1.构造
早强药包内锚头锚杆,是以快硬水泥卷、早强砂浆卷或树脂卷作为内锚固剂的内锚头锚杆。不管采用什么类型的早强药包,其设计、施工要点基本相同。
另有楔缝式内锚头锚杆,它由杆体、楔块、垫板和螺母组成。楔头式锚杆及胀壳式锚杆的锚头加工制作比较复杂。在交通隧道工程中,若需要对开挖面临时加固,则可以使用楔头式锚杆或胀壳式锚杆,以便回收利用。楔头式锚杆在煤矿工程中应用较多。
2.设计要点
(1)快硬水泥卷设计需要确定三个主要参数:快硬水泥卷的直径(d)、快硬水泥卷的长度(L)、快硬水泥卷的水泥质量(G)。
(2)快硬水泥卷直径(d)要与钻眼直径配合好,若使用D42钻头,则可采用d37水泥卷。
(3)快硬水泥卷长度(L)要根据内锚固段长度(l)和生产制作的要求来决定,其计算式如下。
式中:l为内锚固段长度,单位为mm;D为钻眼直径,单位为mm;φ为锚杆直径,单位为mm;k为富余系数,一般为1.05~1.10。
(4)快硬水泥卷的水泥质量(G)主要由装填密度(γ)来确定。γ是控制水灰比的关键因素,γ=1.45 g/cm3时,水泥净浆的水灰比应控制在0.34左右。每个快硬水泥卷的水泥质量(G)可按下式计算。(www.daowen.com)
3.施工要点
(1)钻眼要求同上,但孔眼深度应比锚杆长度短4~5 cm。
(2)用直径2~3 mm、长150 mm的锥子,在快硬水泥卷端头扎两个排气孔,然后将水泥卷竖立放于清洁水中,保持水面高出水泥卷100 mm。浸水时间以不冒气泡为准,但不得超过水泥初凝时间,必要时要做浸水后的水灰比检查。
(3)将浸好水的水泥卷用锚杆送至眼底,并轻轻捣实。若中途受阻,应及时处理,若处理时超过水泥终凝时间,则应换新水泥卷或将钻眼作废。
(4)将锚杆外端套上连接套筒,用带有六方旋转头的短锚杆,断面打平,对中焊上锚杆螺母,装上搅拌机,然后开动搅拌机,带动锚杆旋转,搅拌水泥浆,并用人力推进锚杆至眼底,再保持10 s的搅拌时间,总时间为30~40 s。
(5)轻轻卸下搅拌机头,用木楔楔住杆体,使其位于钻眼中心。浸水20 min后,快硬水泥强度达到要求后,才能使用扳手卸下连接套筒。在实际施工时,可准备多个套筒,循环使用。
(6)采用树脂药包时,还需注意搅拌时间应根据现场气温决定。20℃时,固化时间为5 min;温度下降5℃,固化时间大致会延长一倍,即15℃时,为10 min,10℃时,为20 min。因此,在正常温度下,搅拌时间约为30 s,当温度在10℃以下时,搅拌时间可适当延长到45~60 s。
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