锚杆是什么?
锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分,他将巷道的围岩加固在一起,使围岩自身支护自身。锚杆不仅用于矿山,也用于工程技术中,对边坡,隧道,坝体进行主体加固。
锚杆作为深入地层的受拉构件,它一端与工程构筑物连接,另一端深入地层中,整根锚杆分为自由段和锚固段,自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域,其功能是对锚杆施加预应力。
锚杆运用
自1912年,德国谢列兹矿最先采用锚杆支护井下巷道以来,锚杆支护以其结构简单,施工方便、成本低和对工程适应性强等特点,在土木工程(包括采矿工程)中得到了广泛应用。如我国的世纪工程———三峡工程,其大坝施工中使用了大量锚杆(索)维护开挖的边坡、岩壁。
又如我国煤矿开采中,每年新掘的锚喷支护的井巷工程长达2000 km。但是,锚杆支护作用理论的研究落后于其工程应用是不争的事实,使得锚杆支护设计中,还多采用技术要求低、成本低和管理容易的工程类比的经验方法。
锚杆类型
1、全长粘结型锚杆:普通水泥砂浆锚杆、早强水泥砂浆锚杆、树脂卷锚杆、水泥卷锚杆。
2、端头锚固型锚杆:机械锚固锚杆、树脂锚固锚杆快硬水泥、卷锚固锚杆。
3、摩擦型锚杆:缝管锚杆、楔管锚杆、水胀锚杆。
以上内容参考 百度百科-锚杆
以上内容参考 百度百科-锚杆支护
(1) 木锚杆。我国使用的木锚杆有两种,即普通木锚杆和压缩木锚杆。 (2) 钢筋或钢丝绳砂浆锚杆。以水泥砂桨作为锚杆与围岩的粘结剂。 (3) 倒楔式金属锚杆。这种锚杆曾经是使用最为广泛的锚杆形式之一。由于它加工简单,安装方便,具有一定的锚固力,因此这种锚杆在一定范围内至今还在使用。 (4)管缝式锚杆。是一种全长磨擦锚固式锚杆。这种锚杆具有安装简单、锚固可靠、初锚力大、长时锚固力随围岩移动而增长等特点。 (5)树脂锚杆。用树脂作为锚杆的粘结剂,成本较高。 (6)快硬膨胀水泥锚杆。采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥加入外加剂而成,具有速凝、早强、减水、膨胀等特点。 (7)双快水泥锚杆。是由成品早强水泥和双快水泥按一定比例混合而成的。具有快硬快凝、早强的特点。
技术实现要素:
针对上述现有技术的缺点或不足,本申请要解决的技术问题是提供一种锚杆重力式海上风电基础及其施工方法。
为解决上述技术问题,本申请通过以下技术方案来实现:
本申请提出了一种锚杆重力式海上风电基础,包括:中央钢筋混凝土筒、压载隔舱结构、锚杆系统以及可拆卸的锚杆施工平台;所述压载隔舱结构套设在所述中央钢筋混凝土筒的底部,且所述压载隔舱结构上预留有锚杆孔;所述锚杆施工平台通过所述中央钢筋混凝土筒顶部及筒壁上的预埋件支撑固定,且所述锚杆施工平台上预制有定位孔,其中,所述定位孔用于架设锚杆系统及锚杆的定位安装。
进一步地,上述的锚杆重力式海上风电基础,其中,所述锚杆系统包括:锚杆束、套管以及锚杆钻机,所述锚杆钻机设置在所述锚杆施工平台上,所述套管穿过所述定位孔和所述锚杆孔设置;所述锚杆束借助所述套管穿过所述定位孔,伸入所述锚杆孔并插入海平面以下设置,所述锚杆束与周围土体采用灌浆连接,注浆强度达到后,将套管抽离。
进一步地,上述的锚杆重力式海上风电基础,其中,所述压载隔舱结构包括:内环隔舱板、外环隔舱板、底板以及多个径向隔舱板,其中,所述内环隔仓板、所述外环隔舱板依次环向设置在所述中央钢筋混凝土筒的外侧;其中,多个所述径向隔舱板沿周向设置在所述中央钢筋混凝土筒外并将所述中央钢筋混凝土筒、所述内环隔仓板以及所述外环隔仓板连接;所述底板则设置在所述径向隔仓板、所述内环隔仓板以及所述外环隔舱板的底部。
此系统主要分为两种:主动防护系统和被动防护系统
主动防护系统
主动防护系统是用钢丝绳网或者TECCO高强度钢丝格栅为主的各类柔性网覆盖或包裹在需要防护的斜坡、山体或危石上,以限制坡面岩土体制的风化剥落或破坏以及山体滑坡、危石崩塌(加固作用),或者将落石控制在一定范围内运动(维护作用)。
主动防护系统:采用高强热镀锌钢丝绳、钢丝网、不低于AB级的防腐处理,其防护寿命根据环境条件的不同一般可达30-50年。主要对边坡失稳潜在扩离落石危险的坡面进行防治,以纵横交错的Φ16支撑钢绳,按坡形(4.5X4.5m或者4.8X4.8m)方形模式布置成网柜,并与4X4m的主动网用缝合绳进行预张拉,使该系统对坡面施以一定的方向预紧压力,从而提高危岩石的稳定性,阻止落石的发生,同时该系统不会影响地下水的正常流动排泄,并给边坡的生态治理提供了先决条件。
此系统可以利用该系统植物根系与主动防护系统相结合,从而达到恢复生态环境,巩固边坡稳定,促进有机污染的降解、净化大气、防治和减小山体滑坡、危险岩石崩塌等的自然灾害。
主动系统技术指标
1.锚杆:原材料宜选择双股形式的Φ16钢丝绳锚杆,也可采用钢丝锚杆;锚杆孔径及锚固长度,上沿锚杆设计抗拔力不小于80KN,其余锚杆设计抗拔力不小于50KN。锚固长度应根据计算确定,且不得小于2m。钢筋锚杆孔径应大于杆体直径12mm以上;双股钢丝绳锚杆孔径应大于钢绳2倍直径10mm以上。
2.钢丝绳网:规格采用D0/08/300型钢丝绳网,宜选用4mX4m网块,需要时可在边缘处采用其他规格的网块。层数宜采用单层钢丝绳网铺挂,在局部大体积危石或岩堆时,可考虑采用双层钢丝网的加强型主动防护,此时的锚杆抗拔力应不小于104KN。
3.支撑绳:横向支撑绳的直径宜采用Φ16钢丝绳,纵向支撑绳宜采用Φ12钢丝绳,设置双层钢丝绳网的区域纵横支撑绳均宜采用Φ16钢丝绳,每根支撑绳的实际长度应在设计铺设长度的基础上两端各增加1m作为与锚杆固定连接的预留长度。当支撑绳铺设长度L≤10m、10m30m时,每根支撑绳两端分别各用2个、3个、或4个相应型号的绳卡固定。
4.缝合绳:缝合绳的直径应为Φ8钢丝绳,每张钢丝绳网宜用一根缝合绳缝合,其长度按能实现网与周边支撑绳或临近网边缘缝合来确定,每根缝合绳两端各用2个Φ8绳卡固定。 5.格栅:GPS1和GPS2型主动系统应在钢丝绳网下铺一层格栅,宜采用直径为2.2mm的热镀锌铁丝编织成的网孔为50x50mm的铁丝格栅,仅当有培植土绿化要求是设置土工格栅,格栅网块边界间应考虑不小于5cm的叠置,格栅间用Φ1.2铁线绑扎,绑扎间距不得大于1m 。
该系统在作用原理上类似于喷锚和土钉墙等面层护坡体系,但因其柔性特征能使将局部集中荷载向四周均匀传递以充分发挥整个系统的防护能力,即局部受载,整体作用,从而使系统能承受较大的荷载并降低单根锚杆的锚固力要求。由于系统的开放性,地下水可以自由排泄,可以稳定边坡、抑制边坡遭受进一步的风化剥蚀,保护坡面原有地貌形态和植被生长条件,实现最佳的边坡防护和环境保护目的。
被动防护系统:
被动防护系统是由钢丝绳网、高强度钢丝格栅、锚杆、工字钢柱、上下拉锚绳、消能环、底座及上支撑绳等部件构成。系统由钢柱和钢丝绳网连接组合构成一个整体,对所防护的区域形成坡面防护,从而阻止崩塌岩石的下坠,起到山体边坡的防护作用。
钢丝绳网被动防护系统的特点在于:系统的柔性和拦截强度足以吸收和分散传递预计的落石冲击功能,消能环的设计和采用使系统的抗冲击能力得到进一步提高。与钢性拦截和砌砖挡墙相比,改变了原有施工工艺,使工期和资金得到减少。
本系统以崩塌落石的冲击动能作为工程施工的设计选型依据,避免了钢性坡面防护设计中,参数与防护等级不相称或相差较大等缺点,针对不同的防护等级,公司开发设计出不同能量等级的产品与之相配套。防护能量从250-3000KJ,并已能对高达5000KJ的更高能级进行特殊防护。山体滑坡防护网被动系统在材料的的设计上考虑了易于安装,即用最少量的锚杆和最少量的开挖来实现最快速简例的施工安装,维修人员仅需要少量常规机具即可进行系统的安装、维修和部件更换。
特点:
被动防护系统是将以菱形钢丝绳网或者环形网为主的柔性栅栏设置于斜坡上一定位置,用于拦截斜坡上的滚落石块, 以避免其破坏要保护的对象,因此也称为拦石网;当设置于泥石流内时,便可形成拦截泥石流体内固体块儿状大颗粒的柔性格栅坝。
被动防护系统采用高强度热镀锌钢丝绳,钢丝网,不低于AB级的防腐处理,其防腐寿命根据环境条件的不同一般可大于30-50年不等。主要对山体飞石、落石、雨水过多造成的坡体坍塌,防护能量级内的滑坡、泥石流等防治,减轻灾害的受损程度,其系统与相配合的消能装置、支撑柱、支撑绳及拉锚等,拦截能量级可达50KJ-1000KJ。
2、钻孔作业一般宜采用自上而下的施工顺序进行,在此过程中可对尚未完全清除的影响施工安全的坡面浮土、浮石进行再次清除。
3、一般应在钻孔前或钻孔的同时,在孔口处凿一满足设计要求的凹坑,其作用主要在于使穿过该位置处锚杆外露环套的支撑绳能贴紧坡面,因此,其尺寸大小能使锚杆外露环套的顶部内缘不高出孔口处地面即可。以下两种情况下是不必人工开凿凹坑的,一是锚孔本身处于满足要求的天然凹坑处,二是监近锚孔间的坡面凸起或为孤危石时,因为在这一情况下即使锚孔处的支撑绳将悬空,但在跨越凸起体时它也是能贴紧坡面的。
4、钢丝绳锚杆的锚固段是两根并接的钢丝绳,由φ16钢丝绳制作的锚杆扁平方向的直径为32mm,锚杆孔直径应该比该尺寸至少大10mm当成孔设备有限时,可以考虑在同一位置钻凿两个相邻的、方位约有不同的小直径“人”字形锚杆孔,使锚杆的两根钢丝绳可以分别锚入两个孔内,以满足锚固力的要求。
5、和其他锚固工程一样,锚杆孔的方位一般应尽可能垂直于坡面,或在有可以判断的潜在滑动面(包括节理裂隙等非连续面)处尽可能与该潜在滑动面垂直。
问题二:锚杆支护的原理是什么 锚杆支护原理
(1)悬吊作用:锚杆将软弱岩层吊挂在上面坚固稳定的岩层上,防止离层脱落。煤层巷道的直接顶板一般比较软弱且较薄,容易离层冒落,它上面的老顶则比较坚固。锚杆可以通过直接顶板达到老顶,把直接顶锚固在老顶上。
(2)组合梁作用:在层状岩层的巷道顶板中,通过锚人一系列的锚杆,将锚杆长度以内的薄层岩石锚成岩石组合梁,从而提高其承载能力。在相同的荷载作用下,组合梁比未组合板梁的挠度和内应力大为减小。
(3)围岩补强作用:巷道深部围岩中的岩石处于三轴受压状态,而靠近巷道周边的岩石则处于二轴受力状态,强度小于前者,故易于破坏而丧失稳定性。巷道围岩被锚杆锚固后,表层岩石部分地恢复了三轴受力状态,增大了它本身的强度,另外,锚杆还可以增加岩层弱面的剪断阻力,使巷道周边围岩不易破坏和失稳,这就叫作围岩补强作用。
(4)挤压联结作用:锚杆将巷道围岩挤紧,对岩石施加预应力,阻止裂隙的继续扩大,而且,对于松散岩石也能起到挤压联结和加固作用。国外做过一个简单而有趣的试验:用一个长方形木箱,里面填紧小碎石,并用模拟的锚杆将它们锚固起来,锚杆拧紧以后,将木箱翻转,其中充填的小碎石竟倒不出来。通过锚杆的预应力作用,可以在彼此毫无粘结力的碎石之间产生一种侧向挤压摩擦阻力,足以支持碎石自身的重量而不会掉下来,好像碎石间互相联结起来一样。
(5)挤压加固拱作用:将上述试验继续做下去,用锚杆锚拴起来的小碎石,不仅它们挤压联结在一起足以支持自身的重量,而且,它还可以作为一种承载结构,支持额外的荷重。通过加载试验,发现加载的锚固碎石构件在锚杆垫板之间会出现一个拉应力区,致使该区内的小碎石松散而脱落下来,并形成了穹窿。当荷载增大时,这穹窿将扩大而导致承载结构的崩塌解体。为防止这一情况,在锚杆垫板下张挂细铁丝网便大大提高了锚杆的支护能力,当荷载加到相当大日寸(反复加载),破坏是以铁丝网被剪断而开始的。以上试验说明,松散碎石在预应力作用下围绕每根锚杆形成一个两头带圆锥形的筒形挤压区或压缩应力区,在系统排列的锚杆群中,这些挤压区便组成了一个具有相当宽厚的均匀压缩加固带,它相当于一种承载结构而支承相当大的荷载。巷道周围安装成组排列和径向布置的锚杆后,便在围岩的一定厚度范围内形成了一个拱形压缩带或挤压加固拱,它使巷道围岩由原来是支架上的“荷载”变成了“承载”结构。拱形压缩带的厚度与锚杆的长度、间距有关。
问题三:锚杆支护与土钉支护有什么区别? 土钉墙支护,系在开挖边坡表面铺钢筋网喷射细石混凝土,并每隔一定距离埋设土钉,使与边坡土体形成复合体共同工作,从而有效提高边坡稳定的能力,增强土体破坏的延性,变土体荷载为只护结构的部分;喷锚(网)支护,其形式与土钉墙支护类似,亦是在开挖边表面铺钢筋网,喷射混凝土面层,并在其上成孔,但不是埋设土钉,而是预应力锚杆,借助锚杆与周围土体间的粘聚力,使与边坡土体形成复合体共同工作。 可见土钉墙支护与喷锚(网)支护本质的区别是土钉墙埋设的是土钉,喷锚埋设的是预应力锚杆。一、受力机理 1)土钉是被动受力,即土体发生一定变形后,土钉才受力,从而阻止土体的继续变形; 2)锚杆是主动受力,即通过对锚杆时间预应力,在基坑未开挖前就限制土体发生过大变形; 二、受力范围 1)土钉是全长受力,不过受力方向分为两部分,潜在滑裂面把土钉分为两部分,前半部分受力方向指向潜在滑裂面方向,后半部分受力方向背向潜在滑裂面方向; 2)锚杆则是前半部分为自由端,后半部分为受力段,所以有时候在锚杆的前半部分不充填砂浆。
问题四:锚杆支护是什么作用机理 通过使用锚杆(可以是芜湖新兴,或者其他家的)与托盘,尾部托盘等,打到岩层中,起到组合梁,组合拱的作用,悬挂梁等作用,增加组织的强度!
达到结构稳定,
问题五:锚杆支护有什么特点? A支护简单,节省材料B可以根据岩石情况确定锚杆数量及排列方式
C可以配合钢带和金属网,以扩大维护顶帮面积。
问题六:锚杆支护和锚索支护的区别 从建筑设计规范上看,两者没什么不同,其设计原理都是一样的.但在施工上会有所不同,锚杆可以直接放入锚孔中,而锚索就要借助其他工具才能放置到位.
问题七:锚杆支护的作用原理是指? 30分 1、在层状岩层中,锚杆将下部不稳定岩层悬掉在上部稳固岩层上。锚杆所受拉力来自被悬掉岩层。2、在没有稳固岩层的薄岩层中,安心装锚杆后,锚杆的夹紧力就会使层面间摩擦力增大,这种摩擦力可以阻止岩石沿层面继续滑动,从而将数个薄岩层通过锚杆锁紧成一个较厚的岩层。这种厚岩梁内的最大弯曲应力和应变与梁的厚度的平方成反比,集成的岩梁越厚,最大弯曲应力和应变就越小。同时,锚杆本身的强度也增加了梁的整体抗剪能力。3、锚杆组合拱原理,在供形巷道围岩的破裂区中安装预应力锚杆时,在杆体两端将形成圆椎体形式分布的压应力。若沿顶板布置锚杆群,各个锚杆形成的压应力圆椎体将交错重叠,形成一个防止破裂区扩散的承压拱,这个供可以承受其上部破碎岩石施加的径向载荷。沿锚杆轴向的预紧力在组合拱中产生环向应力,从而明显地改善了承压拱应力状态,使围岩状态由单轴、双轴变为三轴受压。这样在围岩中形成一个均匀压缩的连续承区,从而大大提高组合拱的承载能力。
问题八:锚杆支护需要什么设备。。急~ 锚杆的类型有很多种,一般需要钻孔机,注浆机。
问题九:锚杆支护怎么施工 1、准备施工机具和风水管至掘进工作面。
2、将巷道围岩表面的危岩悬矸进行排查处理。
3、按照掘进作业规程规定的锚杆排距和间距,在巷道的顶部和两侧帮标出钻孔点位。
4、按照先打巷道顶部锚杆孔再打顶帮锚杆孔最后打底帮锚杆孔的顺序依次打孔,同时依次锚入锚杆和上好蝶形托盘、紧固螺母。
问题十:锚杆支护有哪四个作用原理 锚杆,是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分,他将巷道的围岩束缚在一起,使围岩自身支护自身.
现在锚杆不仅用于矿山,也用于工程技术中,对边坡,隧道,坝体进行主动加固。
锚杆作为深入地层的受拉构件,它一端与工程构筑物连接,另一端深入地层中,整根锚杆分为自由段和锚固段,自由段时指将锚杆头处的拉力传至锚固体区域,其功能是对锚杆施加预应力;锚固段时指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域,其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大,增加锚固体的承压作用,将自由段的拉力传至土体深处。
锚杆根据其使用的材料可以分为:木锚杆,钢锚杆,玻璃钢锚杆等等。
按锚固方式分为:端锚固,加长锚固和全长锚固
以下列举几个称谓的锚杆
(1)木锚杆。我国使用的木锚杆有两种,即普通木锚杆和压缩木锚杆。?
(2)钢筋或钢丝绳砂浆锚杆。以水泥砂桨作为锚杆与围岩的粘结剂。?
(3)倒楔式金属锚杆。这种锚杆曾经是使用最为广泛的锚杆形式之一。由于它加工简单,安 装方便,具有一定的锚固力,因此这种锚杆在一定范围内至今还在使用。?
(4)管缝式锚杆。是一种全长摩擦锚固式锚杆。这种锚杆具有安装简单、锚固可靠、初锚力 大、长时锚固力随围岩移动而增长等特点。?
(5)树脂锚杆。用树脂作为锚杆的粘结剂,成本较高。?
(6)快硬膨胀水泥锚杆。采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥加入外加剂而成,具有速凝 、早强、减水、膨胀等特点?
(7)双快水泥锚杆。是由成品早强水泥和双快水泥按一定比例混合而成的。具有快硬快凝、 早强的特点。?
二、放线丈量锚杆孔位依据系统布置请求,用皮尺、钢尺等丈量工具按锚杆纵横规范间距4.5m×4.5m(与网块尺寸为4m×4m钢丝绳对应)放线肯定锚杆孔位,锚杆孔位尽量布置在自然低洼处,为此可对锚杆孔位的规范间距做0.3m左右的调整(既4.2m~4.8m之间),以确保系统尽可能紧贴坡面。部分区域为满足紧贴坡面的请求需增补锚杆时,同时丈量定位。
三、钻凿锚杆孔思索坡上作业平安及钻孔深度、孔径等特性,该系统工程钻孔机械选用手持式风动凿机,对应岩土区域选用手持电钻。为满足设计请求,钻孔钻头选用42(mm)钻头(设计为不小于42mm)。对应3m深度的锚孔选用3.5m钻杆,对应4m锚孔选用4.5m钻杆,以保证锚杆深度进入岩体不小于设计请求。
四、灌浆并插入锚杆1、本工程锚杆采用2Φ16镀锌钢丝绳锚杆,其各规格和性能参数均由厂家检验合格后出厂,运到工地只须目测并少量抽检。
2、 压浆办法首先停止清孔,确保孔内无杂物,并确认其深度足够的状况下方可压浆,其浆液应严厉依照实验室给定的配合比配制,其结石率,失水体积收缩率等均应满足标准请求。
五、纵横向支撑绳的装置该系统纵横向支撑绳均采用Φ16高强度镀锌钢丝绳。装置前先确保钢绳锚杆灌浆浆液完整凝固并到达其应有的锚固力后才干停止装置工序的装置。
六、铺设并缝合钢丝格栅网该系统工程所用钢丝格栅网采用高强度热镀锌铁丝无扭结编制,网孔尺寸为50mm×50mm,网块规格为2.25m×9.2m,产品各项参数已由厂家及权威部门检验合格后送到工地,工地只须停止目测及少量外观尺寸的抽检。七、铺设并缝合钢丝绳网该系统钢丝绳网均采用Φ8高强度镀锌钢丝绳编制,废品网块规格为4.5m×4.5m,各项技术参数已由厂家及权威部门检测合格后送到工地,工地只须停止外观尺寸抽检。
通常来说,拉拔试验主要是进行一个横向的水平拉力测试,但是拉拔处是和安装在墙体中的化学锚栓直接连接的。
面对不同的基材,拉拔试验也有所变化,就比如在进行大理石的时候,可以采用另外一种方法,在低处直接采用钢丝绳来连接汽车作为拉力来测试。
当然在实际的情况下,还可以利用扭力旋转的方式来进行测试。但是这个方法中,一定要在测试之前,先要计算出所需要的力度,以此做好准备的防范,避免损伤到人。
护坡不同的护坡材料(如混凝土、浆砌石、干砌石、草皮)、不同的护坡厚度及当地的人工单价。护坡清包工的单价也不同,如是浆砌石护坡厚度为0.3m,每平方在35~40元之间。
护坡在发电和外部电源,适合用在建筑地基施工、公路地基加固、风力发电厂、太阳能光伏电站等。在光伏打桩机建造过程中,要是操作多路阀,钻框就不会移动,可以直立但是不能放下,可以放下但是不能直立,没有动作响应。
护坡锚杆施工质量保证措施
1、加强质量检查,对每一道工序都进行检查、核对,在原始记录上签字。
2、所有隐蔽工程的材料都要符合工程要求,按照规定对材料进行送检。
3、水泥浆搅拌均匀,严格控制用水量。
4、硬岩锚固宜采用拉力型锚杆,软岩锚固宜采用压力分散型或拉力分散型锚杆;设计锚杆锚固体的间距应考虑锚杆相互作用的不利影响。
5、确定锚杆倾角应避开锚杆与水平面的夹角为-10°~+10°这一范围;预应力筋材料宜用钢绞线高强钢丝或高强精轧螺纹钢筋,对穿型锚杆及压力分散型锚杆的预应力筋应采用无粘结钢绞线;
以上内容参考 百度百科-锚杆支护