩类孔隙水主要 赋存于第四系松散堆积物中，处于斜坡地带，分布不稳定，总体厚度小，受大气降水补给，贮水条件较差，易渗透流失，仅季节性有水，对隧道施工影响较小。基岩孔隙水主要赋存于片岩空隙中，主要受大气降水补给，并受岩石完整性及裂缝开启程度制约，沿基层风化裂隙、构造裂隙等向地势低凹处呈脉状、线状排泄，水量一般较平乏。 5、不良地质 在隧道浅埋段，由于第四系覆盖层厚度较大或基岩风化裂隙发育，地下水的补给条件较好，受降水影响在雨季开挖时可能存在滴水，渗水现象，施工中需做好安排措施，并控制开挖进尺，及时支护衬砌。
基坑支护计算书 一、粗格栅槽深8.4m基坑支护计算书： ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] ---------------------------------------------------------------------- 排桩支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ] ----------------------------------------------------------------------8. [ 土层参数 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ] ---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型: ---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ] ---------------------------------------------------------------------- 各工况：
WT中空注浆锚杆施工工法 (2002—19工字13号) 中铁十九局集团有限公司 岳晓东张永治柏威杨大林 一、前言 锚杆支护是隧道施工支护的重要形式，它能有效地控制由于爆破及其它手段开挖而使围岩产生的岩体松动，提高围岩的稳定性。WT中空注浆锚杆曾获得中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十届年会推荐产品的称号。在三线大跨度隧道的施工支护中，根据其跨度大、围岩破碎的特点，在既要保证施工安全，又要保证施工进度的情况下，我们选用了这种高强高效的WT中空注浆锚杆，经总结提高形成本工法。 二、工法特点 1、安装方便，不需现场加工螺纹，就可方便地安设垫板、螺母。 2、注浆饱满，并可实现压力注浆，提高工程质量。 3、由于各配件的作用，杆体的居中性很好，砂浆可以将锚杆体全长包裹，避免锈蚀的危险，达到长期支护的目的。 4、技术容易掌握，利于推广和应用。 三、适用范围 1、适用于隧道内地质较差、围岩破碎地段的锚固支护和超前支护。 2、适用于隧道坍方、断层地段的整治。 四、施工工艺 （一）、工艺原理（※插入相关内容） WT中空注浆锚杆(见图1)是一种新型锚杆，锚杆直径为25mm，表面带有螺纹，中间有一空孔，锚杆插入已由凿岩机凿好的锚孔内，锚头上的倒刺立即将锚杆挂住。在一些特别破碎的围岩中，为防止锚头上注浆被岩屑堵塞，保证砂浆流动顺畅，可以在杆体的前部相隔一定距离钻一些孔径为?6的注浆孔，然后通过空孔注浆固结，固结后的围岩成一整体，在锚杆强大抗拔力的作用下，围岩有了充分的自承能力，加大了围岩的稳定性。
图1 WT中空注浆锚杆原理示意图 (二)、工艺流程（见图2） 图2 工艺流程 (三)、操作要点 1、施工准备 a)施工现场达到三通，即电通、水通、路通。
锚杆（索） 1.锚杆（索）的作用机理 立柱在荷载的作用下，有绕着基地转动的趋势，此时可以利用灌浆锚杆（索）的抗拔作用力来进行抵抗。灌浆锚杆（索）指用水泥砂浆(或水泥浆、化学浆液等)将一组钢拉杆(粗钢筋或钢丝束、钢轨、小钢筋笼等)锚固在伸向地层内部的钻孔中，并承受拉力的柱状锚固体。它的中心受拉部分是拉杆。其受拉杆件有粗钢筋，高强钢丝束，和钢绞线等三种不同类型。而且施工工艺有简易灌浆、预压灌浆以及化学灌浆。锚固的形式应根据锚固段所处的岩土层类型、工程特征、锚杆（索）承载力大小、锚杆（索）材料和长度、施工工艺等条件，按表1-1进行具体选择。 同时，为了更好地对锚杆（索）进行设计，以下将对锚杆（索）的抗拔作用力机理进行介绍。 锚杆（索）的抗拔作用力又称锚杆（索）的锚固力，是指锚杆（索）的锚固体与岩土体紧密结合后抵抗外力的能力，或称抗拔力，它除了跟锚固体与孔壁的粘结力、摩擦角、挤压力等因素有关外，还与地层岩土的结构、强度、应力状态和含水情况以及锚固体的强度、外形、补偿能力和耐腐蚀能力有关。 许多资料表明，锚杆（索）孔壁周边的抗剪强度由于地层土质不同，埋深不同以及灌桨方法不同而有很大的变化和差异。对于锚杆（索）抗拔的作用机理可从其受力状态进行分析，由图1-1表示一个灌浆锚杆（索）中的砂浆锚固段，如将锚固段的砂浆作为自由体，其作用力受力机理为： 锚杆选型表1-1当锚固段受力时，拉力T。首先通过钢拉杆周边的握固力(u)传递到砂浆中，然后再通过锚固段钻孔周边的地层摩阻力(τ)传递到锚固的地层中。因此，钢拉杆如受到拉力作用，除了钢筋本身需要有足够的截面积(A)承受拉力外，锚杆（索）的抗拔作用还必须同时满足以下三个条件： ①锚固段的砂浆对于钢拉杆的握固力需能承受极限拉力； ②锚固段地层对于砂浆的摩擦力需能承受极限拉力； ③锚固土体在最不利的条件下仍能保持整体稳定性。 以上第①、②个条件是影响灌浆锚杆（索）抗拔力的主要因素。 图1-1 灌浆锚杆（索）锚固段的受力状态 2.锚杆（索）的设计计算 锚杆（索）的设计原则: (1)锚杆（索）设计前应进行充分调查，综合分析其安全性、经济性与可操作性，避
中空注浆锚杆有用于预支护的超前中空注浆锚杆和用于一般隧道复合式衬砌拱部的系统径向锚杆。主要应用于地质条件中等-良好的围岩永久系统支护和超前预支护。 1 施工工艺 1.1 中空注浆锚杆参数 超前锚杆：φ25，长度3.5m；环向间距40cm；纵向间距Ⅳ级围岩中为2.0m，Ⅴ级为2.4m；外插角5°～10°，可据实际情况作适当调整，注浆材料为1：1水泥浆液。 系统锚杆：φ25带排气装置，长度3、3.5、4m。杆体极限拉力≥180KN，带垫板，垫板尺寸不得小于150mm×150mm×6mm，梅花形布置，间距详参设计。 1.2 工艺流程 中空注浆锚杆施工工艺流程见图1。 图1 中空注浆锚杆施工工艺框图
1.3 施工方法 区别于普通的砂浆锚杆，它将传统的先灌浆后锚固工艺改为先锚固后注浆，注浆时压力可达数十公斤，不但可以充填锚孔，而且在裂隙发育的地区，浆液在注浆压力作用下渗透进裂隙，达到改善围岩结构的目的。 锚杆制作：采用厂家生产的定型产品，如WT、WTD系列，锚杆由中空全螺纹杆体、排气管、锚头、止浆塞、垫板、螺母组成。见图2。 图2 普通中空注浆锚杆系统 ⑴采用锚杆台车或风枪钻孔，并用高压风清孔。地质为黄土地层时采用煤矿螺旋钻成孔。 ⑵将安装好锚头的中空锚杆和排气管同时插入孔内，锚头上的倒刺立即将锚杆挂住。 ⑶人工安装止浆塞、垫板和螺母。 ⑷利用快速接头将锚杆和注浆机连接。 ⑸开启注浆机器，按照设计的注浆压力进行压力注浆。 ⑹待砂浆达到设计强度90％以上时，再度拧紧螺母，施加预应力。 2 质量要求 2.1质量验收规范 《客运专线铁路隧道工程质量验收暂行标准》 2.2 分项验收标准 2.2.1 主控项目
预应力中空式注浆锚杆在围岩控制中的研发与应用 发表时间：2008-12-08T11:26:53.717Z 来源：《新学术论坛》2008年11期供稿作者：周世海1 陈钟1 郑伟杰2 [导读] 本文针对煤矿巷道破碎复杂困难围岩条件巷道控制问题，提出一些新型注浆形式、材料与预应力中空注浆锚杆联合支护系统操作经验 摘要：本文针对煤矿巷道破碎复杂困难围岩条件巷道控制问题，提出一些新型注浆形式、材料与预应力中空注浆锚杆联合支护系统操作经验，研发出MZGK100－42/21型预应力中空注浆锚杆、注浆封口技术、气动高压双液变比化学注浆泵与注浆加固的成套支护技术，充分发挥中空式注浆锚杆支护的主动性及整体效能，实现一次支护就能有效控制围岩变形与破坏，避免巷道的二次支护和返修，为矿井高效安全生产提供了可靠的技术手段。 关键词：预应力中空锚杆? 注浆? 围岩控制 0．前言： 随着采深的不断加大及开采条件的日益复杂和恶化，巷道围岩的控制始终是煤矿的最终实践形式。巷道围岩控制主要就是采用工程手段保持和提高围岩的强度，充分利用围岩自身的强度来保护围岩系统的稳定性。注浆作为改善岩土性质的重要技术，能在原位对岩土进行加固或改性，使一定范围内的岩土成为工程结构不可分割的一部分，能够有效控制围岩变形，显著改善支护效果，较为完善地解决一些岩土工程稳定与安全问题。 １．概述 煤矿井下巷道安全可靠的支护是确保矿井正常生产的基础，为确保巷道由于构造应力、深井、松软破碎围岩及采动影响等多因素作用下的巷道支护安全，根据祁东矿的实际情况，我们自行研究设计了预应力中空注浆锚杆，该锚杆兼顾注浆管和高强锚杆的双重作用，可有效实现压力注浆，改善弱面的力学性能，提高破碎圈、裂隙圈裂隙的粘聚力和内摩擦角，增大岩体内部块间相对位移的阻力，提高围岩的整体稳定性，配备不同的注浆材料（水泥浆、威尔浮注浆材料、波雷因注浆材料、有机高水材料、水泥－水玻璃注浆材料、ZKD型高水速凝材料等）和注浆工艺可以分别用于:1、综采工作面回采顶板破碎煤层支护；2、迅速充填空硐，防止有害气体积聚；3、加固沿空掘巷煤柱，加固破碎煤柱，防止煤柱及采空区漏风、发火；4、工作面冒顶及片帮加固；5、加固巷道交岔点，提高支护强度；6、井筒封闭水流； 7、封闭巷道顶、底板水流；8、超前支护等方面，也可用于隧道支护、高速公路护坡和高层建筑基坑加固支护等方面，并且该产品价格较低，可有效降低支护成本。为了从原理、施工工艺与手段等各个方面去真正解决煤矿巷道支护所面临的实际问题，皖北煤电集团祁东煤矿在采煤三区轨道上山及东胶机巷进行了预应力中空注浆锚杆支护试验和使用，并取得了较好的技术效果。 ２．中空式注浆锚杆的研发及配套设施 ２．１．MZGK100－42/21型预应力中空注浆锚杆 根据中国工程建设标准化标准及有关材料设计，该锚杆将高强锚杆和注浆管的功能合二为一。注浆时它是注浆管，注完浆后对注浆锚杆增加预紧力后。相对于传统的锚固工艺，它具有如下特点： 1、中空设计，使锚杆实现了注浆管的功能，避免了传统施工工艺注浆管拨出时造成的浆液流失。 2、注浆饱满，并且实现压力注浆，提高了工程质量。 3、由于各配件的作用，杆体的居中性很好，浆液可以将锚杆体全长包裹，实现全长锚固、避免锈蚀，达到长期支护的目的。 4、安装方便、可靠。 注浆锚杆尺寸参数可根据施工工程的需要进行变化，长度方向可用连接套调节实现（常用的有：L＝1.6，2.2，3.0m等）；杆体直径也可进行变化（Φ＝21、22mm等）；壁厚：δ＝5、6、7mm，杆体注浆孔采取单眼螺旋排列，断头开丝，在注浆结束后加托盘及螺母，增加预紧力。（中空注浆锚杆结构示意图如图1） 中空注浆锚杆组成：杆体、固定垫片、托盘、螺母 主要技术性能： （1）、注浆锚杆杆体材料优先选用极限拉力大于150KN。 （2）、金属杆体的延伸率不小于6％。 （3）、杆体直线度≤2mm/m。 （4）、金属杆体尾部螺纹承载力大于杆体极限拉力值的60％。 （5）、锚杆托盘的板材采用优质钢板加工而成，其形状为碟形，承载力大于杆体极限拉力值的60％。 （6）、锚固力大于杆体极限拉力值的70％。 ２．２．注浆泵 注浆时可根据注浆的材料不同选用不同的注浆泵，如：单液水泥注浆泵；SYB50/50型液压注浆泵；ZJB-85/180 型双液变比注浆泵；QB-25（12）型气动高压双液变比化学注浆泵等。但随着社会科技的不断发展和进步，煤矿井下注浆技术也在不断发展和更新，井下一些地质构造应力不大、采动影响不深、围岩破碎程度较小的巷道，其单一水泥静浆注浆仍然大量使用，但在一些地质构造应力大、采动影响