管縫式錨桿在關口地下廠房中的應用

1、管縫式錨桿在關口地下廠房中的應用管縫式錨桿在關口地下廠房中的應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)限于臨時支護與各類巷道支護，用于水電站地下廠房不多見。結合云南省昭通關口電站地下廠房噴錨支護，就管縫式錨桿的結構、支護原理、受力條件、適應條件及支護的可靠性和存在的問題作了論證。關鍵詞關鍵詞管縫式描桿地下廠房噴錨支護1工程概況工程概況關口電站位于云南省昭通境內，裝機為25000kW，設計水頭250m電站廠房為地下廠房，其主副

2、廠房設計面積為35m10m，最大高度19.7m，采用新奧法設計與施工。廠房所在洞室均置于二疊系棲霞茅口組(P1gm)地層內，巖性為深灰黑灰色中厚層塊狀巖，巖性單一，巖層產狀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，堅固系數(shù)為5～7。洞室埋深約1

3、05m，由于灰?guī)r強度高，巖體基本上呈塊狀整體結構，節(jié)理多閉合，因此其成洞地質條件及穩(wěn)定性較好。廠房在進行支護設計時，充分考慮了施工能力，質量措施，特別是進度要求，決定采用管縫式錨桿與噴混凝土聯(lián)合支護，進洞部分采用噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護。實踐證明，應用管縫式錨桿其施工速度快，質量容易保證，取得了較好的經濟效益。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，起導向作用，以便推進鉆孔內。一般管縫寬度14～16mm。管徑應視圍巖性質與鉆孔直徑來定，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)之間產生的剪力超過摩擦阻力時，錨桿與孔壁之間可產生一定滑動，起到讓壓作用，但仍不喪失錨固力。因此實際施工時可提前支護時間，以便錨桿產生讓壓作用，使

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

6、應用工程類比方法并結合實際施工能力確定噴錨支護參數(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。錨桿主要技術指標：(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與二次支護，一次支護與開挖作業(yè)同時進行，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，采用預裂爆破開挖，爆破后立即打孔并安裝錨桿，出渣后進行混凝土噴射。二次支護在頂拱部分開挖完成后，圍巖變形穩(wěn)定時進行。需掛網(wǎng)部位在二次支護前進行。3.33.3管縫式錨桿的施工與抗力

8、調整管縫式錨桿的施工與抗力調整安裝管縫式錨桿的鉆孔要求平直，否則將插不進去。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，同時通過錨固力的控制有利于在圍巖中形成