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1、第三节第三节 喷射混凝土支护喷射混凝土支护一工艺流程一工艺流程u 封闭围岩，防止风化。封闭围岩，防止风化。u 改善围岩的应力状态：恢复三向应力状态。改善围岩的应力状态：恢复三向应力状态。u 填凹补平消除应力集中。填凹补平消除应力集中。u 密切岩体、柔性支护结构作用：共同变形，密切岩体、柔性支护结构作用：共同变形，围岩应力释放，围岩应力释放，抑制更大变形。抑制更大变形。u 射入缝隙，增强黏结射入缝隙，增强黏结岩块间的连接咬合作用得以维持。岩块间的连接咬合作用得以维持。u 防护锚杆间危石掉落。防护锚杆间危石掉落。二支护作用原理二支护作用原理u 单独支护时厚度单独支护时厚度50150mm50150m
2、m之间，锚喷支护时之间，锚喷支护时50120mm50120mm。多次。多次喷射达到喷射达到250mm250mm，防止风化不少，防止风化不少80-100mm80-100mm。u 单独使用超过单独使用超过150mm150mm，支护能力不会提高，应选用锚喷支护，支护能力不会提高，应选用锚喷支护，锚杆为主，喷浆局部支护防止风化。锚杆为主，喷浆局部支护防止风化。u 强度不小于强度不小于C15C15，粗骨料的粒径，粗骨料的粒径15mm15mm。u 技术规范技术规范：4.3.1 喷射混凝土的设计强度等级不应低于喷射混凝土的设计强度等级不应低于C15；对于立井及重要隧洞和斜井工程，喷射混凝土的设计强度等级对于
3、立井及重要隧洞和斜井工程，喷射混凝土的设计强度等级不应低于不应低于C20；喷射混凝土；喷射混凝土1d龄期的抗压强度不应低于龄期的抗压强度不应低于5MPa。钢纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于钢纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于C20，其抗拉强度，其抗拉强度不应低于不应低于2MPa，抗弯强度不应低于，抗弯强度不应低于6MPa。三喷射混凝土厚度与强度三喷射混凝土厚度与强度u 技术规范技术规范条文说明：条文说明：4.3.3 喷射混凝土的收缩较大，若其厚度喷射混凝土的收缩较大，若其厚度小于小于50mm时，喷层中粗骨料的含量甚少，更容易引起收缩开裂。同时，喷层中粗骨料的含量甚少，更容易引起收缩开裂。
4、同时，喷层过薄也不足以抵抗岩块的移动，常出现局部开裂或剥落。时，喷层过薄也不足以抵抗岩块的移动，常出现局部开裂或剥落。近几年来，有关部门对喷射混凝土支护使用情况调查结果表明，喷近几年来，有关部门对喷射混凝土支护使用情况调查结果表明，喷射混凝土支护层产生局部开裂剥落者，其厚度多在射混凝土支护层产生局部开裂剥落者，其厚度多在50mm以下，也有以下，也有3040mm的。因此，本条规定喷射混凝土支护的最小厚度不应小于的。因此，本条规定喷射混凝土支护的最小厚度不应小于50mm。u 根据锚喷支护原理，要求喷层具有一定的柔性。因此，规定喷射混根据锚喷支护原理，要求喷层具有一定的柔性。因此，规定喷射混凝土厚度
5、一般不应超过凝土厚度一般不应超过200mm，特别在软弱围岩中作初期支护，喷，特别在软弱围岩中作初期支护，喷层过厚，会产生过大的形变压力，易导致喷层出现破坏，这是不经层过厚，会产生过大的形变压力，易导致喷层出现破坏，这是不经济的。当喷层不能满足支护抗力要求时，可用锚杆或配筋加强。济的。当喷层不能满足支护抗力要求时，可用锚杆或配筋加强。u 喷射机具喷射机具u 混凝土喷射机：干式、湿式混凝土喷射机：干式、湿式u 配套机械：混凝土搅拌机，喷射机械手配套机械：混凝土搅拌机，喷射机械手u 50年代开始研制年代开始研制WG25型双罐干式喷混凝土机，于型双罐干式喷混凝土机，于60年代定型生产年代定型生产并大量
6、应用，成为我国锚喷支护第一代喷混凝土机械。与此同时，也并大量应用，成为我国锚喷支护第一代喷混凝土机械。与此同时，也出现了出现了ZHP2型转子式喷射机、型转子式喷射机、LHP701型水平螺旋喷射机、型水平螺旋喷射机、SPD320型风动单罐喷射机等不同类型的设备，但是除转子式喷射机外，型风动单罐喷射机等不同类型的设备，但是除转子式喷射机外，其他都因工作的可靠性、使用寿命和粉尘较大等问题而被淘汰。但双其他都因工作的可靠性、使用寿命和粉尘较大等问题而被淘汰。但双罐式喷射机也因上料高和体积较大、笨重，采用钟型阀改变风压上料罐式喷射机也因上料高和体积较大、笨重，采用钟型阀改变风压上料而使粉尘较大等缺点而急
7、待改进或换型。而使粉尘较大等缺点而急待改进或换型。四施工四施工在瑞士的一条隧道中使用喷射混凝土机械手的情况在瑞士的一条隧道中使用喷射混凝土机械手的情况水泥水泥硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，标号大于硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，标号大于325325 细骨料细骨料中砂或粗砂，细度模数大于中砂或粗砂，细度模数大于2.52.5 粗骨料粗骨料粒径小于粒径小于15mm15mm 速凝剂速凝剂初凝小于初凝小于5min5min，终凝小于，终凝小于10min10min 配合比配合比水灰比水灰比0.40.40.450.45五、喷射材料和配合比五、喷射材料和配合比 对于节理、裂隙发育，断对于节理、裂隙发育，断层破碎带等围
8、岩松散、破碎层破碎带等围岩松散、破碎的情况，可利用锚杆注浆技的情况，可利用锚杆注浆技术，改变围岩松散破碎结构，术，改变围岩松散破碎结构，提高其粘结力、内摩擦角和提高其粘结力、内摩擦角和围岩的整体性，使围岩为锚围岩的整体性，使围岩为锚杆提供可靠的着力基础，充杆提供可靠的着力基础，充分发挥锚杆对松散破碎岩层分发挥锚杆对松散破碎岩层的锚固作用。注浆锚杆既是的锚固作用。注浆锚杆既是锚杆，又能用其进行注浆。锚杆，又能用其进行注浆。1 1普通金属锚杆；普通金属锚杆；2 2注浆锚杆；注浆锚杆；3 3喷层与金属网；喷层与金属网；4 4注浆扩散范围；注浆扩散范围；5 5锚杆作用形成的岩石拱；锚杆作用形成的岩石拱
9、；6 6喷层作用形成的组合拱喷层作用形成的组合拱锚注支护第五节第五节 普通支护普通支护一棚式支架一棚式支架不能阻止围岩风化不能阻止围岩风化1.木支架木支架组成：组成：两腿（承受侧压）两腿（承受侧压）+梁（承受顶压）梁（承受顶压）适用性：适用性：地压不大，服务年限短（地压不大，服务年限短（2 2年左右），断面小的采区巷道年左右），断面小的采区巷道优缺点：优缺点：2.金属支架破坏形式主要金属支架破坏形式主要为失稳为失稳 梯形金属支架梯形金属支架适用适用于回采巷道于回采巷道 轻便钢轨（轻便钢轨（18kg24kg）或矿用工字钢（或矿用工字钢（1620号）号）（2 2）拱型可缩金属支架拱型可缩金属支架软
10、岩、地压大且不稳定（动压）、软岩、地压大且不稳定（动压）、围岩变形量大，断面小于围岩变形量大，断面小于12m12m2 2，矿用特殊型钢制作，矿用特殊型钢制作 间距一般在间距一般在0.7m左右，纵向通过金属拉杆拉紧提高稳定性。左右，纵向通过金属拉杆拉紧提高稳定性。梁腿搭接长度梁腿搭接长度300400mm，采用两个卡箍固定，采用两个卡箍固定 采用采用U型钢支护的常村矿型钢支护的常村矿N2轨道上山轨道上山 多铰摩擦可缩多铰摩擦可缩U型钢支架型钢支架 拱梯形金属支架拱梯形金属支架U型钢封闭型可缩性支架型钢封闭型可缩性支架6节马蹄形可缩性支架节马蹄形可缩性支架圆形支架圆形支架 方（长）环形支架方（长）环形支架 特种封闭型支架特种封闭型支架加高圆形支架加高圆形支架 梯形工字钢金属支架梯形工字钢金属支架 拱形刚性支架拱形刚性支架4）井下应用）井下应用构筑柔性层构筑柔性层本章复习思考题本章复习思考题 1悬吊、组合梁、组合拱、强度强化等锚杆支护的悬吊、组合梁、组合拱、强度强化等锚杆支护的原理是什么？原理是什么？2喷混凝土支护的原理是什么？较其它支护类型具喷混凝土支护的原理是什么？较其它支护类型具何优越性？何优越性？3常用的锚杆有哪几种？各有何优缺点？常用的锚杆有哪几种？各有何优缺点？4锚杆支护系列包括哪几种支护方式？它们的使用锚杆支护系列包括哪几种支护方式？它们的使用条件什么？条件什么？
