超前錨桿
爆破中防止圍岩坍塌的方法
採用這種方法是在爆破前,將超前錨桿打入掘進前方穩定岩層內,末端支承在拱部圍岩內專為超前錨桿提供支點的徑向懸吊錨桿,或支承在作為支護的結構錨桿上,使其起到支護掘進進尺範圍內拱部上方,有效地約束圍岩在爆破后的一定時間內不發生鬆弛坍塌
超前錨桿又分為懸吊式超前錨桿及格柵拱支撐超前錨桿。
為大斷面開挖與噴錨支護創造了條件。施工中,因超前錨桿與懸吊錨桿的外露端往往不易直接相交,故以φ22的橫向短鋼筋焊在鄰近的懸吊錨桿上,再焊在超前錨桿的末端上。
如圖所示:超前錨桿的末端支撐在格柵拱架上。
1—超前錨桿 2—格柵拱架 a—超前錨桿橫向間距
b—格柵拱支承間距 α—超前傾角
超前錨桿的傾角α一般選用6°~12°,一般情況下,超前錨桿的橫向寬度為內拱頂線的一半再加2m,也可根據地質情況適當增減其布置範圍,為提高支護效果,在靠近拱腳部位的超前支護的方向常分別向左右酌情外插。橫向間距應根據圍岩情況而定,一般為0.2~0.4m,如採用雙層支護時,間距為0.4~0.6m.其上、下層應錯開排列,其縱向間距應根據圍岩類別、超前支護的長度、錨桿的截面尺寸及橫向間距等因素綜合考慮確定。一般可取100cm或150cm,最大不超過200cm,其長度應根據地質情況,錨桿拉拔試驗強度,鑽孔機械類型,供給鋼筋長度,開挖循環次數等因素綜合考慮確定。一般多採用3.5~5m,最長為7.0m,對圍岩軟弱的地方,可採用φ8或φ10的鋼筋按間距0.1×0.1m2掛方格網,再噴射0.10~0.15厚度的混凝土,增強圍岩的自穩能力。
2. 工工藝流程
格柵鋼架超前中空錨桿噴錨砼工藝流程圖:
說明:本流程圖在操作中注意以下三個參數:(1)噴射距離為1.2~1.5,噴咀與岩面保持90°夾角。(2)機內風壓保持在0.25MPa左右。(3)細骨料在骨料中佔15%左右。
3. 動力組織及進度指標
工序名稱 勞動力及時間
穿線,畫弧,確定超前錨桿位置 0h 3人0.5h
安設格柵鋼架 0.5h 8人1.5h
鑽孔,插打徑向錨桿及鎖腳錨桿 1.5h 8人3.5h
掛網 3.5h 8人4.5h
鑽孔,插打藥包錨固超前錨桿 4.5h 8人6.0h
噴射砼 6.0h 8人7.0h
說明:施工作業人數為8人,進度指標控制在全工序7小時以達到在12小時內,完成包括鑽爆、開挖、出碴及支護的目的。
4.機械設備配置
機械名稱 | 規格型號 | 單位 | 數量 | 製造廠 |
攪拌機 | ... | 台 | 1 | ... |
電動空壓機 | .... | 台 | 1 | ... |
內燃空壓機 | ... | 台 | 1 | ... |
噴射機 | ... | 台 | 1 | ... |
通風機 | ... | 台 | 1 | ... |
風鑽 | 台 | 1 |
5.質量控制要點
5.1錨桿應在開挖后儘快安設,鑽孔應圓而直。其孔徑和深度按設計施工。
5.2根據圍岩類別,按設計要求的長度和位置進行施工。
5.3錨桿應盡量早強,其外露長度不宜大於10cm.
5.4錨桿材質的加工質量必須符合設計要求。
5.5錨桿安裝結束后4小時內不得進行爆破作業。
6.安全及環保措施
6.1隧道內人員必須戴安全帽,必須持證上崗。
6.2薄層覆蓋地區必須派人在洞頂觀察土質變化,洞內初期支護后,應在拱頂設觀察點,觀察圍岩變形。
6.3在進行超前錨桿施工作業時,應設專兼職安全人員負責觀察圍岩變化。
6.4錨桿及藥包等材料的質量,必須經過檢定防止因材料問題而出現安全事故。
6.5洞內施工作業時應具有良好的照明設施,以便觀察圍岩變化。
6.6施工生產的廢料廢氣必須經過處理合格後方可排放,未經處理合格的廢氣、廢碴不得隨意排放