超前锚杆
IV级围岩超前锚杆
Ф22超前锚杆及Ф42锁脚锚管技术交底一、交底依据：1、《三棵树隧道》设计施工图纸及相关参考图；2、《铁路隧道施工规范》；3、《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》；4、《铁路隧道工程施工质量验收标准》；5、《铁路工程施工安全技术标准》；6、《三棵树隧道施工组织设计》。
二、编制范围三棵树隧道出口（DK992+040～DK991+840）段200米范围内为IV级围岩超前锚杆、锁脚锚管作业。
三、超前锚杆及锁脚锚管施工1)超前锚杆三棵树隧道IV级围岩地段采用水平超前锚杆支护，长度为3.5m。
锚杆采用φ22螺纹钢筋，纵向搭接长度不小于1.5m,方向与线路中线成10°—12°外插角,根据实际情况确定,在开挖作业前先行施工。
①施工顺序：测量放线定位→钻孔→锚杆安装→注砂浆→封堵→清理场地。
采用风枪钻孔。
②测量放样：按设计要求, 在掌子面上准确画出本循环需施设的锚杆孔位。
③钻孔：采用风钻按设计要求钻孔。
④锚杆注浆：注浆材料采用水泥砂浆，按设计要求配制浆液，注浆采用电动注浆机压注，注浆压力为0.5～1MPa，注浆参数根据现场试验予以调整。
注浆结束标准以设计注浆量与设计注浆压力控制，当单孔注浆正常进行无渗漏现象，注浆终压达到设计终压，注浆量达到设计量后，即可结束该孔注浆。
注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。
2）锁脚φ42锚管①隧道按设计要求钢架拱脚设置锁脚φ42锚管，施工工艺流程见图a.隧道锁脚φ42锚管施工工艺流程图a②工艺要求A、注浆参数注浆压力：为地下水静水压的2～3倍，同时考虑岩层的裂隙阻力，根据现场情况试验后确定。
但瞬间最高压力值不超过0.4MPa。
浆液扩散半径r：根据已有资料进行工程类比及现场碴体注浆试验情况选定注浆压力范围，确定浆液扩散半径r的大小。
B、钻孔采用锚杆钻机或风钻钻孔，成孔后杆体插入锚杆孔时，保持位置居中，锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度；有水地段先引出孔内的水或在附近另行钻孔再安装锚杆；并安设止浆塞和孔口垫板，插入排气管；止浆塞通过锚杆打入孔口30cm左右。
超前小导管、锚杆施工技术方案
一、工程概况枫林隧道设计为左右分离式小净距隧道。
隧道左线起讫里程为：K5+665~K5+085，长580m。
洞身最大埋深121m；右线起讫里程为：K5+633~K5+110，长523m，洞身最大埋深约120m。
隧道设计速度为60km/h，双洞双向行驶的一级公路。
围岩划分：围岩划分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，开挖工艺为台阶法、新奥法、光面爆破法。
Ⅴ级围岩地段设全环I20b工字钢钢架和Ф42小导管加强支护，洞口段Ⅴ级围岩设大管棚超前支护，Ⅳ级围岩设拱墙格栅钢架和Ф42小导管超前支护，Ⅲ级围岩地段设拱部三肢格栅钢架和Ф22砂浆锚杆超前支护。
二、设计技术标准道路等级：I级公路设计行车速度：60km/h；设计纵坡：1％—1.64％行车道宽度:2×3.5m行车方向：双洞双向行驶路面设计洪水频率：1/100路面设计荷载：BZZ-100三、机械设备及人员配备超前小导管、超前锚杆每环每班钻孔及注浆施工人员不宜少于10人，施工中应根据现场情况及时调整。
每工班施工机具配置如下：KBY-50/70注浆泵1台、煤电钻（或风动凿岩机）不少于10台、气焊机1台、BX1-500电焊机1台。
大管棚超前支护组建隧道注浆专业化施工班组，组长由项目副经理担任，根据边、仰坡导管注浆施工的需要，配置技术过硬、责任心强、专业分工明确的职工和技术人员，在注浆施工过程中，必须保证注浆施工班组的人员固定，不得随意调遣，施工班组劳动力配置见附表四、施工工艺及流程1、超前小导管、锚杆、大管棚施工工艺A、超前小导管（超前锚杆）配合型钢钢架（格栅钢架）使用，锚杆应用于隧道Ⅲ级围岩拱部超前支护、小导管应用于Ⅳ、Ⅴ级围岩拱部超前注浆预支护，其纵向搭接长度不小于1m。
超前小导管及超前锚杆设计参数：①超前导管规格：热轧钢花管，外径42mm,壁厚3.5mm；小导管及锚杆L=350mm。
②小导管、锚杆纵向间距200～240cm；超前小导管锚杆环向间距40～50cm；③倾角：外插角10°～12°，可根据实际情况调整；④注浆材料：M20水泥浆或M20水泥砂浆；⑤设置范围：拱部120°范围。
超前锚杆
超前锚杆施工作业指导书一、设计参数：（1）、规格： 20MnSiФ22药卷锚杆；（2）、间距：环向间距40cm；（3）、外倾角：约10～15度；（4）、锚杆不小于1.0米的搭接长度，尾端和系统锚杆的尾端焊接。
二、施工方法1、锚杆孔的施工①孔位布置：根据设计要求和系统锚杆的位置情况布孔并标记，偏差不得大于15㎝；②钻孔方向：平行于线路中线方向，根据岩体节理面产状确定锚杆的最加方向，外倾角约为10～15度；③钻孔深度：锚杆孔深应比锚杆长度端4～5cm；④灌浆前清孔：钻孔内若残存有积水、岩粉、碎悄或其它杂物，会影响灌浆质量和妨碍锚杆杆体插入，也影响锚杆效果。
因此，锚杆安装前，必须采用人工或高压风、水清除孔内积水和岩粉、碎悄等杂物。
2、锚杆安装①、药包使用前应检查，有无结块、受潮。
②、将药卷（锚固剂）浸入清水1分钟后取出（以软而不散为度）；③、将锚固卷逐个用炮棍慢慢推入孔底，并轻轻捣实，不得中途破裂，若中途受阻，应及时处理，若处理超过终凝时间，应更换新药包或者钻眼报废。
③、利用钻机的冲击力打入锚杆旋转直至浆液流出。
装锚固剂长度不得少于孔长1/3。
④、锚杆不小于1.0米的搭接长度，尾端和系统锚杆的尾端焊接。
三、质量控制要点①、锚杆应在开挖后尽快安设,钻孔应圆而直。
其孔径和深度按设计施工。
②、根据围岩类别，按设计要求的长度和位置进行施工。
③、锚杆不小于1.0米的搭接长度。
④、锚杆材质的加工质量必须符合设计要求。
⑤、锚杆安装结束后4小时内不得进行爆破作业。
四、安全及环保措施①、隧道内人员必须戴安全帽，必须持证上岗。
②、薄层覆盖地区必须派人在洞顶观察土质变化，洞内初期支护后，应在拱顶设观察点，观察围岩变形。
③、在进行超前锚杆施工作业时，应设专兼职安全人员负责观察围岩变化。
④、锚杆及药包等材料的质量，必须经过检定防止因材料问题而出现安全事故。
⑤、洞内施工作业时应具有良好的照明设施，以便观察围岩变化。
⑥、施工生产的废料废气必须经过处理合格后方可排放，未经处理合格的废气、废碴不得随意排放。
超前锚杆施工工艺细则
超前锚杆工艺细则编制：复核：审核：二0 年月日目录1.工程概况 (1)2.端锚注浆方案 (1)2.1.砂浆锚杆施工工艺 (1)2.2.施工方法 (2)3.砂浆锚杆注意事项 (3)4.安全保证措施 (3)5.质量保证措施 (4)6.环境保护措施 (4)7.职业健康安全保障措施 (5)7.1组织管理措施 (5)7.2保障措施 (5)8.验收要求 (5)超前锚杆施工工艺细则1.工程概况本管段主线隧道多为浅埋大断面隧道，围岩主要为Ⅲ级至Ⅵ级，地质情况不是很好。
结合工程实际，考虑便于施工、低成本等，确保锚杆施作质量，充分发挥其作用，以保证施工安全。
确定锚杆施作的方案：锚杆眼成孔采用液压凿岩台车成孔，位置及方向按设计要求。
2.端锚注浆方案端锚注浆是在锚杆孔成孔后，在锚杆底端部采用化学药包将锚杆进行锚固后，再放入注浆管及排气管，封堵锚杆端头，再进行有压注浆。
其特点是端部化学药包内含两种密封的化学浆液，施工时利用外力将密封层破坏后两种浆液反生化学反应，迅速将锚杆预锚固，可以对锚杆体系施加一定的预应力。
其锚杆示意图如图2.1所示：如图2.1 锚杆示意图2.1.砂浆锚杆施工工艺洞身开挖Ⅲ级围岩超前支护采用早强水泥砂浆锚杆，其工艺流程为：钻孔→清孔→注入砂浆→插入杆体。
如下图2.2所示图2.2 砂浆锚杆施工工艺流程图2.2.施工方法2.2.1.准备：凿岩台车就位，并接好供电、供水管线。
2.2.2.测量布眼：根据锚杆设计间距及围岩层理、节理分布实际情况，用油漆标出眼位。
布眼时对层理及节理发育部位，需加密布设。
2.2.3.钻孔：先采用风钻按设计要求钻孔或用二臂液压钻孔台车钻孔，钻孔时钻杆垂于岩面或层理面，钻孔直径比锚杆直径大15mm，用风钻顶入，顶入长度不小于锚杆长度95%，锚杆尾端焊接于格栅钢支撑上，以增强共同支护作用。
2.2.4.清孔及检查：用高压风吹净孔中石屑及细小石块，利于浆液与岩壁充分接触，并检查孔深。
2.2.5.锚杆加工：锚杆采用Ⅱ级Φ25螺纹钢，按设计尺寸下料，将外露端头20cm范围内攻丝，其丝口深度和成型后直径与锚杆端头垫板匹配。
超前锚杆. 超前支护.锁脚锚杆
超前支护科技名词定义中文名称：超前支护英文名称：forepoling;advance timbering定义：在松软或破碎带,为了防止岩石冒落,超前于掘进工作面进行的支护。
超前支护是保证隧道工程开挖工作面稳定而采取的超前于开挖的辅助措施的一种，主要形式有：1.超前锚杆或超前小钢管，一般长3-5米，用于锚固前方围岩；2.超前管棚，用于锚固前方围岩，适用于特殊困难地段，搭配钢架使用：①短管棚超前支护，采用长度小于10米的小钢管；②长(大)管棚超前支护：采用长度为10-45米且较粗钢管；③钢插板超前支护：采用长度小于10米钢插板的称为板棚预支护；3.注浆加固围岩和堵截水：①超前小导管注浆，沿开挖外轮廓线向前以一定角度打入管壁带有小孔的导管，且以一定压力向管内压注起胶结作用的浆液，待其硬化后岩体得到预加固；②超前深孔围岩注浆：又叫深孔注浆，目的是加固地层、封堵水源，适用于特殊困难地段。
其机理是依靠浆液压力，将破碎围岩或黏土层压裂成缝用浆液充填、固结，通过压密作用达到加固和堵水的作用。
扩展阅读：1.《隧道施工及组织管理指南》(人民交通出版社2005.1)开放分类：隧道工程超前锚杆超前锚杆是沿开挖轮廓线，以较大的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预锚固(预支护)，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作业。
超前支护主要适用于围岩应力较小，地下水较少、岩体软弱破碎，开挖面有可能坍塌的隧道中,松散地层结构松散，稳定性差，若有地下水时则更甚。
在施工中极易发生坍塌，在这类地层中施工时，除减少对围岩的扰动外，还应加强临时支护，临时支护可采用超前锚杆。
1.施工方法超前锚杆又分为悬吊式超前锚杆及格栅拱支撑超前锚杆。
1.1悬吊式超前锚杆采用这种方法是在爆破前，将超前锚杆打入掘进前方稳定岩层内，末端支承在拱部围岩内专为超前锚杆提供支点的径向悬吊锚杆，或支承在作为支护的结构锚杆上，使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方，有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌，为大断面开挖与喷锚支护创造了条件。
6 超前锚杆预支护技术 PPT课件
6.2.3 小导管的施工技术
❖ （3）小导管注浆设计 2）注浆参数的确定
❖ 注浆扩散半径：可根据导管密度和现场地质条件试验确定。一 般应考虑注浆范围相互重叠为原则。小导管间距按下式计算
L0 1.5 ~ 1.7Rk
❖ 注浆量的计算：单根导管浆液注入量可按下式估算
QL Rk2L
为简化计算，将 α和β的乘积假定为 1，则上式可简化为
6.1.2 超前支护原理
❖ 围岩的破坏是有时间过程的，其原因包括开挖的端头效应和时间效应： （1）端头效应。荷载并非同时全部地施加在端头附近的围岩上的， 只有随开挖向前推进到超出端头影响区以后，应力才被全部施加， 端头的夹持作用也失去。因此，许多开挖工程常常是在开挖后的一 段时间里会发生破坏性事故。 （2）时间效应。岩土的蠕变特性说明，围岩存在一个对应于某段时 间的长期强度，当应力超过此强度值时，则围岩在到达此时间后就 会发生破坏。 ❖ 无限长时间的长时强度约为瞬时强度的70%。应力越高，破坏的 时间越短；因此，当围岩应力低于瞬时强度，而高于长时强度时， 就会在某个时间里发生破坏（如果不支护）。
6.2.3 小导管的施工技术
❖ （2）小导管施工工艺
布孔。根据小导管施工设计和开挖断面的中线，拱顶外轮廓线 中心高程和支距进行布孔放样，并以插钎为标记控制小导管的 间距。
成孔。首先架设方向架，确定打孔方向、位置和仰角。然后依 据不同地质条件，采用不同成孔设备打孔： ❖一般砂层可用Φ20 mm管以压力风吹孔； ❖粉细砂、亚粘土可采用风镐推进导管； ❖粘土层可采用煤电钻钻孔； ❖在土夹石、风化岩可使用液压或风枪打眼成孔。孔方向要 求顺直，不得弯曲和塌孔等。
超前锚杆、锚杆、锚索、金属网联合支护在矿房施工中的应用
超前锚杆、锚杆、锚索、金属网联合支护在矿房施工中的应用摘要:采场支护是在回采过程中对矿房顶板、围岩进行加固的作业,以保证回采高效、安全进行。
超前锚杆、锚杆、锚索、金属网在矿房施工中的联合支护,不仅可以防止顶板的掉落,保证安全高效的回采作业,而且还可以降低矿石的损失率和贫化率,我国一般在隧道施工中联合使用超前锚杆、锚杆、锚索、金属网,而在回采矿房中这方面的应用却较少,多数矿山的矿房都是靠自然支撑的,给直接在矿房顶板下的回采工作带来安全隐患,这种联合支护对矿房回采有着重要的意义。
关键词:超前锚杆锚杆锚索金属网1 工程概况里伍铜矿矿区位于江浪背斜南东翼近轴部的倾没部位。
矿体赋存于志留泥盆系江浪石英岩片岩组(SD1)中段()李伍带()沉积变质岩系中,呈似层状、透镜状和迭瓦式形态产出。
构造简单,断裂和次级褶皱有所发育,但未使单斜构造层和矿体遭受严重破坏,火成岩不发育。
其中片状矿物含量>50%的片状构造发育的岩石,且片状矿物中绢云母含量达30%～50%,黑云母15%左右。
同时,在矿区分布最广的是石英片岩类,其韵律层厚度不大,常与片状石英岩、片岩呈过度关系。
现里伍铜矿如遇到顶板不稳固的矿房,根据现场情况施工采用缝管式锚杆护顶或用地表废渣充真减少地压。
回采当中常遇到的问题如下:1)有些矿房的顶板很破碎,当回采作业时,就有1m左右的废石被崩落下来,造成极大的贫化。
2)矿房的顶板为片岩,当回采到一定距离时,采空区的顶板片岩脱层冒落,造成极大的贫化。
3)有些矿房的顶板节理比较发育,顶板冒落比较严重,施工人员不难以进入矿房施工,因此那些矿房只有停止不采,造成了极大的损失。
4)矿房回采结束后,当回采顶柱和底柱时,冒落比较严重的矿房就不能回采顶、底柱,造成极大的损失。
5)有些矿房采用缝管式锚杆护顶,但是一段时间后锚杆连同岩石一起冒落了下来,这样锚杆就没有起到支护的作用。
为了减小损失率、贫化率,确保矿房高效、安全的回采,急需研究改进针对里伍铜矿各个矿房的地质条件的支护方案。
隧道超前小导管(含超前锚杆)施工
隧道超前小导管（含超前锚杆）施工一、基本原理在隧道开挖轮廓线外一定距离，以一定的外插角，向开挖面前方打（钻、压）入小导管（锚杆）并压注具有胶凝性质的浆液，使浆液在压力的作用下渗透、扩散到地层孔隙或裂隙中，以改善围岩物理力学性能，在开挖面周围形成一个具有既可止水又有一定强度骨架的硬壳固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性。
超前小导管（含超前锚杆）是辅助隧道稳定开挖的一种方法。
二、施工方法1.超前小导管（1）参数选择和加工超前小导管一般选用φ42～φ50热轧无缝钢管加工制作，多采用的长度为3～6 m。
布置间距根据围岩地质通过试验确定，视地质条件按20～50 cm选用。
可以采用均匀间距布置，也可由拱顶至拱脚采取由密至疏的不均匀布置。
外插角大多为5°～10°，但用于塌方处理，以注浆固结塌体形成人工护顶，其倾角宜选为30°。
超前小导管可根据围岩的地质情况设置一排或数排。
对于超前小导管注浆加固范围较长的地段，前后排之间的搭接长度一般在1～1.5 m。
小导管前部应钻注浆孔，孔径一般为6～8 mm，孔间距为10～20 cm，呈梅花形布置。
小导管前端加工成锥形，尾部长度不小于30 cm，作为不钻注浆孔的预留止浆段。
（2）测量布孔小导管管孔一般布置在开挖轮廓线以外5～10 cm。
用全站仪进行小导管位置的测量放样工作，并用红油漆在作业掌子面上做好小导管位置的标记。
（3）钻孔钻孔时一般采用风钻（台车）开孔，以设计的外插角向外钻孔。
为保证超前小导管的有效搭接长度，施工过程中严格控制隧道开挖的进尺，以使下一循环的施工顺利进行。
钻孔直径应大于设计导管直径3～5 mm，孔深大于设计长度10 cm。
对于砂类土，也可采用直径比小导管稍大的钢管制作吹风管，将吹风管缓缓插入土中，用高压风射孔，成孔后将小导管插入。
（4）布管钻孔完毕后，通常要对钻孔进行冲洗并检查钻孔孔深、孔径和倾斜度符合设计要求后，方能进行小导管的安装，工程中多采用气水联合法对钻孔进行冲洗。
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超 前 锚 杆
松散地层结构松散，稳定性差，若有地下水时则更甚。
在施工中极易发生坍塌，在这类地层中施工时，除减少对围岩的扰动外，还应加强临时支护，临时支护可采用超前锚杆。
1.施工方法
超前锚杆又分为悬吊式超前锚杆及格栅拱支撑超前锚杆。
1.1悬吊式超前锚杆
采用这种方法是在爆破前，将超前锚杆打入掘进前方稳定岩层内，末端支承在拱部围岩内专为超前锚杆提供支点的径向悬吊锚杆，或支承在作为支护的结构锚杆上，使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方，有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌，为大断面开挖与喷锚支护创造了条件。
施工中，因超前锚杆与悬吊锚杆的外露端往往不易直接相交，故以φ22的横向短钢筋焊在邻近的悬吊锚杆上，再焊在超前锚杆的末端上。
1.2格栅拱支撑超前锚杆
如图所示：超前锚杆的末端支撑在格栅拱架上。
1—超前锚杆 2—格栅拱架 a —超前锚杆横向间距
b —格栅拱支承间距 α—超前倾角
超前锚杆的倾角α一般选用6°~12°，一般情况下，超前锚杆的横向宽度为内拱顶线的一半再加2m ，也可根据地质情况适当增减其布置范围，为提高支护效果，在靠近拱脚部位的超前支护的方向常分别向左右酌情外插。
横向间距应根据围岩情况而定，一般为0.2~0.4m ，如采用双层支护时，间距为0.4~0.6m 。
其上、下层应错开排列，其纵向
a
b
α
超前支护末端
超前支护前端
b b b
2
1
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ—Ⅰ截面
间距应根据围岩类别、超前支护的长度、锚杆的截面尺寸及横向间距等因素综合考虑确定。
一般可取100cm或150cm，最大不超过200cm，其长度应根据地质情况，锚杆拉拔试验强度，钻孔机械类型，供给钢筋长度，开挖循环次数等因素综合考虑确定。
一般多采用3.5~5m，最长为7.0m，对围岩软弱的地方，可采用φ8或φ10的钢筋按间距0.1×0.1m2挂方格网，再喷射0.10~0.15厚度的混凝土，增强围岩的自稳能力。
2．施工工艺流程
格栅钢架超前中空锚杆喷锚砼工艺流程图：
说明：本流程图在操作中注意以下三个参数：（1）喷射距离为1.2~1.5，喷咀与岩面保持90°夹角。
（2）机内风压保持在0.25MPa左右。
（3）细骨料在骨料中占15%左右。
3．劳动力组织及进度指标
工序名称劳动力及时间
穿线，画弧，确定超前锚杆位置0h 3人0.5h
安设格栅钢架0.5h 8人1.5h
钻孔,插打径向锚杆及锁脚锚杆 1.5h 8人3.5h
挂网 3.5h 8人4.5h
钻孔,插打药包锚固超前锚杆 4.5h 8人6.0h
喷射砼 6.0h 8人7.0h
说明:施工作业人数为8人，进度指标控制在全工序7小时以达到在12小时内，完成包括钻爆、开挖、出碴及支护的目的。
4．机械设备配置
5.质量控制要点
5.1锚杆应在开挖后尽快安设,钻孔应圆而直。
其孔径和深度按设计施工。
5.2根据围岩类别，按设计要求的长度和位置进行施工。
5.3锚杆应尽量早强，其外露长度不宜大于10cm。
5.4锚杆材质的加工质量必须符合设计要求。
5.5锚杆安装结束后4小时内不得进行爆破作业。
6．安全及环保措施
6.1隧道内人员必须戴安全帽，必须持证上岗。
6.2薄层覆盖地区必须派人在洞顶观察土质变化，洞内初期支护后，应在拱顶设观察点，观察围岩变形。
6.3在进行超前锚杆施工作业时，应设专兼职安全人员负责观察围岩变化。
6.4锚杆及药包等材料的质量，必须经过检定防止因材料问题而出现安全事故。
6.5洞内施工作业时应具有良好的照明设施，以便观察围岩变化。
6.6施工生产的废料废气必须经过处理合格后方可排放，未经处理合格的废气、废碴不得随意排放。