錨索支護(hù)技術(shù)桿第二節(jié)ppt課件

1、第二節(jié)第二節(jié) 錨索支護(hù)技術(shù)錨索支護(hù)技術(shù) 預(yù)應(yīng)力錨桿就是施加有預(yù)應(yīng)力的錨桿。如采用鋼絞線、預(yù)應(yīng)力錨桿就是施加有預(yù)應(yīng)力的錨桿。如采用鋼絞線、鋼絲等線材作錨桿資料，并施加預(yù)應(yīng)力，那么被稱為鋼絲等線材作錨桿資料，并施加預(yù)應(yīng)力，那么被稱為錨索。也可以將預(yù)應(yīng)力錨桿和錨索統(tǒng)稱為錨索。錨索。也可以將預(yù)應(yīng)力錨桿和錨索統(tǒng)稱為錨索。 一、一、 錨索構(gòu)造與資料錨索構(gòu)造與資料 一錨索與普通錨桿的區(qū)別一錨索與普通錨桿的區(qū)別 1、由于要施加預(yù)應(yīng)力，所以錨索在全長(zhǎng)范圍內(nèi)要區(qū)、由于要施加預(yù)應(yīng)力，所以錨索在全長(zhǎng)范圍內(nèi)要區(qū)分錨固段和自在段。錨固段是錨索受力的根基，同時(shí)分錨固段和自在段。錨固段是錨索受力的根基，同時(shí)也是能接受預(yù)應(yīng)力的

2、根本條件；自在段是預(yù)應(yīng)力作用也是能接受預(yù)應(yīng)力的根本條件；自在段是預(yù)應(yīng)力作用的任務(wù)段。的任務(wù)段。 2、錨索接受的載荷預(yù)應(yīng)力更大，因此錨索體通、錨索接受的載荷預(yù)應(yīng)力更大，因此錨索體通常采用高強(qiáng)高性能資料；同時(shí)對(duì)錨固力的要求也更大、常采用高強(qiáng)高性能資料；同時(shí)對(duì)錨固力的要求也更大、更可靠，普通錨固段采用較長(zhǎng)段弱的巖更可靠，普通錨固段采用較長(zhǎng)段弱的巖 石中，要求石中，要求2米以上的固結(jié)，并且通常是全長(zhǎng)灌漿。米以上的固結(jié)，并且通常是全長(zhǎng)灌漿。 3、為了向巖體內(nèi)傳送比較高的載荷作用，在錨頭部、為了向巖體內(nèi)傳送比較高的載荷作用，在錨頭部位普通設(shè)有專門的墩座或大托盤。位普通設(shè)有專門的墩座或大托盤。 第四章第四章

3、 不穩(wěn)定圍巖巷道支護(hù)技術(shù)不穩(wěn)定圍巖巷道支護(hù)技術(shù) 錨索索體資料應(yīng)根據(jù)資料本身的特點(diǎn)、載荷大小和特性、加固規(guī)模、施工場(chǎng)地等要素進(jìn)展選擇。常用的索體資料主要為高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，要求具有強(qiáng)度高、柔性好、延伸率低等特性。 預(yù)應(yīng)力錨索常用鋼鉸線的規(guī)格有12.70mm、15.24mm和17.78mm三種。 三其它構(gòu)配件 1、錨具 包括夾具、錨鎖夾具見運(yùn)用技術(shù)規(guī)程JGJ85-92等。預(yù)應(yīng)力錨索采用的錨夾具以夾片式為主，常用的錨具為OVM型、QM型、XM型等。因錨具規(guī)格要按鋼絞線來選取，因此，在運(yùn)用中應(yīng)按所用鋼絞線規(guī)格選取相應(yīng)的錨具，以保證錨具夾片與鋼絞線之間有良好的匹配關(guān)系。 2、承壓板 承壓板通常由鋼板或槽

4、鋼構(gòu)成，承壓板的外表應(yīng)平整并與錨索垂直。承壓板要求有足夠的剛度。 錨索張拉和鎖定前后運(yùn)用油脂充填錨孔墊板上下部位錨孔與防護(hù)帽的空隙，以起防止鋼絞線等金屬資料的銹蝕作用。 二索體資料與構(gòu)造二索體資料與構(gòu)造二、錨索的分類與根本構(gòu)造錨索的分類方法較多，通常按錨固部分的受力形狀來分類，普通錨索方式錨索的分類方法較多，通常按錨固部分的受力形狀來分類，普通錨索方式分為無應(yīng)力快裝錨索分為無應(yīng)力快裝錨索NTMSNTMS、后應(yīng)力快裝錨索、后應(yīng)力快裝錨索PTMSPTMS和快裝預(yù)應(yīng)力錨索和快裝預(yù)應(yīng)力錨索ITMSITMS三大系列。根據(jù)不同的地質(zhì)采礦條件，每一系列中又有多種規(guī)格的錨索。三大系列。根據(jù)不同的地質(zhì)采礦條件，

5、每一系列中又有多種規(guī)格的錨索。 1 1、無應(yīng)力快裝錨索、無應(yīng)力快裝錨索Non-Tensioned CablesNon-Tensioned Cables-NTMS-NTMS系列系列 本系列錨索的順應(yīng)條件是：錨索施加高預(yù)應(yīng)力，安裝過程不施加預(yù)應(yīng)力。此本系列錨索的順應(yīng)條件是：錨索施加高預(yù)應(yīng)力，安裝過程不施加預(yù)應(yīng)力。此類錨索的最大特點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)單、快捷。錨索的作用是懸吊、讓壓。錨索構(gòu)造方式類錨索的最大特點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)單、快捷。錨索的作用是懸吊、讓壓。錨索構(gòu)造方式如圖如圖4 41616、圖、圖4 41717。圖圖4 416 16 快裝無應(yīng)力錨索快裝無應(yīng)力錨索NTMSNTMS 圖圖4 417 17 快裝無應(yīng)力防

6、腐蝕錨索快裝無應(yīng)力防腐蝕錨索NTMSNTMS 2 2、快裝后應(yīng)力錨索、快裝后應(yīng)力錨索Post-Tensioned CablesPost-Tensioned Cables-PTMS-PTMS系列系列 本系列錨索構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝快捷，錨索預(yù)應(yīng)力可在錨固劑凝固后施加。錨索本系列錨索構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝快捷，錨索預(yù)應(yīng)力可在錨固劑凝固后施加。錨索的作用可以是懸吊、讓壓，也可以施加安裝預(yù)應(yīng)力，優(yōu)化組合梁。錨索構(gòu)造方式的作用可以是懸吊、讓壓，也可以施加安裝預(yù)應(yīng)力，優(yōu)化組合梁。錨索構(gòu)造方式如圖如圖4 41818、圖、圖4 419 19 。圖圖4 418 18 快裝后應(yīng)力錨索快裝后應(yīng)力錨索PTMS-PTMS-圖圖4 4

7、19 19 快裝后應(yīng)力防腐蝕錨索快裝后應(yīng)力防腐蝕錨索PTMS-PTMS- 本系列錨索是快裝預(yù)應(yīng)力錨索，在錨索安裝的同時(shí)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。其特點(diǎn)是本系列錨索是快裝預(yù)應(yīng)力錨索，在錨索安裝的同時(shí)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。其特點(diǎn)是復(fù)合構(gòu)造錨索，具有安裝快捷構(gòu)造合理等特點(diǎn)。錨索構(gòu)造方式如圖復(fù)合構(gòu)造錨索，具有安裝快捷構(gòu)造合理等特點(diǎn)。錨索構(gòu)造方式如圖4 42020、圖、圖4 42121。 圖圖4 420 20 快裝預(yù)應(yīng)力錨索快裝預(yù)應(yīng)力錨索ITMS-ITMS-圖圖4 421 21 快裝預(yù)應(yīng)力防腐蝕錨索快裝預(yù)應(yīng)力防腐蝕錨索ITMS-ITMS- 以上以上3 3種錨索是捷馬濟(jì)寧礦山支護(hù)設(shè)備制造公司消費(fèi)。種錨索是捷馬濟(jì)寧礦山支護(hù)設(shè)備制造

8、公司消費(fèi)。 3、快裝預(yù)應(yīng)力錨索INSTaL Tensioned Cables Bolts -ITMS系列 普通錨索錨固力、預(yù)應(yīng)力靠段頭錨固來實(shí)現(xiàn)，錨固效果差；灌漿錨索抑制普通錨索錨固力、預(yù)應(yīng)力靠段頭錨固來實(shí)現(xiàn)，錨固效果差；灌漿錨索抑制了這些問題，在錨索安裝張拉后，再向錨索體內(nèi)灌注水泥漿，實(shí)現(xiàn)全長(zhǎng)錨固的目了這些問題，在錨索安裝張拉后，再向錨索體內(nèi)灌注水泥漿，實(shí)現(xiàn)全長(zhǎng)錨固的目的。的。 華豐煤礦清大實(shí)業(yè)集團(tuán)公司專門消費(fèi)灌漿錨索。華豐煤礦清大實(shí)業(yè)集團(tuán)公司專門消費(fèi)灌漿錨索。 三、錨索參數(shù)設(shè)計(jì)三、錨索參數(shù)設(shè)計(jì) 一錨索破壞方式一錨索破壞方式 1錨索體與注漿固結(jié)體之間的剪切或拉伸破壞錨索體與注漿固結(jié)體之間的剪

9、切或拉伸破壞 錨索與固結(jié)體之間由于粘結(jié)強(qiáng)度不夠，或者粘結(jié)界面處應(yīng)力過于集中而呵斥的錨索與固結(jié)體之間由于粘結(jié)強(qiáng)度不夠，或者粘結(jié)界面處應(yīng)力過于集中而呵斥的破壞。破壞。 2注漿固結(jié)體與巖體界面之間的剪切破壞注漿固結(jié)體與巖體界面之間的剪切破壞 在脆弱巖層中由于其強(qiáng)度不夠或者應(yīng)力集中過于嚴(yán)重，使固結(jié)體與巖層界面發(fā)在脆弱巖層中由于其強(qiáng)度不夠或者應(yīng)力集中過于嚴(yán)重，使固結(jié)體與巖層界面發(fā)生脫離，并經(jīng)常是伴隨有巖體部分破碎和塌落。生脫離，并經(jīng)常是伴隨有巖體部分破碎和塌落。 3巖層在預(yù)應(yīng)力或巖層載荷作用下的剪切破壞巖層在預(yù)應(yīng)力或巖層載荷作用下的剪切破壞 由于錨固深度不夠，巖層的抗拉拔才干缺乏而構(gòu)成的拔出漏斗式破壞。

10、由于錨固深度不夠，巖層的抗拉拔才干缺乏而構(gòu)成的拔出漏斗式破壞。 4索體資料的斷裂破壞索體資料的斷裂破壞 索體斷裂情況比較復(fù)雜。大致能夠分為兩種情況，一種是錨索資料強(qiáng)度缺索體斷裂情況比較復(fù)雜。大致能夠分為兩種情況，一種是錨索資料強(qiáng)度缺乏呵斥的。另一種能夠是預(yù)應(yīng)力過高呵斥的。乏呵斥的。另一種能夠是預(yù)應(yīng)力過高呵斥的。 4 4、灌漿錨索、灌漿錨索 5 5固結(jié)漿體在錨索的拉力或壓力作用下破壞固結(jié)漿體在錨索的拉力或壓力作用下破壞 因錨固段固結(jié)漿體的強(qiáng)度低，從而使固結(jié)漿體構(gòu)成拉或壓破裂。因錨固段固結(jié)漿體的強(qiáng)度低，從而使固結(jié)漿體構(gòu)成拉或壓破裂。 6 6巖體的整體破壞巖體的整體破壞 由于整體支護(hù)才干不夠，出現(xiàn)錨

11、索群的破壞，使巖體在較大范圍內(nèi)由于整體支護(hù)才干不夠，出現(xiàn)錨索群的破壞，使巖體在較大范圍內(nèi)失穩(wěn)。失穩(wěn)。 由此可見，錨索支護(hù)在設(shè)計(jì)中要思索的要素比較多。由此可見，錨索支護(hù)在設(shè)計(jì)中要思索的要素比較多。 二錨索設(shè)計(jì)二錨索設(shè)計(jì) 錨索設(shè)計(jì)包括：錨固力大小、固結(jié)長(zhǎng)度和錨索整體長(zhǎng)度錨固深度與錨索自錨索設(shè)計(jì)包括：錨固力大小、固結(jié)長(zhǎng)度和錨索整體長(zhǎng)度錨固深度與錨索自在段長(zhǎng)度、索體資料確實(shí)定及其構(gòu)成和相應(yīng)的截面積、錨頭設(shè)計(jì)等。在段長(zhǎng)度、索體資料確實(shí)定及其構(gòu)成和相應(yīng)的截面積、錨頭設(shè)計(jì)等。 1 1、錨固力大小、錨固力大小 錨索錨固力大小通常采用工程類比法確定。錨索錨固力大小通常采用工程類比法確定。 2 2、錨固段長(zhǎng)度、錨

12、固段長(zhǎng)度 普通思索兩種情況破壞：普通思索兩種情況破壞： 1 1粘結(jié)體與孔壁的粘結(jié)力不夠粘結(jié)體與孔壁的粘結(jié)力不夠 其錨固長(zhǎng)度計(jì)算公式為其錨固長(zhǎng)度計(jì)算公式為 式中式中:L:L錨固段長(zhǎng)度錨固段長(zhǎng)度:Tw:Tw錨索任務(wù)錨固力；錨索任務(wù)錨固力；DD鉆孔直徑；鉆孔直徑；SfSf平安系數(shù)；平安系數(shù)； 孔壁與漿液固結(jié)體的極限粘結(jié)強(qiáng)度?？妆谂c漿液固結(jié)體的極限粘結(jié)強(qiáng)度。 sfWDSTL s 其錨固長(zhǎng)度計(jì)算公式為其錨固長(zhǎng)度計(jì)算公式為 式中：式中：:L:L錨固段長(zhǎng)度錨固段長(zhǎng)度:Tw:Tw錨索任務(wù)錨固力；錨索任務(wù)錨固力；dd鋼絞線直徑；鋼絞線直徑；SfSf平安系數(shù)平安系數(shù) n n鋼絞線的根數(shù)；鋼絞線的根數(shù)； 極限剪應(yīng)力

13、極限剪應(yīng)力 。 錨固力小于錨固力小于200kN200kN時(shí)，錨固長(zhǎng)度不宜小于時(shí)，錨固長(zhǎng)度不宜小于1m1m；錨固力大于；錨固力大于200kN200kN時(shí)，不宜小于時(shí)，不宜小于1.5m1.5m。 3 3、錨固段的深度自在段長(zhǎng)度、錨固段的深度自在段長(zhǎng)度h h 對(duì)于單根錨索：對(duì)于單根錨索： 對(duì)于錨索群：對(duì)于錨索群： 巖體抗剪切強(qiáng)度，巖體抗剪切強(qiáng)度，kPakPa； 錨索間距。錨索間距。 4 4、錨索間排距、錨索間排距 根據(jù)閱歷，錨索的間排距應(yīng)大于根據(jù)閱歷，錨索的間排距應(yīng)大于1.5m1.5m。由于經(jīng)常是錨索與錨桿結(jié)合運(yùn)用，此時(shí)。由于經(jīng)常是錨索與錨桿結(jié)合運(yùn)用，此時(shí)的錨索設(shè)計(jì)要根據(jù)荷載分?jǐn)偟脑敲催M(jìn)展。且由于

14、錨固段預(yù)應(yīng)力荷載相對(duì)較大，的錨索設(shè)計(jì)要根據(jù)荷載分?jǐn)偟脑敲催M(jìn)展。且由于錨固段預(yù)應(yīng)力荷載相對(duì)較大，如錨索周圍有受力構(gòu)造物，那么應(yīng)相距如錨索周圍有受力構(gòu)造物，那么應(yīng)相距3 3米以上。米以上。 5 5、張拉預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)、張拉預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì) 預(yù)應(yīng)力錨索的張拉預(yù)應(yīng)力的大小需根據(jù)錨索資料的極限強(qiáng)度確定。礦山巷道錨預(yù)應(yīng)力錨索的張拉預(yù)應(yīng)力的大小需根據(jù)錨索資料的極限強(qiáng)度確定。礦山巷道錨索的張拉力普通為錨索資料強(qiáng)度的索的張拉力普通為錨索資料強(qiáng)度的404060%60%。 2 2錨索體與粘結(jié)體粘結(jié)力不夠錨索體與粘結(jié)體粘結(jié)力不夠 UWfdnTSLU44. 4WfTSh aTShWf83, 2a 四、錨索桁架支護(hù) 一錨索桁架支

15、護(hù)原理 錨索桁架是利用拉桿經(jīng)過張緊安裝使桁架錨索處于拉伸形狀，給圍巖一個(gè)壓應(yīng)錨索桁架是利用拉桿經(jīng)過張緊安裝使桁架錨索處于拉伸形狀，給圍巖一個(gè)壓應(yīng)力，使頂板圍巖與兩幫圍巖構(gòu)成一瓶頸構(gòu)造力，使頂板圍巖與兩幫圍巖構(gòu)成一瓶頸構(gòu)造, ,只需兩幫穩(wěn)定只需兩幫穩(wěn)定, ,巷道將堅(jiān)持穩(wěn)定。巷道將堅(jiān)持穩(wěn)定。 當(dāng)張拉筋的壓應(yīng)力當(dāng)張拉筋的壓應(yīng)力N N0 0時(shí)，錨索墊木塊不受力，破碎或裂隙巖石在重力時(shí)，錨索墊木塊不受力，破碎或裂隙巖石在重力G G的作的作用下將下沉乃至斷裂冒落。用下將下沉乃至斷裂冒落。 當(dāng)張拉筋的壓應(yīng)力逐漸增大，到達(dá)一定值時(shí)錨索受力當(dāng)張拉筋的壓應(yīng)力逐漸增大，到達(dá)一定值時(shí)錨索受力C C與墊木受力與墊木受力

16、C C將產(chǎn)生垂將產(chǎn)生垂直分力直分力T T、T T和程度壓應(yīng)力和程度壓應(yīng)力P P、P P。當(dāng)。當(dāng)P P、P P足夠大時(shí)，原破碎、開裂的巖石的足夠大時(shí)，原破碎、開裂的巖石的原張拉力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力而構(gòu)成巖梁拱。這個(gè)拱除可以堅(jiān)持拱本身的穩(wěn)定外，還可原張拉力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力而構(gòu)成巖梁拱。這個(gè)拱除可以堅(jiān)持拱本身的穩(wěn)定外，還可以接受拱上部圍巖的應(yīng)力。垂直分力也有利于提高巖梁拱的支撐才干。錨索桁以接受拱上部圍巖的應(yīng)力。垂直分力也有利于提高巖梁拱的支撐才干。錨索桁架力圖如圖架力圖如圖4 42222所示。所示。 圖圖4 422 22 錨桿桁架力圖錨桿桁架力圖TCPTCP PCTCPTNNG111111二錨桿索桁架的分類

17、及支護(hù)參數(shù)二錨桿索桁架的分類及支護(hù)參數(shù) 錨桿索桁架按詳細(xì)采礦地質(zhì)條件，可分為全錨索桁架錨桿索桁架按詳細(xì)采礦地質(zhì)條件，可分為全錨索桁架JMSJMS、錨桿、錨桿錨索桁架錨索桁架JMMJMM和彎曲錨桿錨索桁架和彎曲錨桿錨索桁架JMBJMB三大系列。三大系列。 1 1、全錨索桁架、全錨索桁架JMSJMS系列桁架系列桁架 JMSJMS錨索桁架主要有錨索桁架主要有JMSJMS6 6和和JMSJMS7 7兩大系列。這一桁架順應(yīng)巷道寬度兩大系列。這一桁架順應(yīng)巷道寬度2500mm2500mm6000mm6000mm，側(cè)幫傾斜錨索長(zhǎng)度，側(cè)幫傾斜錨索長(zhǎng)度3000mm3000mm6000mm6000mm。此類錨索適宜

18、各種巷道。此類錨索適宜各種巷道高度，厚度大的煤頂及脆弱頂板；可以施加大預(yù)應(yīng)力，有效控制頂板下沉。高度，厚度大的煤頂及脆弱頂板；可以施加大預(yù)應(yīng)力，有效控制頂板下沉。 JMSJMS系列錨索桁架構(gòu)造如圖系列錨索桁架構(gòu)造如圖4 423 23 圖圖4 423 JMS23 JMS系列全錨索桁架構(gòu)造圖系列全錨索桁架構(gòu)造圖 2、錨桿錨索桁架、錨桿錨索桁架JMM系列桁架系列桁架 本系列桁架由傾斜錨桿和錨索拉桿組成，按錨索直徑不同分為本系列桁架由傾斜錨桿和錨索拉桿組成，按錨索直徑不同分為JMM6和和JMM7兩大系列。傾斜錨桿可以是快裝預(yù)應(yīng)力錨桿兩大系列。傾斜錨桿可以是快裝預(yù)應(yīng)力錨桿或全長(zhǎng)錨固錨桿，錨桿長(zhǎng)度或全長(zhǎng)錨固錨桿，錨桿長(zhǎng)