一種張拉式預(yù)緊力錨桿圍巖支護(hù)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種張拉式預(yù)緊力錨桿圍巖支護(hù)方法，采用張拉機(jī)具對(duì)錨桿（1）進(jìn)行張拉施加預(yù)緊力，通過錨桿托板（4）、錨環(huán)（3）和夾片（2）這些錨桿鎖具進(jìn)行錨桿的鎖定。本方法可適用于多種規(guī)格錨桿預(yù)緊力安裝加固巷道圍巖的支護(hù)方式，使用的錨桿直接用鋼筋桿體截取需要的長度即可，錨桿加工制造工藝簡單；錨桿攪拌錨固劑（5）后，可直接將錨桿托盤和錨桿鎖具沿錨桿推至圍巖表面，待錨固劑凝固后即可撤掉錨桿鉆機(jī)，及時(shí)保護(hù)頂板的同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速安裝；可避免因人為因素造成錨桿扭矩力不夠、因扭矩力過大而扭壞錨桿，同時(shí)可降低施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；對(duì)失效錨桿再次進(jìn)行張拉即可恢復(fù)預(yù)緊力，可節(jié)約錨桿費(fèi)用，且可回收錨桿鎖具重復(fù)使用。
【專利說明】一種張拉式預(yù)緊力錨桿圍巖支護(hù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種錨桿圍巖支護(hù)方法，具體是一種適合于巖土工程、煤礦井下、隧道 工程等使用錨桿支護(hù)的張拉式預(yù)緊力錨桿圍巖支護(hù)方法，屬于圍巖支護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 錨桿支護(hù)是在邊坡、巖土深基坑等地表工程及隧道、采場(chǎng)等地下硐室施工中采用 的一種加固支護(hù)方式，是用金屬件、木件、聚合物件或其他材料制成桿柱，打入地表巖體或 硐室周圍巖體預(yù)先鉆好的孔中，利用其頭部、桿體的特殊構(gòu)造和尾部托板，或依賴于黏結(jié)作 用將圍巖與穩(wěn)定巖體結(jié)合在一起而產(chǎn)生懸吊效果、組合梁效果、補(bǔ)強(qiáng)效果，以達(dá)到支護(hù)的目 的，具有成本低、支護(hù)效果好、操作簡便、使用靈活、占用施工凈空少等優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 由于巷道周圍不同深度巖體的自身特性及所處應(yīng)力環(huán)境的不同，圍巖容易產(chǎn)生不 協(xié)調(diào)變形，所以錨桿在使用時(shí)需要對(duì)錨桿進(jìn)行預(yù)緊，防止因圍巖變形致使錨桿松動(dòng)進(jìn)而導(dǎo) 致支護(hù)失效，合理的錨桿預(yù)緊力可以增加巖體的圍壓，有效改變圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，改善被錨 固巖體的力學(xué)性能，增大被錨固巖體的強(qiáng)度，發(fā)揮圍巖自身的承載能力，從而有利于保持巷 道圍巖的穩(wěn)定，因此錨桿預(yù)緊力大小是錨桿支護(hù)的主要參數(shù)，也是錨桿材料能否發(fā)揮作用 的重要指標(biāo)。
[0004] 目前增加錨桿預(yù)緊力主要采用螺母緊固的施工方法，這種傳統(tǒng)的增加錨桿預(yù)緊力 的方法還存在以下缺陷： 1. 增加錨桿預(yù)緊力大小主要依靠螺母扭矩大小控制，即錨桿尾部設(shè)置滾絲段外螺紋， 通過扭矩扳手或錨桿鉆機(jī)施加給螺母的扭矩而返算施加的預(yù)緊力，扭矩越大錨桿的預(yù)緊力 越大，但當(dāng)對(duì)錨桿施加300Nm以上螺母扭矩時(shí)施工機(jī)具很難達(dá)到要求，要想獲得300Nm以上 較大的扭矩主要依靠人力，因此施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，且由于施工人員身體素質(zhì)的不同及 操作時(shí)間長短的不同，很難確保每根錨桿的螺母扭矩都能達(dá)到要求，實(shí)際施工中要達(dá)到設(shè) 計(jì)預(yù)緊力主要靠管理手段來保證，而且預(yù)緊力與螺母扭矩對(duì)應(yīng)的關(guān)系因錨桿、螺母的材料、 施工方法的不同而不同，對(duì)于不同的安裝條件相同的扭矩可能出現(xiàn)不同的預(yù)緊力，預(yù)緊力 出現(xiàn)了可變和不可控性； 2. 錨桿扭矩與預(yù)緊力關(guān)系如表（以左旋無縱筋屈服強(qiáng)度335MPa錨桿試驗(yàn)數(shù)據(jù)為例)， 從表中可以看出錨桿達(dá)最大扭矩時(shí)錨在預(yù)緊力平均才達(dá)到81KN左右，只達(dá)到錨桿材料屈 服強(qiáng)度的62%，沒有充分發(fā)揮錨桿材料的作用，實(shí)際是造成了浪費(fèi)；

【權(quán)利要求】
1. 一種張拉式預(yù)緊力錨桿圍巖支護(hù)方法，其特征在于，具體步驟如下： a. 鉆錨桿安裝孔：巷道采用爆破或綜掘機(jī)破煤、矸，當(dāng)巷道高度達(dá)到施工頂板錨桿要求 后，使用錨桿鉆機(jī)鉆錨桿安裝孔，并清理孔內(nèi)殘余的水與礦渣； b. 初始安裝錨桿及錨桿鎖具：鋪網(wǎng)、上鋼筋梁等護(hù)表工作完成后，先在錨桿安裝孔中注 入錨固劑（5)，然后將錨桿（1)前端塞入錨桿安裝孔內(nèi)，在錨桿（1)后端依次套入錨桿托板 (4)和設(shè)有錐度孔且錐度孔大孔端面向錨桿（1)后端的錨桿鎖具錨環(huán)（3);在錨桿（1)后端 安裝錨桿攪拌器，錨桿攪拌器再與錨桿鉆機(jī)機(jī)頭連接，然后推動(dòng)錨桿（1)向錨桿安裝孔內(nèi)部 移動(dòng)，同時(shí)錨固劑（5)被推至錨桿安裝孔的孔底；開動(dòng)錨桿鉆機(jī)帶動(dòng)攪拌器旋轉(zhuǎn)，攪拌器帶 動(dòng)錨桿（1)攪拌錨固劑（5)至規(guī)定時(shí)間，錨桿鉆機(jī)不回撤，待錨固劑（5)達(dá)到凝固時(shí)間后，在 錨桿鎖具錨環(huán)（3)和錨桿（1)之間塞入外壁與錨桿鎖具錨環(huán)（3)的錐度孔錐度尺寸配合、內(nèi) 壁與錨桿（1)外圓柱面尺寸配合的多片錨桿鎖具夾片（2)，推動(dòng)錨桿托板（4)和錨桿鎖具錨 環(huán)（3)、錨桿鎖具夾片（2)向巖面方向移動(dòng)，待錨桿托板（4)緊貼巖面后，撤除錨桿鉆機(jī)； c. 施加錨桿預(yù)緊力：開始前張拉機(jī)具的千斤頂油缸應(yīng)收縮到起始位置，用千斤頂咬合 夾片咬住錨桿（1)的后端，開動(dòng)張拉泵千斤頂使油缸外伸，錨桿鎖具錨環(huán)（3)和錨桿鎖具夾 片（2)在千斤頂外頂面作用下頂靠在錨桿托板（4)上，繼續(xù)加壓，千斤頂內(nèi)部的咬合機(jī)構(gòu)咬 緊錨桿（1)向外拉，當(dāng)張拉機(jī)具上的油壓表達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)即可泄壓、松開，完成錨桿預(yù)緊 力的施加。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的張拉式預(yù)緊力錨桿圍巖支護(hù)方法，其特征在于，所述的錨桿 鎖具錨環(huán)（3)的錐度孔的錐度設(shè)置為1:10?1:50。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的張拉式預(yù)緊力錨桿圍巖支護(hù)方法，其特征在于，所述的 錨桿鎖具夾片（2)設(shè)置為三片、且中心對(duì)稱設(shè)置于錨桿鎖具錨環(huán)（3)的錐度孔內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的張拉式預(yù)緊力錨桿圍巖支護(hù)方法，其特征在于，所述的 張拉機(jī)具在張拉錨桿（1)時(shí)按其屈服強(qiáng)度的40?70%計(jì)算壓力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的張拉式預(yù)緊力錨桿圍巖支護(hù)方法，其特征在于，所述的張拉 機(jī)具在張拉錨桿（1)時(shí)按其屈服強(qiáng)度的40?70%計(jì)算壓力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的張拉式預(yù)緊力錨桿圍巖支護(hù)方法，其特征在于，所述的 推動(dòng)錨桿（1)向錨桿安裝孔內(nèi)部移動(dòng)、推動(dòng)錨桿托板（4)和錨桿鎖具錨環(huán)（3)、錨桿鎖具夾 片（2)向巖面方向移動(dòng)的推動(dòng)方式采用開動(dòng)錨桿鉆機(jī)支腿推進(jìn)機(jī)構(gòu)推進(jìn)的推動(dòng)方式。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的張拉式預(yù)緊力錨桿圍巖支護(hù)方法，其特征在于，幫部錨 桿施工時(shí)使用手持式風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)。
【文檔編號(hào)】E21D20/02GK104343460SQ201410500683
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】張衛(wèi)東, 李劍鋒, 劉思佳, 師健, 黃志彬, 鄒永德, 何崗, 顧新澤, 滕景麗, 宋坤 申請(qǐng)人:徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司