管縫式錨桿在關(guān)口地下廠房中的應(yīng)用

1、管縫式錨桿在關(guān)口地下廠房中的應(yīng)用管縫式錨桿在關(guān)口地下廠房中的應(yīng)用龔愛民摘要摘要管縫式錨桿是一種全長摩擦式錨桿但多數(shù)限于臨時(shí)支護(hù)與各類巷道支護(hù)，用于水電站地下廠房不多見。結(jié)合云南省昭通關(guān)口電站地下廠房噴錨支護(hù)，就管縫式錨桿的結(jié)構(gòu)、支護(hù)原理、受力條件、適應(yīng)條件及支護(hù)的可靠性和存在的問題作了論證。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞管縫式描桿地下廠房噴錨支護(hù)1工程概況工程概況關(guān)口電站位于云南省昭通境內(nèi)，裝機(jī)為25000kW，設(shè)計(jì)水頭250m電站廠房為地下廠房，其主副

2、廠房設(shè)計(jì)面積為35m10m，最大高度19.7m，采用新奧法設(shè)計(jì)與施工。廠房所在洞室均置于二疊系棲霞茅口組(P1gm)地層內(nèi)，巖性為深灰黑灰色中厚層塊狀巖，巖性單一，巖層產(chǎn)狀156～167，傾角20～22，其走向與廠房長軸方向交角較大，為70～88，該區(qū)灰?guī)r抗壓強(qiáng)度61.8～63.2MPa，軟化系數(shù)為0.71～0.74。單位彈性抗力系數(shù)為50～80MPa.cm1，彈性模量為(11.7～13.2)104MPa，堅(jiān)固系數(shù)為5～7。洞室埋深約1

3、05m，由于灰?guī)r強(qiáng)度高，巖體基本上呈塊狀整體結(jié)構(gòu)，節(jié)理多閉合，因此其成洞地質(zhì)條件及穩(wěn)定性較好。廠房在進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮了施工能力，質(zhì)量措施，特別是進(jìn)度要求，決定采用管縫式錨桿與噴混凝土聯(lián)合支護(hù)，進(jìn)洞部分采用噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。實(shí)踐證明，應(yīng)用管縫式錨桿其施工速度快，質(zhì)量容易保證，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。2管縫式錨桿管縫式錨桿管縫式錨桿是用2～2.5mm厚的高強(qiáng)度、高彈性合金鋼板卷制而成的一種空心可壓縮彈性鋼管，沿軸向全長開有一長縫，后端焊

4、有直徑為Φ8～10mm的環(huán)形鋼擋箍，以擋住托板，前端為錐體形狀，起導(dǎo)向作用，以便推進(jìn)鉆孔內(nèi)。一般管縫寬度14～16mm。管徑應(yīng)視圍巖性質(zhì)與鉆孔直徑來定，一般說來，孔徑與管徑差(即孔徑差)越大，錨固力也越大，但安裝也越困難。管縫式錨桿如圖1所示。圖1管縫式錨桿剖面圖管縫式錨桿剖面圖(單位：mm)之間產(chǎn)生的剪力超過摩擦阻力時(shí)，錨桿與孔壁之間可產(chǎn)生一定滑動，起到讓壓作用，但仍不喪失錨固力。因此實(shí)際施工時(shí)可提前支護(hù)時(shí)間，以便錨桿產(chǎn)生讓壓作用，使

5、錨桿不承受過大的變形壓力。3關(guān)口電站地下廠房的噴錨設(shè)計(jì)與施工關(guān)口電站地下廠房的噴錨設(shè)計(jì)與施工根據(jù)《巖石地下建筑技術(shù)措施》中的評定標(biāo)準(zhǔn)，并從工程地質(zhì)條件來看，認(rèn)為該洞室圍巖穩(wěn)定性較好。在開挖過程中，由于受節(jié)理裂隙、爆破及機(jī)械振動的影響，加之開挖后應(yīng)力重新分布，局部地方有危巖及松動掉塊，且洞室位于地下水位附近，因此施工設(shè)計(jì)時(shí)主、副廠房采用噴錨，進(jìn)洞部分采用噴錨網(wǎng)聯(lián)合永久支護(hù)。3.13.1噴錨支護(hù)參數(shù)的確定噴錨支護(hù)參數(shù)的確定根據(jù)工程實(shí)際勘測，

6、應(yīng)用工程類比方法并結(jié)合實(shí)際施工能力確定噴錨支護(hù)參數(shù)如下：錨桿：采用管縫式錨桿，外徑40mm，壁厚2.5mm，長2.5～3.0m。系統(tǒng)錨桿平面布錨均采用梅花形，間距與排距取值：頂拱1.0m1.0m，邊墻1.5m1.5m。錨桿外徑與鉆徑直徑差1.5～3.0mm。錨桿主要技術(shù)指標(biāo)：(1)桿體。外徑40mm，壁厚2.5mm，縫寬14mm，擋環(huán)距尾端的距離4.5mm，擋環(huán)焊縫拉脫力106～140kN，桿體極限抗拉力146～151kN，錨桿初錨力4

7、3～45kNm。(2)托盤。尺寸150mm150mm150mm，錨盤厚7mm，托盤承載力56～58kN。3.23.2施工程序施工程序施工分一次支護(hù)與二次支護(hù)，一次支護(hù)與開挖作業(yè)同時(shí)進(jìn)行，主要安裝管縫式錨桿和噴射30～50mm厚混凝土。為充分利用圍巖的天然承載力，采用預(yù)裂爆破開挖，爆破后立即打孔并安裝錨桿，出渣后進(jìn)行混凝土噴射。二次支護(hù)在頂拱部分開挖完成后，圍巖變形穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行。需掛網(wǎng)部位在二次支護(hù)前進(jìn)行。3.33.3管縫式錨桿的施工與抗力

8、調(diào)整管縫式錨桿的施工與抗力調(diào)整安裝管縫式錨桿的鉆孔要求平直，否則將插不進(jìn)去。因錨桿長度、錨桿外徑與鉆孔直徑之間的差值與錨固力成正比，故可通過錨桿的長度和鉆孔直徑來調(diào)整錨固力，從而有效地控制圍巖位移和變形。對于節(jié)理多閉合、巖體塊狀、整體性較好的部位，用長2.50m的錨桿，孔徑差取2～3mm。而對巖層破碎、節(jié)理、裂隙發(fā)育部位可采用長3.0m錨桿，孔徑差1.5mm。這樣不僅有利于安裝，保證了足夠的錨固力，同時(shí)通過錨固力的控制有利于在圍巖中形成