錨桿支護設(shè)計

全長粘結(jié)型錨桿設(shè)計應(yīng)遵守下列規(guī)定：桿體材料宜采用Ⅰ、Ⅱ級鋼筋，鉆孔直徑為18~32mm的小直徑錨桿的桿體材料宜用Q235鋼筋；桿體鋼筋直徑宜為16~32mm；桿體鋼筋保護層厚度采用水泥砂漿時不小于8mm，采用樹脂時不小于4mm；桿體直徑大于32mm的錨桿應(yīng)采取桿體居中的構(gòu)造措施；水泥砂漿的強度等級不應(yīng)低M20；對于自穩(wěn)時間短的圍巖宜用樹脂錨桿或早強水泥砂漿錨桿。

端頭錨固型錨桿設(shè)計應(yīng)遵守下列規(guī)定：桿體材料宜用Ⅱ級鋼筋桿體直徑為16~32mm，樹脂錨固劑的固化時間不應(yīng)大于10min，快硬水泥的終凝時間不應(yīng)大于12min，樹脂錨桿錨頭的錨固長度宜為200~250mm，快硬水泥卷錨桿錨頭的錨固長度宜300~400mm，托板可用Q235鋼厚度不宜小于6mm，尺寸不宜小于150mm*150mm，錨頭的設(shè)計錨固力不應(yīng)低于50kN，服務(wù)年限大于5年的工程應(yīng)在桿體與孔壁間注滿水泥砂漿。

摩擦型錨桿設(shè)計應(yīng)遵守下列規(guī)定：縫管錨桿的管體材料宜用16錳或20錳硅鋼壁厚為2.0~2.5mm；楔管錨桿的管體材料可用Q235鋼，壁厚為2.75~3.25mm；縫管錨桿的外徑為30~45mm，縫寬為13~18mm；楔管錨桿縫管段的外徑為40~45mm，縫寬宜為10~18mm，圓管段內(nèi)徑不宜小于27mm；鉆孔直徑應(yīng)小于摩擦型錨桿的外徑。宜采用碟形托板材料為Q235鋼，厚度不應(yīng)小4mm，尺寸不應(yīng)小于120mm*120mm；桿體極限抗拉力不宜小于120kN；擋環(huán)與管壁焊接處的抗脫力不應(yīng)小于80kN；縫管錨桿的初錨固力不應(yīng)小于25kN/m，當需要較高的初錨固力時，可采用帶端頭錨塞的縫管錨桿或楔管錨桿；水脹式錨桿材料宜選用直徑為48mm，壁厚2mm的無縫鋼管并加工成外徑為29mm，前后端套管直徑為35mm的桿體；水脹式錨桿的托板材料規(guī)格同摩擦型錨桿。

預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)計應(yīng)遵守下列規(guī)定：硬巖錨固宜采用拉力型錨桿，軟巖錨固宜采用壓力分散型或拉力分散型錨桿；設(shè)計錨桿錨固體的間距應(yīng)考慮錨桿相互作用的不利影響；確定錨桿傾角應(yīng)避開錨桿與水平面的夾角為-10°~ 10°這一范圍；預(yù)應(yīng)力筋材料宜用鋼絞線高強鋼絲或高強精軋螺紋鋼筋，對穿型錨桿及壓力分散型錨桿的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)采用無粘結(jié)鋼絞線；當預(yù)應(yīng)力值較小或錨桿長度小于20m時，預(yù)應(yīng)力筋也可采用Ⅰ級或Ⅱ級鋼筋；預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固段灌漿體宜選用水泥漿或水泥砂漿等膠結(jié)材料，其抗壓強度不宜低于30MPa，壓力分散型錨桿錨固段灌漿體抗壓強度不宜低于40MPa；預(yù)應(yīng)力錨桿的自由段長度不宜小于5m。

自鉆式錨桿的設(shè)計設(shè)計應(yīng)遵守下列規(guī)定：自鉆式錨桿桿體應(yīng)采用厚壁無縫鋼管制作，外表全長應(yīng)具有標準的連接螺紋，并能任意切割和用套筒聯(lián)接加長；自鉆式錨桿結(jié)構(gòu)應(yīng)包括中空桿體墊板螺母聯(lián)接套筒和鉆頭，用于錨桿加長的聯(lián)接套筒應(yīng)與錨桿桿體具有同等強度。

系統(tǒng)錨桿布置應(yīng)遵守下列規(guī)定：在隧洞橫斷面上錨桿應(yīng)與巖體主結(jié)構(gòu)面成較大角度布置，當主結(jié)構(gòu)面不明顯時可與隧洞周邊輪廓垂直布置；在巖面上錨桿宜呈菱形排列，錨桿間距不宜大于錨桿長度的1/2，Ⅳ、Ⅴ級級圍巖中的錨桿間距宜為0.5~1m，并不得大于1.25m。 2100433B

錨桿設(shè)計應(yīng)根據(jù)隧洞圍巖地質(zhì)情況工程斷面和使用條件等分別選用下列類型的錨桿：

全長粘結(jié)型錨桿：普通水泥砂漿錨桿、早強水泥砂漿錨桿、樹脂卷錨桿、水泥卷錨桿

端頭錨固型錨桿：機械錨固錨桿、樹脂錨固錨桿快硬水泥、卷錨固錨桿

摩擦型錨桿：縫管錨桿楔管錨桿水脹錨桿

預(yù)應(yīng)力錨桿

自鉆式錨桿

世界

1911年關(guān)國Aberschlesin的Friedens煤礦首先應(yīng)用了巖石錨桿支護巷道頂板；

1918年關(guān)國西利西安礦的開采首次采用了錨索支護，以后錨固技術(shù)的應(yīng)用范圍開始擴大；

1934年阿爾及利亞的Cheurfas大壩的加高工程首次采用10 000 kN級預(yù)應(yīng)力錨桿作為抗傾覆錨固，這是世界上第一例采用預(yù)應(yīng)力錨桿加固壩體，并獲得成功；在以后的時間里，先后有印度的坦沙壩、南非的斯登布拉斯壩、英國的亞格爾壩和奧地利的斯布列希斯壩也同樣采用了預(yù)應(yīng)力錨桿加固；

1958年西德在慕尼黑巴伐利亞廣播公司深基坑中使用了土錨桿；

60年代，捷克斯洛伐克的Lipno電站主廠房(寬32 m)、西德的Walbeck 1I地下電站主廠房(寬33.4 m)等大型地下洞室采用了高預(yù)應(yīng)力長錨索和低預(yù)應(yīng)力短錨桿相結(jié)合的圍巖加固方式。

我國

20世紀50年代后期，我國錨桿支護技術(shù)的開始應(yīng)用，當時有京西礦務(wù)局、河北龍煙鐵礦、湖南湘潭錳礦等使用了楔縫式錨桿支護礦山巷道；

60年代，除了礦山巷道之外，我國開始在鐵道隧道、邊坡工程、水庫大壩、地下工程等大量地采用錨固技術(shù)，1964年安徽梅山水庫首次采用了30 m -47 m的預(yù)應(yīng)力錨索加固壩基，提高壩基抗滑穩(wěn)定性；

70年代開始在深基坑支擋工程中應(yīng)用了土層錨桿，先后有北京國際信托大廈、王府井賓館、京城大廈、上海太平洋飯店、上海展覽中心、沈陽中山大廈等基坑工程采用了土層錨桿支護；

1989年我國首臺6 000 kN級預(yù)應(yīng)力錨桿及張拉設(shè)備研制成功，并應(yīng)用于豐滿大壩加固工程，8000kN級預(yù)應(yīng)力錨桿在石泉大壩加固工程應(yīng)用成功；

90年代，10000kN級預(yù)應(yīng)力錨桿在龍羊峽水電工程中試驗成功，并在多個工程中獲得應(yīng)用。

錨桿支護是通過圍巖內(nèi)部的錨桿改變圍巖本身的力學(xué)狀態(tài)，在巷道周圍形成一個整體而又穩(wěn)定的巖石帶，利用錨桿與圍巖共同作用，達到維護巷道穩(wěn)定的目的。

錨桿的力學(xué)作用主要有懸吊作用 、組合梁作用 、 組合拱作用、減跨作用 、加固作用。

錨桿不但支護效果好，且用料省、施工簡單、有利于機械化操作、施工速度快。但是錨桿不能封閉圍巖，防止圍巖風(fēng)化；不能防止各錨桿之間裂隙巖石的剝落。

內(nèi)容提要

本書闡述了在不同礦井地質(zhì)和生產(chǎn)技術(shù)條件下錨桿支護的應(yīng)用范圍、方法

及特點；詳細介紹了錨桿的技術(shù)特征、類型、安裝錨桿機具和檢測儀器，以

及錨桿在特殊條件下成功應(yīng)用的范例；列舉了錨桿、錨桿與噴射混凝土或其他

支架聯(lián)合支護的標準巷道斷面的選擇；提出了合理選擇和使用錨桿支護的方案

和建議，以及錨桿支護參數(shù)的計算方法。

本書可供從事礦業(yè)生產(chǎn)、設(shè)計以及井巷施工的工程技術(shù)人員閱讀，也可作

為煤炭、冶金、建筑等高校師生的學(xué)習(xí)參考書。

目錄

緒論 巷道錨桿支護技術(shù)現(xiàn)狀與展望

第1篇 巖巷錨桿支護

第1章 光面爆破

第1節(jié) 光爆原理

第2節(jié) 光爆參數(shù)的選擇

第3節(jié) 光爆施工

第2章 巷道圍巖分類

第1節(jié) 巷道圍巖分類現(xiàn)狀

第2節(jié) 錨桿支護巷道的圍巖分類

第3節(jié) 巷道圍巖分類新理論

第3章 錨桿支護理論

第1節(jié) 錨桿支護理論概述

第2節(jié) 錨桿支護設(shè)計專家系統(tǒng)

第4章 錨桿支護

第1節(jié) 錨桿支護現(xiàn)狀

第2節(jié) 錨桿種類和技術(shù)特征

第3節(jié) 錨桿支護技術(shù)參數(shù)的確定

第4節(jié) 錨桿支護施工

第5章 預(yù)應(yīng)力錨索支護

第1節(jié) 錨索類型

第2節(jié) 錨索結(jié)構(gòu)

第3節(jié) 錨索材料

第4節(jié)　錨索支護設(shè)計原則

第5節(jié) 錨索支護施工工序與配套機具

第6節(jié) 錨索支護應(yīng)用實例

第6章 噴射混凝土支護

第1節(jié) 噴射混凝土的原材料及其配比

第2節(jié) 噴射混凝土的主要工藝參數(shù)

第3節(jié) 噴射混凝土支護結(jié)構(gòu)

第4節(jié) 鋼纖維噴射混凝土

第5節(jié) 噴射混凝土支護施工工藝

第6節(jié) 降低粉塵和減少回彈技術(shù)

第7節(jié) 噴射混凝土支護實例

第7章 軟巖巷道錨桿支護

第1節(jié) 靜壓巷道錨桿支護

第2節(jié) 動壓巷道錨桿支護

第3節(jié) 松軟膨脹巖體的錨桿支護

第4節(jié) 破碎圍巖中的錨桿支護

第5節(jié) 巷道錨桿支護施工中的防治水技術(shù)

第6節(jié) 軟巖巷道錨桿支護實例

第8章 “三小”光爆錨噴巖巷掘進作業(yè)線

第1節(jié) “三小”理論基礎(chǔ)

第2節(jié) “三小”光爆錨噴巖巷掘進作業(yè)線實例

第9章 工程質(zhì)量檢驗及評定方法

第1節(jié)　工程質(zhì)量檢驗及評定方法的現(xiàn)狀

第2節(jié) 工程質(zhì)量檢測和工程量測的應(yīng)用

第3節(jié) 工程質(zhì)量評定方法

第4節(jié) 工程質(zhì)量檢驗評定標準

第2篇 煤巷錨桿支護

第1章 錨桿支護的基本作用

第2章 煤巷圍巖穩(wěn)定性分類

第1節(jié) 分類的依據(jù)

第2節(jié) 分類方法與巷道類別的預(yù)測

第3節(jié) 分類的具體操作

附錄 煤巷圍巖穩(wěn)定性分類源程序文本

第3章 煤巷錨桿支護設(shè)計

第1節(jié) 有關(guān)設(shè)計的幾個問題

第2節(jié) 錨桿支護設(shè)計的基礎(chǔ)資料

第3節(jié) 錨桿支護基本形式與主要參數(shù)選擇

第4節(jié) 錨桿支護參數(shù)設(shè)計

第4章 煤巷錨桿支護的施工

第1節(jié) 錨桿的安裝

第2節(jié) 對施工質(zhì)量的要求

第5章 巷道日常安全監(jiān)測

第1節(jié) 儀器設(shè)置數(shù)量與監(jiān)測

第2節(jié) 頂板離層達到臨界值的處理

第6章 煤巷錨桿支護應(yīng)用實例

第1節(jié) 新汶礦務(wù)局協(xié)莊礦1212東綜采工作面運輸巷錨桿支護

第2節(jié) 峰峰礦務(wù)局薛村礦92104綜采工作面開切眼錨桿支護

第3節(jié) 邯鄲礦務(wù)局郭二莊礦22514運輸順槽錨桿桁架支護

第4節(jié) 龍口礦務(wù)局梁家礦V類巷道錨桿支護

第5節(jié) 鐵法礦務(wù)局大隆礦錨桿支護在綜采工作面切眼掘進與綜采設(shè)備回撤中的應(yīng)用

第7章 國外錨桿支護技術(shù)簡介

第1節(jié) 錨桿支護理論

第2節(jié) 地應(yīng)力

第3節(jié) 錨桿支護設(shè)計

第4節(jié) 日常監(jiān)測

第5節(jié) 支護材料

第6節(jié) 錨桿鉆機

第3篇 錨噴機具 材料 檢測儀表

第1章 錨桿鉆機

第1節(jié) 錨桿鉆機分類

第2節(jié) 單體錨桿鉆機

第2章 噴射混凝土設(shè)備

第1節(jié) 混凝土噴射機分類

第2節(jié) 國內(nèi)外混凝土噴射機技術(shù)特征

第3節(jié) 常用混凝土噴射機

第4節(jié) 錨噴機械化作業(yè)線及配套設(shè)備

第3章 錨桿（噴射混凝土）檢測儀表

第1節(jié) 錨桿拉力計

第2節(jié) 錨桿探測儀

第3節(jié) 噴射混凝土強度檢測儀

第4節(jié) 收斂計、位移計、頂板離層指示儀

第5節(jié) 巷道規(guī)格尺寸量測儀

第4章 材料

第1節(jié) 錨桿材料

第2節(jié) 噴射混凝土材料

主要參考文獻

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釋文：包括錨桿材質(zhì)、直徑、長度、錨固方式及抗拉拔力等錨桿參數(shù)，以及錨孔直徑、深度、錨桿根數(shù)、間距、排距、角度、方向、排列方式等錨桿布置參數(shù)。主要由被支護體類型、洞室斷面形狀和圍巖條件決定，通過工程類比法、監(jiān)控量測法與理論計算三種方法確定，而以工程類比法應(yīng)用最廣，另兩種則作補充和驗算。系統(tǒng)錨桿支護與局部錨桿支護，其參數(shù)的計算方法各異。在實際施工作業(yè)中，通常還需根據(jù)實際的巖石分層狀態(tài)改變錨桿的分布形式，如在必要時局部增加錨桿的用量以控制巖石坍塌。又如巖層為傾斜或齒狀等時，錨桿的方向要盡可能與巖層層面垂直相交，以達到較好的錨固效果。