一、注漿錨索加固支護(hù)機(jī)理
1、多層組合拱結(jié)構(gòu)支護(hù)體系
注漿錨索注漿充填不同深度圍巖裂隙，形成一個多層有效組合拱，即錨索壓縮圈及注漿加固圈，形成的多層組合拱擴(kuò)大了支護(hù)結(jié)構(gòu)的有效承載范圍。
2、防風(fēng)化水侵
利用漿液封堵充填圍巖的裂隙，隔絕空氣防止圍巖風(fēng)化，防止圍巖被地下水侵蝕而降低圍巖的自身強(qiáng)度。
3、提高圍巖自身支護(hù)體強(qiáng)度
注漿后將松散破碎的圍巖膠結(jié)成整體，提高了巖體的內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角及彈性模量，從而提高了巖體強(qiáng)度，可以實現(xiàn)圍巖本身作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。
4、提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度和平衡性
注漿錨索本身為全長錨固，從而將多層組合拱聯(lián)成一個整體，共同承載，避免應(yīng)力集中，提高了支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度和平衡性。
5、支護(hù)體受力平衡，避免應(yīng)力集中導(dǎo)致局部破壞
注漿后使得作用在支護(hù)體上的壓力能有效平衡地傳遞到兩墻，通過對墻的加固，又能把荷載均勻傳遞到底板。支護(hù)體厚度的加大，不僅減小作用在底板上的荷載集中，而且減小底板巖石中的地應(yīng)力，減弱底板的塑性變形量，減輕底鼓。
6、機(jī)械與物理雙重加固。
注漿錨索預(yù)緊力對圍巖主動緊固為機(jī)械加固，注漿膠結(jié)圍巖為物理加固。
二、中空注漿錨索及施工
1、中空注漿錨索技術(shù)指標(biāo)
中空注漿錨索技術(shù)參數(shù)
序號 | 型 號 | SKZ22-1/1770 | 備 注 |
1 | 錨索索體直徑（mm） | 22 | |
2 | 鋼絞線公稱直徑（mm） | 6.0 | |
3 | 抗拉強(qiáng)度（Mpa） | 最小1770 | |
4 | 破斷力（KN） | ≥375 | |
5 | 中空注漿管規(guī)格 | 內(nèi)徑Ø 7.5mm，外徑Ø 10mm | |
6 | 延伸率（%） | ≥3.5 | |
7 | 適應(yīng)安裝孔徑（mm） | 30 | |
8 | 長度（m） | 2.8-15 | 按需要選制 |
9 | 樹脂錨固長度（mm） | 1000～1500 | |
10 | 注漿壓力（Mpa） | 4.0 ~6.0 | |
2、中空注漿錨索的施工
（1）施工準(zhǔn)備要求
·在裝卸車過程中，應(yīng)小心輕放，以免損壞錨索尾部，影響注漿。
·在運輸過程中應(yīng)保持錨索表面清潔，避免錨索粘滿泥、灰、煤粉、油和水影響錨索與樹脂和注漿液體的粘結(jié)效果，避免雜質(zhì)堵塞錨索出漿口。
·錨索可以適當(dāng)彎曲，但彎曲半徑不能小于1500mm，彎曲半徑太小容易造成錨索注漿管折曲、變形，在注漿過程中形成大的阻力。
·在施工現(xiàn)場，準(zhǔn)備好必備的工具，長螺絲刀、扳手、管鉗 、鋼絲刷、棉紗等工具材料要備足，以備不時之需。同時巷道迎頭以及低洼處中設(shè)積水水窩，并配排水泵將施工用水以及圍巖出水集中外排，做到用水必管、有水必排。
（2）鉆注漿錨索孔
·使用單體頂板錨桿鉆機(jī)和支腿式幫錨桿鉆機(jī)按設(shè)計位置鉆頂板和幫錨索孔�？讖揭c使用的錨索相匹配。
·鉆孔位置盡量將圍巖表面處理平整，同時保證注漿錨索托盤安裝后不會覆蓋錨桿、托盤、鋼筋梯等已有材料，不得選擇破裂面邊緣施工，否則會無法封嚴(yán)孔口造成注漿時漏漿。
·鉆孔開孔時，不得開水，待鉆頭完全進(jìn)入煤體或巖體內(nèi)后，再開水閥門。防止過早開水將孔口煤體或巖體沖散，孔徑增大，形成喇叭口。
·鉆孔均應(yīng)盡量與巖面垂直。防止打眼角度過大，張拉時錨索彎曲影響注漿效果。如果圍巖比較破碎，容易導(dǎo)致鉆孔孔口處形成喇叭口，這時需要用紗布配合錐形橡膠止?jié){塞，以保證注漿質(zhì)量。封孔質(zhì)量得好壞會直接影響到注漿效果，因此一定要封好孔。
·掌握好鉆孔深度，誤差在50mm之內(nèi)，以防外漏太長，造成封孔長度不夠，或外漏太短，無法進(jìn)行張拉操作。
·錨索安裝一般滯后迎頭進(jìn)行，具體距離要按圍巖性質(zhì)和施工要求確定。鉆取錨索孔要求先頂板后兩幫，頂板先中間后兩邊，兩幫由上至下的順序進(jìn)行。
6、安裝注漿錨索
·鉆孔完成后，立即進(jìn)行中空錨注錨索的安裝工作，以防塌孔無法安裝。
·安裝之前計算樹脂錨固劑錨固長度，不得超過1.5m。中空錨注錨索出漿口位于錨索前端1.5m處，錨固長度過長會阻塞出漿口，無法出漿。
·中空注漿錨索安裝之前檢查索體本身表面清潔，避免錨索粘滿泥、灰、煤粉、油和水影響錨索與樹脂和注漿液體的粘結(jié)效果，特別是出漿口位置不得堵塞，保持出漿暢通。
·用中空錨注錨索將樹脂錨固劑頂入孔內(nèi)，不得用力過猛，以防樹脂錨固劑提前破裂。待樹脂錨固劑被頂入孔底之后再用鉆機(jī)攪拌錨索，在攪拌過程中也不宜用力過猛，防止攪斷錨索鋼絲焊接口。
·嚴(yán)格控制錨索孔的排距、角度和深度，完成錨索的錨固后，等待30 min左右達(dá)到錨固強(qiáng)度后，再進(jìn)行錨索的張拉和固定，張拉至預(yù)緊力不低于100 kN；且各個錨索的預(yù)緊力應(yīng)保持均勻一致。安裝不合格或注漿失敗的錨索需及時在其周圍補(bǔ)打合格的錨索。
7、封孔
·待樹脂錨固劑完全錨固之后進(jìn)行封口工序。
·封口之前先檢查孔口形狀及孔口表面平整度。將孔口凸起煤塊或巖石清除，防止托盤封口不嚴(yán)。
·封口時將錐形止?jié){塞穿入中空錨注錨索內(nèi)，頂入鉆孔中。
·止?jié){塞安裝完畢后安裝托盤、鎖具，進(jìn)行張拉工序，保證托盤貼近煤面或巖面。
三、注漿設(shè)備安裝
1、將注漿泵和攪拌器裝配起來，連接風(fēng)、水管路和注漿器。用清水將攪拌桶沖洗干凈，嚴(yán)禁桶內(nèi)有雜物、水泥硬塊等。
2、油壺內(nèi)加滿油，向攪拌桶內(nèi)加入少量水，并慢慢開風(fēng)，對攪拌器和注漿泵進(jìn)行試運轉(zhuǎn)。
3、在確保攪拌器和注漿泵正常運行，注漿泵注出的水有足夠的壓力，且各種管路和開關(guān)連接無誤的情況下，可以進(jìn)行攪拌注漿液。
四、配制水泥漿液
1、首先用清水將攪拌桶沖洗干凈，嚴(yán)禁桶內(nèi)有雜物、硬塊等；嚴(yán)禁使用在井下長期存放后的水泥，嚴(yán)禁使用結(jié)塊水泥，且保證水泥內(nèi)部不能混入砂子、巖塊等雜物。仔細(xì)檢查注漿設(shè)備及連接管路，有隱患禁止開機(jī)。
2、根據(jù)一次注漿孔的數(shù)量確定水量，即先加水再須慢慢加入水泥。并不斷攪拌；避免大量水泥到入桶內(nèi)，影響攪拌質(zhì)量和效果。同時加入8%的ACZ—Ⅱ注漿添加劑。
3、嚴(yán)格按照水泥攪拌機(jī)操作規(guī)程操作，要編制安全措施。若出現(xiàn)攪拌機(jī)攪不動的情況，此時可關(guān)閉攪拌機(jī)，把大的水泥塊破碎，然后再開攪拌機(jī)。注意：攪拌機(jī)工作期間，不得將手伸入桶內(nèi)，以免受傷。
4、按規(guī)定的水灰比配好漿液，攪拌均勻，使水泥水化后即可注漿。
5、根據(jù)現(xiàn)場實際情況配料，避免出現(xiàn)注漿孔還未注滿就沒料可注或者配料過多而用不完等情況發(fā)生。
五、注 漿
1、將接有注漿管的注漿連接器擰入中空錨注錨索尾端內(nèi)絲扣內(nèi)，慢慢扭緊注漿器。確保注漿連接器與煤柱錨索連接緊固，并采用鐵絲二次加固防護(hù)，以防注漿時高壓使注漿連接器脫絲，反彈傷人。
2、注漿時，錨索下方和兩側(cè)45º內(nèi)嚴(yán)禁站人，以免出現(xiàn)意外。
3、注漿時，每排自兩幫最下部的中空錨注錨索開始、逐根向上進(jìn)行。
4、啟動注漿泵進(jìn)行注漿，注漿速度要緩慢，不可一次就把注漿閥門開到最大；邊攪拌邊注漿，以防漿液發(fā)生沉淀。注漿注滿后，可關(guān)閉注漿泵，等待2～3分鐘再注漿，直至再次注滿。及時將錨索后注漿口用螺絲堵上，否則會流出漿液。
·注漿同時注意觀察注漿壓力。當(dāng)壓力達(dá)到4MPa以上或注漿泵憋死的情況時停止注漿，如確是錨索注滿，完成此錨索注漿工作，如不是，檢查原因，處理完畢待四五分鐘后再次注漿。
5、注漿時注意查看錨索周圍漏漿情況，并采用炮泥、錨固劑等及時進(jìn)行封堵，如漏漿面積過大，無法封堵，停止注漿�？梢韵葘e的錨索進(jìn)行注漿，待半小時左右后在對漏漿錨索進(jìn)行補(bǔ)注工作。
6、建議對中空錨注錨索進(jìn)行注漿工作時采取隔排注漿模式，減少串漿，同時在初次注漿后再次補(bǔ)注，可以增強(qiáng)錨固煤體或巖體的注漿量。
7、注漿過程中每個鉆孔應(yīng)一次性注滿，若中途停滯，可能會堵塞注漿管。
8、注漿完畢后必須開啟注漿泵上的卸壓球閥，待注漿管路內(nèi)壓力完全釋放后，卸下錨索尾部的注漿器，將錨索尾部的絲堵擰緊上牢。
9、清洗設(shè)備
·注漿結(jié)束后，應(yīng)及時徹底地清洗設(shè)備是非常重要的。很多情況下注漿出現(xiàn)的問題和設(shè)備出現(xiàn)的損壞都是因為清洗不好設(shè)備造成的。
·注漿結(jié)束后，用清水和鋼絲刷將攪拌桶內(nèi)清洗干凈，。
·向桶內(nèi)加入清水，開動注漿泵，將泵內(nèi)殘留漿液沖洗出來。
·關(guān)閉風(fēng)源，以免誤操作使設(shè)備空載運行。
·注漿一段時間后，應(yīng)將注漿泵吸漿管卸下，沖洗干凈并抹上油。
六、注漿添加劑
水泥注漿添加劑具有早強(qiáng)劑、超塑化劑、微膨脹成份等，使水泥基錨注加固注漿材料具有較好的早強(qiáng)與高強(qiáng)、自流態(tài)、微膨脹和耐久性等優(yōu)良性能，從而改善錨注加固的效果。
1、早強(qiáng)、高強(qiáng)特性
水泥注漿添加劑在保證漿液有良好的流動性的前提下，注漿錨索安裝完畢1d即可承載，強(qiáng)度最高可達(dá)25MPa以上。
2、自流態(tài)特性
水泥注漿添加劑中包含超塑化劑使得水泥漿體具有高流態(tài)性能，從而使水泥注漿料具有自密實性能，靠泵注便可填充錨孔全部間隙。
3、微膨脹性
水泥注漿添加劑中包含有微膨脹成份，可以補(bǔ)償收縮，加水拌和后生成大量膨脹性鈣礬石結(jié)晶水化物，使水泥基注漿漿料產(chǎn)生適度膨脹，使孔壁以及錨索之間產(chǎn)生主動結(jié)合，使水泥注漿材料機(jī)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密。
4、 ACZ—Ⅱ型水泥注漿添加劑主要技術(shù)指標(biāo)
外觀：粉末； 膨脹率：0.5～0.8％；
1d抗壓強(qiáng)度：25MPa； 28d抗壓強(qiáng)度：72MPa；
添加量：占水泥量8％； 重量：25kg/袋；
采用防潮包裝，對金屬桿體（鋼筋）無銹蝕，無毒，無污染。
七、注漿液配置與參數(shù)
1、注漿液
采用水泥漿液，選用強(qiáng)度PO42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比W/C=0.7（根據(jù)吃漿量可調(diào)整為0.6～0.8），添加水泥用量8%的注漿加固專用添加劑，以增加漿液的可注性、密實性并提高注漿強(qiáng)度。
2、注漿參數(shù)及時機(jī)
（1）注漿壓力
注漿從零開始應(yīng)緩慢升壓，正常為0.5～1.5MPa，終壓：4 MPa。
當(dāng)注漿壓力達(dá)到規(guī)定要求，漿液卻不能注入，此時應(yīng)采用5kg左右的稀漿（W/C=1：1）或清水沖孔潤滑，然后再按規(guī)定的漿液濃度進(jìn)行注漿。
（2）注漿量
·控壓注漿
錨索達(dá)到4.0 MPa并穩(wěn)定5~10min可停止注漿。
·常量注漿
正常情況下，每孔注入水泥100～200kg左右，當(dāng)注入水泥超過500kg、注漿壓力仍未達(dá)到注漿終壓時，可暫停注漿，待2小時后再復(fù)注；但對變形量大的地段，每側(cè)第一個孔注漿量較大，可能會超過500kg；若復(fù)注時注入水泥達(dá)300kg，壓力仍未達(dá)到注漿終壓時，可換孔注漿。
（3）注漿順序
·注漿順序
在一個斷面內(nèi)由底到頂?shù)淖{方式，從下往上依次進(jìn)行。
八、注漿工藝及要求
1、按設(shè)計的間排距打注漿錨索，底腳孔下扎45°，其它孔垂直巖面；
2、注漿前巷道兩幫用噴射砼封閉，發(fā)現(xiàn)裂縫應(yīng)采用快硬水泥封堵；
3、注漿設(shè)備應(yīng)由專人負(fù)責(zé)，注漿時應(yīng)加強(qiáng)信號聯(lián)系，保證注、停及時；
4、注漿過程中發(fā)現(xiàn)有跑漿現(xiàn)象，應(yīng)立即停止注漿，封堵（停注10min左右）后再行注漿；
5、注漿后過30分鐘卸下球形閥，并用清水清洗干凈，以備復(fù)用；
6、每班各孔注漿參數(shù)應(yīng)填入注漿表中，以便分析圍巖注漿量及可注性；
7、注漿時人員應(yīng)離開注漿孔5m范圍，以防孔口拋漿傷人。
8、專人負(fù)責(zé)觀察壓力表壓力和頂板兩幫變化情況，壓力突然急劇增加或圍巖（噴漿層）脫落，應(yīng)立即打開泄壓閥泄壓，關(guān)閉注漿泵風(fēng)門，查明原因，處理安全后方可繼續(xù)施工。
9、嚴(yán)禁帶壓拆卸注漿管路。
九、注漿質(zhì)量檢測
1、斷面檢查
沿巷道每20m布置一個檢查斷面，每斷面布置三根注漿錨索，拱頂1根，拱基線處各1根，進(jìn)行復(fù)注檢查，如圖2所示。
2、注漿檢查
對圖2所示的三根注漿錨索分別進(jìn)行注漿，當(dāng)出現(xiàn)1根注漿壓力小于1MPa、注入水泥量大于50kg時，表明原注漿未注滿或圍巖裂隙未充實，應(yīng)在6.0m范圍內(nèi)補(bǔ)打注漿錨索重注。
圖2 檢查斷面注漿錨索布置
注 漿 記 錄 表
斷面編號 | 注漿孔編號 | 注漿量 （kg） | 注漿終壓（MPa） | 注 漿 時 間（ 年 月 日） | 班 次 | 負(fù)責(zé)人 |
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注：1、斷面編號用紅油漆或其它方式寫在噴層或圍巖上，離底板1.5m；
2、孔編號用紅油漆或其它方式寫在注漿錨桿托盤上。
施工記錄人： 質(zhì)量檢測人：
年 月 日 年 月 日
