CN110644484A - 一种地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法，包括开凿锚孔、将止浆袋套装在锚杆上，再将锚杆插装在锚孔以内，并通过木楔块固定，止浆袋将锚孔划分为锚固段和张拉段，通过注浆管A向锚固段以内注入浆料，待浆料初凝之后再通过注浆管B向张拉段注入浆料，最后安装锚垫板和螺母，待浆料凝结之后施工结束的步骤。采用本发明的技术方案，通过依序对锚固段、张拉段进行循序渐进地注浆，使只能沿着由锚孔孔底至锚孔孔口的方向逐渐注入，从而将锚孔以内的空气逐渐排出，达到使浆料在锚孔以内填充密实的效果，待浆料凝固后，最终使锚杆与围岩紧密粘接在一起，提升了支护效果，减少了安全隐患。
Description
技术领域
本发明属于矿山工程、土木工程岩土支护技术领域，尤其是一种地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法。
背景技术
目前，采用锚杆、锚索等工艺装备在采矿工程支护作业中的应用已十分广泛，其中，在锚杆支护作业过程中，为了增加锚杆支护强度，降低锚杆施工成本，常使用注浆锚杆支护工艺，这种工艺技术一般现在岩体上开凿锚孔，再将锚杆一端伸入锚孔以内，使锚杆的另一端伸出锚孔以外，再向锚杆与锚孔内壁之间的空隙以内注入适当的浆料，当浆料凝固时，则使用锚垫板将锚孔孔口盖合，并使用锁紧螺母锁紧，使锚杆通过锚固浆料与岩体结合为一体，从而增强锚杆支护强度。但是，现有的这种支护结构在施工时，在注入浆料的过程中，锚孔内仍然存在着空气，这些空气来不及被完全排除即被浆料所掩盖，从而造成浆料无法将锚孔以内各处间隙完全填充密实，当浆料凝结后，锚杆与锚孔内壁之间仍然存在较多的空隙，锚杆也没有完全与岩体结合为一体，影响了支护效果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供一种地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法，包括以下步骤：
步骤一：采用凿岩设备在岩体上开凿出锚孔；
步骤二：提供锚杆、木楔块和止浆袋，所述止浆袋两端开口并且通过弹性绳绑扎于所述锚杆之上，将所述锚杆的一端伸入所述锚孔以内并且使所述止浆袋容纳于锚孔以内，同时使所述锚杆的另一端伸出锚孔孔口以外，再将所述木楔块插装于所述锚孔孔口与所述锚杆外周面之间，使所述锚杆固定，所述止浆袋与所述锚孔孔底之间的空间为锚固段，所述止浆袋与所述锚孔孔口之间的空余空间为张拉段；
步骤三：提供注浆管A，所述注浆管A之上设置有过浆孔，将注浆管A由所述锚孔孔口处伸入所述锚孔以内并且使所述注浆管A经由所述止浆袋以内穿过并且使所述过浆孔对准所述止浆袋内壁，通过注浆管A向所述锚孔以内填充可凝结的锚固浆，使锚固浆将所述止浆袋以内空间以及锚固段以内空间填满；
步骤四：待步骤三中注入所述锚固段以内的锚固浆达到初凝状态以后，提供注浆管B，将注浆管B由所述锚孔孔口处伸入所述张拉段以内，通过注浆管B向所述张拉段以内填充可凝结的锚固浆，使锚固浆将所述张拉段以内空间填满；
步骤五：提供锚垫板和锁紧螺母，将所述锚垫板盖合于所述锚孔孔口处，再将锁紧螺母与所述锚杆旋合，使所述锚垫板紧靠在所述锚孔孔口处，待所述锚孔以内所有锚固浆达到完全凝结状态之后，施工结束。
步骤一中所述凿岩设备为多臂钻机。
步骤四中所述锚固浆初凝状态是指其凝结强度达到所述锚固浆完全凝结状态时凝结强度的75％以上。
所述地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法还包括以下步骤：
在进行步骤五中所述将所述锚垫板盖合于所述锚孔孔口处之时，在所述锚垫板与所述锚孔孔口边沿夹塞棉布，待施工结束之后，将所述棉布暴露于所述锚垫板以外的部分撕除。
所述地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法还包括以下步骤：
在进行步骤二之前，对所述锚杆进行切削加工，使所述锚杆伸入所述锚孔一端的外径小于所述锚杆伸出所述锚孔孔口以外一端的外径。
所述止浆袋为不小于下述外形尺寸规格的圆筒形布袋：外径×长度＝φ8cm×20cm。
步骤三中所述过浆孔尺寸规格不小于：长×宽＝10mm×20mm。
所述止浆袋部署位置与所述锚杆末端之间的距离小于3m。
所述锚孔孔径与所述锚杆(1)外径之差大于25cm。
所述锚杆外径不小于32cm。
本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，由于锚杆上设置有止浆袋，止浆袋将锚孔内部空间分隔为锚固段和张拉段，通过依序对锚固段、张拉段进行循序渐进地注浆，使只能沿着由锚孔孔底至锚孔孔口的方向逐渐注入，从而将锚孔以内的空气逐渐排出，达到使浆料在锚孔以内填充密实的效果，待浆料凝固后，最终使锚杆与围岩紧密粘接在一起，提升了支护效果，减少了安全隐患。
附图说明
图1是本发明的施工工艺流程图；
图2是本发明地下厂房顶拱预应力锚杆支护结构的结构示意图。
图中：1-锚杆，2-锚垫板，3-锁紧螺母，4-止浆袋，5-锚孔，6-锚固浆，7-棉布，8-木楔块，9-排气管。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1、图2所示，本发明提供一种地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法，包括以下步骤：
步骤一：采用凿岩设备在岩体上开凿出锚孔5；进一步地，优选步骤一中凿岩设备为多臂钻机。
步骤二：提供锚杆1、木楔块8和止浆袋4，止浆袋4两端开口并且通过弹性绳绑扎于锚杆1之上，将锚杆1的一端伸入锚孔5以内并且使止浆袋4容纳于锚孔5以内，同时使锚杆1的另一端伸出锚孔5孔口以外，再将木楔块8插装于锚孔5孔口与锚杆1外周面之间，使锚杆1固定，止浆袋4与锚孔5孔底之间的空间为锚固段，止浆袋4与锚孔5孔口之间的空余空间为张拉段；
步骤三：提供注浆管A，注浆管A之上设置有过浆孔，将注浆管A由锚孔5孔口处伸入锚孔5以内并且使注浆管A经由止浆袋4以内穿过并且使过浆孔对准止浆袋4内壁，通过注浆管A向锚孔5以内填充可凝结的锚固浆6，使锚固浆6将止浆袋4以内空间以及锚固段以内空间填满；
步骤四：待步骤三中注入锚固段以内的锚固浆6达到初凝状态以后，提供注浆管B，将注浆管B由锚孔5孔口处伸入张拉段以内，通过注浆管B向张拉段以内填充可凝结的锚固浆6，使锚固浆6将张拉段以内空间填满；进一步地，优选步骤四中锚固浆6初凝状态是指其凝结强度达到锚固浆6完全凝结状态时凝结强度的75％以上。
步骤五：提供锚垫板2和锁紧螺母3，将锚垫板2盖合于锚孔5孔口处，再将锁紧螺母3与锚杆1旋合，使锚垫板2紧靠在锚孔5孔口处，待锚孔5以内所有锚固浆6达到完全凝结状态之后，施工结束。
另外，地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法还包括以下步骤：
在进行步骤五中将锚垫板2盖合于锚孔5孔口处之时，在锚垫板2与锚孔5孔口边沿夹塞棉布7，待施工结束之后，将棉布7暴露于锚垫板2以外的部分撕除。
此外，地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法还包括以下步骤：
在进行步骤二之前，对锚杆1进行切削加工，使锚杆1伸入锚孔5一端的外径小于锚杆1伸出锚孔5孔口以外一端的外径。
采用本发明的技术方案，由于锚杆上设置有止浆袋，止浆袋将锚孔内部空间分隔为锚固段和张拉段，通过依序对锚固段、张拉段进行循序渐进地注浆，使只能沿着由锚孔孔底至锚孔孔口的方向逐渐注入，从而将锚孔以内的空气逐渐排出，达到使浆料在锚孔以内填充密实的效果，待浆料凝固后，最终使锚杆与围岩紧密粘接在一起，提升了支护效果，减少了安全隐患。
地下厂房顶拱预应力锚杆支护结构包括锚杆1、锚垫板2、锁紧螺母3和止浆袋4，岩体上开凿有锚孔5，锚杆1的一端伸入锚孔5以内，锚杆1的另一端伸出锚孔5孔口以外与锁紧螺母3旋合，使锚垫板2盖合于锚孔5孔口处，止浆袋4两端开口并且通过弹性绳绑扎固定于锚杆1之上，锚杆1与锚孔5内壁之间填充有可凝结的锚固浆6。
进一步地，止浆袋4为不小于下述外形尺寸规格的圆筒形布袋：外径×长度＝φ8cm×20cm。止浆袋4部署位置与锚杆1末端之间的距离小于3m。锚孔5孔径与锚杆1外径之差大于25cm。锚杆1外径不小于32cm。止浆袋4的设置限制了注入浆料的流向，使浆料只能够沿着锚杆1外壁面注入锚孔底部，从而使锚孔以内的空气能够沿着锚孔内壁逸出，为使浆料填充密实奠定了基础。
另外，锚孔5孔径与锚杆1外径之差大于25cm。优选锚杆1外径不小于32cm。锚杆1长度可达到12m以上，以使锚杆1伸入岩体以内，提升支护效果。
此外，锚垫板2为不小于下述外形尺寸规格的矩形钢板：长×宽×厚＝20cm×20cm×2cm。锚垫板2与锚孔5孔口边沿之间还夹塞有棉布7。棉布7可防止未凝结的浆由锚孔5的边沿溢出，一方面节省浆料资源，另一方面，使浆料完全填满锚孔以后，浆料表面与锚孔孔口齐平。
进一步地，锚杆1伸入锚孔5一端的外径小于锚杆1伸出锚孔5孔口以外一端的外径。在装入锚杆1时，可通过锚杆1的小端逐渐伸入达到清除锚孔以内杂物的目的。
此外，优选在锚孔5以内布置一根排气管9，排气管9沿着与锚杆1平行的方向部署，排气管沿9末端由锚孔5孔口处延伸而出，用于在注入锚固浆6时排出锚孔5以内的空气，从而使锚固浆填充密实，当锚固浆6注入完毕之后，可沿着锚孔5孔口处与将排气管9沿着岩壁截断即可。
Claims (10)
1.一种地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：采用凿岩设备在岩体上开凿出锚孔(5)；
步骤二：提供锚杆(1)、木楔块(8)和止浆袋(4)，所述止浆袋(4)两端开口并且通过弹性绳绑扎于所述锚杆(1)之上，将所述锚杆(1)的一端伸入所述锚孔(5)以内并且使所述止浆袋(4)容纳于锚孔(5)以内，同时使所述锚杆(1)的另一端伸出锚孔(5)孔口以外，再将所述木楔块(8)插装于所述锚孔(5)孔口与所述锚杆(1)外周面之间，使所述锚杆(1)固定，所述止浆袋(4)与所述锚孔(5)孔底之间的空间为锚固段，所述止浆袋(4)与所述锚孔(5)孔口之间的空余空间为张拉段；
步骤三：提供注浆管A，所述注浆管A之上设置有过浆孔，将注浆管A由所述锚孔(5)孔口处伸入所述锚孔(5)以内并且使所述注浆管A经由所述止浆袋(4)以内穿过并且使所述过浆孔对准所述止浆袋(4)内壁，通过注浆管A向所述锚孔(5)以内填充可凝结的锚固浆(6)，使锚固浆(6)将所述止浆袋(4)以内空间以及锚固段以内空间填满；
步骤四：待步骤三中注入所述锚固段以内的锚固浆(6)达到初凝状态以后，提供注浆管B，将注浆管B由所述锚孔(5)孔口处伸入所述张拉段以内，通过注浆管B向所述张拉段以内填充可凝结的锚固浆(6)，使锚固浆(6)将所述张拉段以内空间填满；
步骤五：提供锚垫板(2)和锁紧螺母(3)，将所述锚垫板(2)盖合于所述锚孔(5)孔口处，再将锁紧螺母(3)与所述锚杆(1)旋合，使所述锚垫板(2)紧靠在所述锚孔(5)孔口处，待所述锚孔(5)以内所有锚固浆(6)达到完全凝结状态之后，施工结束。
2.如权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法，其特征在于：步骤一中所述凿岩设备为多臂钻机。
3.如权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法，其特征在于：步骤四中所述锚固浆(6)初凝状态是指其凝结强度达到所述锚固浆(6)完全凝结状态时凝结强度的75％以上。
4.如权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法，其特征在于：所述地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法还包括以下步骤：
在进行步骤五中所述将所述锚垫板(2)盖合于所述锚孔(5)孔口处之时，在所述锚垫板(2)与所述锚孔(5)孔口边沿夹塞棉布(7)，待施工结束之后，将所述棉布(7)暴露于所述锚垫板(2)以外的部分撕除。
5.如权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法，其特征在于：所述地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法还包括以下步骤：
在进行步骤二之前，对所述锚杆(1)进行切削加工，使所述锚杆(1)伸入所述锚孔(5)一端的外径小于所述锚杆(1)伸出所述锚孔(5)孔口以外一端的外径。
6.如权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法，其特征在于：所述止浆袋(4)为不小于下述外形尺寸规格的圆筒形布袋：外径×长度＝φ8cm×20cm。
7.如权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法，其特征在于：步骤三中所述过浆孔尺寸规格不小于：长×宽＝10mm×20mm。
8.如权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法，其特征在于：所述止浆袋(4)部署位置与所述锚杆(1)末端之间的距离小于3m。
9.如权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法，其特征在于：所述锚孔(5)孔径与所述锚杆(1)外径之差大于25cm。
10.如权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆支护施工方法，其特征在于：所述锚杆(1)外径不小于32cm。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113445519A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-28 | 中国水利水电第九工程局有限公司 | 一种用于支护边坡的注浆锚杆施工工艺 |
| CN115288469A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-11-04 | 浙江科技学院 | 石窟寺顶部预应力无尾负压填充注浆锚固结构及锚固方法 |
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