專利名稱：一種防治巖爆的預留錨固方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種防治硬脆圍巖硐室?guī)r爆的預留錨固方法，特別是涉及一種可伸長錨桿的錨固方法。
背景技術：
錨桿支護是防治巖爆災害的理想手段，但現(xiàn)有錨桿錨固方法是基于巖石靜力學理論為基礎，忽視了巖爆發(fā)生時具有的動力學破壞特征，因而存在局限性。巖爆發(fā)生時產生的動應力很大，一般會達到或超過支護構件的屈服強度，如果支護系統(tǒng)沒有讓壓和屈服性質，就不可避免發(fā)生破壞，同時，巖爆是高應力條件下完整硬脆圍巖內部自穩(wěn)時變結構調整的過程，故應實現(xiàn)圍巖深部巖體的控制，而不僅是傳統(tǒng)支護中被動的控制巖爆硐室自由面圍巖動力破壞，巖爆支護系統(tǒng)常采用可伸長錨桿提供一定變形以容納巖爆引起的強制大變形。錨桿的錨固方式現(xiàn)主要有兩種，即端頭錨固和全長錨固。可伸長錨桿按工作原理歸納為桿體可伸長和結構元件滑動可伸長兩大類，為實現(xiàn)錨桿的伸長通常采用端頭錨固的方法，即錨頭與孔底巖體固結而錨桿尾用托盤預緊。不同于軟弱圍巖變形連續(xù)而保持圍巖相對完整性，巖爆硐室常發(fā)生表面巖體層裂剝離(如錦屏二級水電站深埋引水隧道大理圍巖)，導致錨桿托盤懸空，此時端頭錨固的錨桿將失去了加固圍巖的作用，從而進一步誘發(fā)該錨桿支護區(qū)域的圍巖發(fā)生災害性破壞。在應對巖爆災害方面提出了些抗巖爆的可伸長錨桿，如專利號2010206(^613. X 公開了一種延-彈性抗巖爆錨桿，雖然桿體設置了波形段和剛性彈簧，但仍是端頭錨固方式；專利號201020684957. X公開了一種水脹式彈性抗巖爆錨桿，采用了全長錨固方式，可克服壁面巖體層裂剝離的影響，但水脹式錨桿承載能力低，較高地應力時不適用，同時剛性彈簧僅是對巷道表面延展的改進，在全長錨固下的變形能力是很弱的?？梢姡泊鄧鷰r條件下的可伸長錨桿采用端頭錨固或全長錨固時，往往起不到錨固支護的理想效果。專利號 201010552103. 0公開了一種針對硬巖巖爆并能提供給可伸長能力的預留錨固方法，該方法采用快速粘結和慢速粘結兩種樹脂錨固劑實現(xiàn)預留錨固，但如操作不當，錨桿鉆進時易導致可伸長構件被粘結，錨桿讓壓變形的效果欠佳。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種克服巖爆巷道表面巖體脫離破壞影響一種防治巖爆的預留錨固方法，使得錨桿的可伸長構件不被粘結，錨桿讓壓變形的效果比采用快速和慢速的兩種樹脂錨固劑更好。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出的預留錨固方法為，錨桿與孔壁圍巖互相錨固的位置仍在于錨頭和錨尾一定長度范圍，錨桿中部為不錨固的預留段并設置可伸長構件，但桿頭部分錨桿采用錨固藥卷粘結，桿尾部分錨桿采用中空桿體注漿粘結。中空桿體注漿除了粘結錨桿的效果，還可以濕潤巖石，增強圍巖的塑性，降低巖石的巖爆傾向性，同時漿體有一定壓強，可以滲入塑性區(qū)圍巖的裂隙，對圍巖具有補強的作用，因此，比起采用快速樹脂錨固劑以及慢速樹脂錨固劑，本發(fā)明能讓錨桿讓壓變形的效果更好。進一步的，桿頭部分錨桿設有防止錨固劑流入可伸長預留空間的阻擋板，桿尾中空錨桿設有防止?jié){體流入可伸長預留空間的內止?jié){塞，錨桿尾段配有緊固螺母并安設有托盤，用來提供安設初期的預應力。采用上述技術方案的預留錨固方法，可充分預留出錨桿不被錨固的范圍，作為可伸長構件變形空間，故能有效調控圍巖的自承載能力，以適應圍巖內部破壞所需要的補償空間，并避免端頭錨固時圍巖表面易失效的問題，確保硬巖錨桿支護系統(tǒng)在發(fā)生巖爆等災害時瞬間屈服變形并仍保持一定的抗力，在性能上具有抗動荷載作用的能力。綜上所述，本發(fā)明是一種適應高應力條件下完整硬脆圍巖破壞特點，有效防治巖爆災害的操作簡便、針對性強的可伸長錨桿的預留錨固方法。


圖1是本發(fā)明實施例1的按本發(fā)明預留錨固方法的錨固裝置示意圖。
具體實施例方式以下將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。本發(fā)明提供的防治巖爆的預留錨固方法，將錨固劑錨固方式和注漿錨固方式相結合，保證錨桿可伸長構件有適宜的不被錨固的預留空間，并可安設托盤形成一定預應力。實施例1 參見圖1所示，采用上述方法的預留錨固首先要根據孔徑和桿徑選擇合適宜徑和長度的錨固藥卷用于桿頭部分錨桿1的錨固。錨桿孔成形后，首先往孔底裝入相應的錨固藥卷，旋入錨桿，攪拌翼6充分錨固藥卷使桿頭部分錨桿1被粘結錨固，阻擋板7 可防止錨固藥卷流入可伸長預留空間；到達錨固劑凝固時間后，開始上螺母4和托盤5對整體錨桿進行預緊，形成預應力。隨后，通過桿尾部分錨桿2的中空管進行注漿，漿體從出漿孔流出，內止?jié){塞8可防止?jié){體流入可伸長預留空間，孔內空氣由排氣孔逐漸排出，直到桿尾部分錨桿2被粘結錨固。至此，完成可伸長錨桿的預留錨固。本發(fā)明是一種防治巖爆的可伸長錨桿的預留錨固方法，該方法適應高應力條件下完整硬脆圍巖破壞特點，克服巖爆巷道表面巖體脫離破壞影響并能充分預留可伸長構件變形空間，能有效調控圍巖的自承載能力，在發(fā)生巖爆等災害時瞬間屈服變形并仍保持一定的抗力，實現(xiàn)對巷道巖爆的防治。以上是本發(fā)明的方法中的一種優(yōu)選方案，但并非代表本發(fā)明的全部內容，在本發(fā)明精神范圍內所做的一切等同變換和更改，都將在本發(fā)明保護范圍以內。
權利要求
1.一種防治巖爆的預留錨固方法，其中錨桿與孔壁圍巖互相錨固的位置在于錨頭和錨尾一定長度范圍，錨桿中部為不錨固的預留段并設置可伸長構件(3)，其特征在于桿頭部分錨桿(1)采用錨固藥卷粘結，桿尾部分錨桿(2)采用中空桿體注漿粘結。
2.根據權利要求1所述的防治巖爆的預留錨固方法，其特征在于在所述桿頭部分錨桿(1)中設有攪拌翼(6)和阻擋板(7)，在桿尾部分錨桿( 中設內止?jié){塞(8)和外止?jié){塞 (9)，并配有緊固螺母并安設托盤(5)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防治巖爆的預留錨固方法，將錨固劑錨固方式和注漿錨固方式相結合，桿頭部分錨桿采用錨固藥卷粘結，桿尾部分錨桿采用中空桿體注漿粘結，保證錨桿可伸長構件有適宜的不被錨固的預留空間，保證可伸長構件的變形能力，該錨固方法能克服巖爆巷道表面巖體脫離破壞影響，適應高應力條件下完整硬脆圍巖破壞特點，能有效防治巖爆災害。本方法具有操作簡便、針對性強等優(yōu)點。
文檔編號E21D21/00GK102518460SQ201110430379
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權日2011年12月21日
發(fā)明者彭云, 李夕兵, 王斌, 趙伏軍, 陳玲, 龍專 申請人:湖南科技大學