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钻锚注加固机理

发布时间:2017-03-08

钻锚注加固机理

2017-03-07 






钻锚注加固机理






破碎围岩巷道的破碎塑性区经过自钻锚杆注浆后,破碎结构的围岩被胶结成拱形连续体加固圈。同时,自钻锚杆又起到悬吊、挤压等作用,使巷道围岩沿径向挤压的压力转化成切向压力,防止围岩松动范围的进一步扩展,从而使巷道径向应力减小到仅用较小的支护阻力就能使围岩长期处于稳定状态。


1)自钻锚杆钻进后,不抽拔出杆体,使钻孔内壁自由空间小,从而使钻进对围岩的破坏减弱。同时,解决了钻孔塌陷给施工造成不利。


2)自钻锚杆注浆加固的巷道,可利用浆液形成的胶结体封堵围岩裂隙,隔绝空气,防止围岩风化,且能防止围岩被水浸湿而降低围岩的本身强度;


3)松散破碎岩体经自钻锚杆注浆后,在注浆范围内破碎岩块和锚杆胶结成整体,提高了岩体的内聚力、内摩擦角和弹性模量,从而提高了岩体强度,实现利用围岩本身作为支护结构的一部分;前苏联的研究资料表明,注浆后砂岩强度增加50%70%,细砂岩和泥质岩增加24倍,岩石强度的增大时支护载荷减小2/34/5

4)注浆后使得作用在拱顶的压力能有效地传递到两墙,通过对墙的加固,又能把荷载传到底板;同时由于组合拱厚度的加大,能减小作用在底板上的载荷集中度而且减小底板岩石中的应力,减弱底板的塑性变形,减小底朦量。而底板的稳定,有助于两墙的稳定,在底板、两墙稳定的情况下又能保持拱顶的稳定;



5)锚杆经注浆后使普通端锚变为全长锚固锚杆,从而提高了锚杆的锚固力和可靠性,保证了支护结构的稳定;且将多层组合拱联成一个整体,共同承载,提高了支护结构的整体性;


6)注浆使得支护结构面尺寸加大,围岩作用在支护结构上的载荷所产生的弯矩减小,从而降低了支护结构中的拉应力和压应力,因此能承受更大的荷载,提高了支护结构的承载能力,扩大了支护结构的适应性。


7)锚喷支护或金属支架、砌暄支护基础上,进行锚杆注浆,可以使壁后充填密实,保证荷载均匀地作用在喷层或砌暄壁上,避免出现应力集中点而首先破坏;


8)充填围岩裂隙,配合锚喷支护,可以形成一个多层有效组合拱,即喷网组合拱、锚杆压缩区组合拱及浆液扩散加固拱,从而扩大了支护结构有效承载范围,提高了支护结构的整体性和承载能力。


9)软岩或高应力破碎底板经钻锚注加固后,阻止底板煤层流变继续发生,使巷道两底角不会继续向里移动,从而有利两帮和顶板支护。


2017-03-07 






钻锚注加固机理






破碎围岩巷道的破碎塑性区经过自钻锚杆注浆后,破碎结构的围岩被胶结成拱形连续体加固圈。同时,自钻锚杆又起到悬吊、挤压等作用,使巷道围岩沿径向挤压的压力转化成切向压力,防止围岩松动范围的进一步扩展,从而使巷道径向应力减小到仅用较小的支护阻力就能使围岩长期处于稳定状态。


1)自钻锚杆钻进后,不抽拔出杆体,使钻孔内壁自由空间小,从而使钻进对围岩的破坏减弱。同时,解决了钻孔塌陷给施工造成不利。


2)自钻锚杆注浆加固的巷道,可利用浆液形成的胶结体封堵围岩裂隙,隔绝空气,防止围岩风化,且能防止围岩被水浸湿而降低围岩的本身强度;


3)松散破碎岩体经自钻锚杆注浆后,在注浆范围内破碎岩块和锚杆胶结成整体,提高了岩体的内聚力、内摩擦角和弹性模量,从而提高了岩体强度,实现利用围岩本身作为支护结构的一部分;前苏联的研究资料表明,注浆后砂岩强度增加50%70%,细砂岩和泥质岩增加24倍,岩石强度的增大时支护载荷减小2/34/5

4)注浆后使得作用在拱顶的压力能有效地传递到两墙,通过对墙的加固,又能把荷载传到底板;同时由于组合拱厚度的加大,能减小作用在底板上的载荷集中度而且减小底板岩石中的应力,减弱底板的塑性变形,减小底朦量。而底板的稳定,有助于两墙的稳定,在底板、两墙稳定的情况下又能保持拱顶的稳定;



5)锚杆经注浆后使普通端锚变为全长锚固锚杆,从而提高了锚杆的锚固力和可靠性,保证了支护结构的稳定;且将多层组合拱联成一个整体,共同承载,提高了支护结构的整体性;


6)注浆使得支护结构面尺寸加大,围岩作用在支护结构上的载荷所产生的弯矩减小,从而降低了支护结构中的拉应力和压应力,因此能承受更大的荷载,提高了支护结构的承载能力,扩大了支护结构的适应性。


7)锚喷支护或金属支架、砌暄支护基础上,进行锚杆注浆,可以使壁后充填密实,保证荷载均匀地作用在喷层或砌暄壁上,避免出现应力集中点而首先破坏;


8)充填围岩裂隙,配合锚喷支护,可以形成一个多层有效组合拱,即喷网组合拱、锚杆压缩区组合拱及浆液扩散加固拱,从而扩大了支护结构有效承载范围,提高了支护结构的整体性和承载能力。


9)软岩或高应力破碎底板经钻锚注加固后,阻止底板煤层流变继续发生,使巷道两底角不会继续向里移动,从而有利两帮和顶板支护。



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