一种提高隧道锚中空锚杆注浆质量的施工方法与流程

本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种提高隧道锚中空锚杆注浆质量的施工方法。

背景技术：

目前传统的隧道锚中空锚杆采用厂家生产的定型产品，如wt、wtd系列，锚杆由中空全螺纹杆体、排气管、锚头、止浆塞、垫板、螺母组成。

传统锚杆施工工艺如下：

(1)采用锚杆台车或风枪钻孔，并用高压风清孔；

(2)将安装好锚头的中空锚杆和排气管同时插入孔内，锚头上的倒刺立即将锚杆挂住；

(3)人工安装止浆塞、垫板和螺母；

(4)利用快速接头将锚杆和注浆机连接；

(5)开启注浆机器，按照设计的注浆压力进行压力注浆；

(6)待砂浆达到设计强度90％以上时，再度拧紧螺母，施加预应力。

采用传统的锚杆注浆方法，一方面受限于锚杆锚头锚固力有限，另一方面受限于止浆塞难以对孔口封堵严密，在现场实施过程中经常出现注浆压力达不到或者孔口漏浆的情况，因此很难完成高标准注浆施工。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种提高隧道锚中空锚杆注浆质量的施工方法，旨在解决现有方法很难高标准完成注浆施工等技术问题。

本发明采用如下技术方案：

所述提高隧道锚中空锚杆注浆质量的施工方法，所述中空锚杆包括一根中空螺纹杆体、锚头、垫板和螺母，所述锚头固定在所述中空螺纹杆体顶端，所述方法包括如下步骤：

步骤s1：由风动凿岩机对岩面进行一定深度范围垂直钻孔形成锚杆孔；

步骤s2：由风镐从锚杆孔的孔口位置向内一定深度范围进行扩孔施工，且扩孔深度小于锚杆孔深度，扩孔与锚杆孔同轴，施工完成后将锚杆孔和扩孔内的积水及岩粉吹洗干净；

步骤s3：用风动凿岩机将中空螺纹杆体带锚头一端及排气管一起插入锚杆孔内并绑扎牢固；

步骤s4：从扩孔底面向锚杆孔内一定深度范围内，将锚固剂沿中空螺纹杆体周围间隙塞入，塞入过程中抖动中空锚杆，确保塞缝密实；用快凝石膏胶浆将扩孔封堵密实，再将表面抹压平整使其与岩面保持平整；

步骤s5：待锚固剂及快凝石膏胶浆封堵段凝固后由中空螺纹杆体末端套入垫板，并用螺母将垫板锁紧在凝固的快凝石膏胶浆表面；

步骤s6：按设计要求配置压浆材料，注浆机连接中空螺纹杆体末端，采用注浆机按参数要求进行高标准注浆施工；

步骤s7：注浆施工完成后进行中空锚杆抗拔力检测。

进一步的，步骤s2中扩孔深度为200mm，扩孔直径不小于100mm。

进一步的，步骤s4中，所述锚固剂为快凝砂浆，采用细钢棒将快凝砂浆塞入扩孔底面至锚杆孔内300mm深度范围。

进一步的，步骤s7中按照中空锚杆总量的3％预留中空锚杆拉拔力检测，检测中空锚杆根数不少于3根每批次，保证中空锚杆有效状态。

进一步的，步骤s6中高标准注浆施工具体过程如下：注浆机从中空螺纹杆体开始注浆，注浆一段时间后，若发现浆液从排气管流出，关闭注浆机的注浆泵动力，浆液即从排气管停止溢流，重新启动注浆泵，浆液又开始溢流，则表明浆液已充满锚杆孔，否则继续注浆；当浆液已充满锚杆孔后拨出注浆管，若浆液不流出，表明注浆符合要求，注浆充盈后注浆泵稳压10分钟后停止注浆。

进一步的，步骤s3中，若排气管末端管口朝上倾斜，则排气管需通至中空螺纹杆体顶部位置或距锚杆孔孔底50mm处，若排气管末端管口朝下倾斜或水平设置，则排气管需通至所述封堵段底部外50-100mm处。

本发明的有益效果是：在本发明方法中，主要采用中空锚杆、锚固剂、快凝石膏胶浆、风动凿岩机、风镐、注浆机等设备进行施工，适用于微风化软岩层地质条件下中空锚杆的注浆压力高持荷时间长的高标准注浆施工，利用孔口进行扩孔，锚固剂、快凝石膏胶浆双道封堵加固，采用风动凿岩机、风镐、注浆机等常规施工机具即可完成现场高质量注浆要求，完成设计要求，又能最大程度的节约成本，实操性强，有效的解决了隧道锚杆严注浆的施工难题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的流程图；

图2是本发明实施例提供的中空锚杆结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本发明实施例提供的流程图，图2示出了本发明实施例提供的中空锚杆结构图，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例中，所述中空锚杆包括一根中空螺纹杆体1、锚头2、垫板3和螺母4，所述锚头2固定在所述中空螺纹杆体1顶端，所述提高隧道锚中空锚杆注浆质量的施工方法包括如下步骤：

步骤s1：由风动凿岩机对岩面进行一定深度范围垂直钻孔形成锚杆孔；

在本步骤中，所述岩面适用于微风化软岩层地质，通过风动凿岩机对岩面钻孔形成的锚杆孔的深度偏差在施工允许的范围，比如±50mm，所述锚杆孔的直径稍大于中空螺纹杆体直径，比如大于15mm，即中空螺纹杆体直径25mm，锚杆孔直径40mm。

步骤s2：由风镐从锚杆孔的孔口位置向内一定深度范围进行扩孔施工，且扩孔深度小于锚杆孔深度，扩孔与锚杆孔同轴，施工完成后将锚杆孔和扩孔内的积水及岩粉吹洗干净；

在本步骤中，为了便于施工，扩孔深度为200mm，扩孔直径不小于100mm。

步骤s3：用风动凿岩机将中空螺纹杆体带锚头一端及排气管5一起插入锚杆孔内并绑扎牢固；

在本步骤中，为了确保浆液先挤压空气不断从排气管排除，最后浆液注满后再从排气管排除，要注意设置排气管末端的安装位置准确，若排气管末端管口朝上倾斜，则排气管需通至中空螺纹杆体顶部位置或距锚杆孔孔底50mm处，若排气管末端管口朝下倾斜或水平设置，则排气管需通至封堵段(即后续步骤中的快凝石膏胶浆)底部外50-100mm处。

步骤s4：从扩孔底面向锚杆孔内一定深度范围内，将锚固剂w1沿中空螺纹杆体周围间隙塞入，塞入过程中抖动中空锚杆，确保塞缝密实；用快凝石膏胶浆w2将扩孔封堵密实，再将表面抹压平整使其与岩面保持平整；

在实际施工过程中，所述锚固剂为快凝砂浆，所述快凝石膏胶浆为半水纤维白石膏粉、建筑108胶混合而成。采用细钢棒将快凝砂浆塞入扩孔底面至锚杆孔内300mm深度范围,对钻孔进行双道封堵加固。相比于传统的中空注浆锚杆，由锚固剂、快凝石膏胶浆取代传统的止浆塞，采用本方法封堵更加严密，防漏浆效果更好；相比于传统的中空注浆锚杆，由锚固剂、快凝石膏胶浆与岩体间的摩擦力取代了传统锚杆的尾部锚头与岩体间的摩擦力，能提供与岩体间更大的握裹力，从而能满足注浆压力高、持荷时间长的高质量注浆条件。

步骤s5：待锚固剂及快凝石膏胶浆封堵段凝固后由中空螺纹杆体末端套入垫板，并用螺母将垫板锁紧在凝固的快凝石膏胶浆表面；

在本步骤中，一般情况下，锚固剂及快凝石膏胶浆的封堵段凝固完全的时间大概需要30min，待其完全凝固后，通过螺母将垫板锁紧在凝固的快凝石膏胶浆表面，使中空螺纹杆体更加稳固。

步骤s6：按设计要求配置压浆材料，注浆机连接中空螺纹杆体末端，采用注浆机按参数要求进行高标准注浆施工；

本步骤中高标准注浆施工具体过程如下：注浆机从中空螺纹杆体开始注浆，注浆一段时间后，若发现浆液从排气管流出，关闭注浆机的注浆泵动力，浆液即从排气管停止溢流，重新启动注浆泵，浆液又开始溢流，则表明浆液已充满锚杆孔，否则继续注浆；当浆液已充满锚杆孔后拨出注浆管，若浆液不流出，表明注浆符合要求，注浆充盈后注浆泵稳压10分钟后停止注浆。

步骤s7：注浆施工完成后进行中空锚杆抗拔力检测。

本步骤中，按照中空锚杆总量的3％预留中空锚杆拉拔力检测，检测中空锚杆根数不少于3根每批次，保证中空锚杆有效状态。

本发明方法主要适用于道锚隧道一次衬砌支护结构的中空锚杆注浆施工，由锚头、锚固剂、快凝石膏胶浆、垫板、螺母、中空螺纹杆体等装置组成，有风动凿岩机、风镐、注浆机等设备进行施工；即适用于微风化软岩层地质条件下中空锚杆的注浆压力高(不小于0.6mpa)、持荷时间长(5～10min)的高标准注浆要求；又能最大程度的节约成本，实操性强，有效的解决了隧道锚杆严注浆的施工难题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。