扩体锚杆简介

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,JCYC,京 冶 地 基,中国京冶,目 录,1.,扩体锚杆应用领域和简介,2.,承压型扩体锚杆的结构特点,3.,扩体锚杆施工的扩孔技术,4.,高效锚杆钻机设备研发,5.,野外足尺试验,6.,室内模型试验（破坏模式、尺寸效应）,7.,扩体锚杆极限承载力的计算方法,8.,结论,1.,扩体锚杆应用领域和简介,锚固技术在高层建筑、轨道交通、桥隧工程、城市地下交通枢纽、港口码头、水库高坝、边坡工程、矿山建设、国防工程等领域有着广泛的应用。工程界正面对大量隧道、地下洞室、井巷支护、边坡稳定、深基坑、结构抗浮、高压输水管道等规模宏大、技术难度与风险程度较高的岩土工程稳定问题。,新型扩体锚固技术,是确保上述工程建设安全、经济、高效与环保的最佳途径之一。,什么是扩体锚杆？什么是传统锚杆？,1.,扩体锚杆应用领域和简介,扩,体锚杆,传,统锚,杆,1.,扩体锚杆应用领域和简介,承压型扩体锚杆的技术优势,传统拉力型锚杆,承压型扩体锚杆,锚固段长度,6,12m,0.8,2.4m,锚固段直径,100,180mm,300,1000mm,灌浆结石体,质量,结石体抗压强度,15MPa,，且易夹泥，孔隙分布不均,结石体抗压强度,30MPa,加压灌注保证结石体均匀、密实,锚束体质量,锚束体不易对中，,筋材易腐蚀,锚束体居中，,并受,多重防腐,技术保护,施工速度,锚杆须现场制作，灌浆凝结时间较长，张拉锁定施工较慢,锚固段工厂制作，运至工地后直接组装成扩体锚索，专用配方的灌浆材料凝结快速，短时间内即可张拉,经济及环保特性,施工质量管控不易，锚杆数量多、杆体长、单锚承载力低，经济效益较低,施工质量控制简便，,单锚承载力高,、长度短、数量少，并可集成锚束体回收技术，带来经济和环保效益的提升,推动建筑施工环保，减少废浆液和渣土排放,节省建筑材料，促进资源节约,消除深基坑和地下空间工程的建筑红线外占地，减少,未来城市建设发展的障碍与隐患，促进社会和谐发展,能够在较为广阔的地域和工程项目中部分替代目前使用,量极大的传统锚杆,基于技术优势可获得更高的单锚承载力、更好的防腐性能,由于材料省、工期短、承载力高，能够降低工程成本,其直接成本可以比传统锚杆减少,10%-15%,国产高效锚杆钻机施工速度快,社会效益,经济效益,扩体锚固新技术应用前景,1.,扩体锚杆应用领域和简介,承压型扩体锚杆的综合效益,新型扩体锚杆的核心技术包括：,1,）扩体锚杆结构的设计、制造与组装工艺。,2,）对,10,多种不同材料进行了抗压、抗拉试验,3,）扩体锚杆结构的组成、连接、密封、锚定、折叠和组装,等环节的工艺。,4,）对扩体锚固体结构的,20,多个制成品进行了室内打压试验，,打压试验包括：打水试验与打水泥浆试验。,5,）确定扩体锚固体结构型式，优化结构设计参数。,6,）扩体锚固体结构系列产品的工厂化制造。,2.,承压型扩体锚杆的结构特点,扩体锚杆结构型式与材料特性研究,专利,-,扩体锚杆结构特点,2.,承压型扩体锚杆的结构特点,2.,承压型扩体锚杆的结构特点,扩体锚固段制造与组装工艺,2.,承压型扩体锚杆的结构特点,囊式膨胀扩体锚杆制成品,扩体锚杆新施工工艺包括以下步骤：,-,根据锚孔设计角度与长度，采用钻喷注一体化锚杆施工方法（专利技术），形成非锚固段开孔和锚固段旋喷扩孔，使水泥浆充满锚孔。,-,或采用带有,螺旋叶片的旋喷管机具的施工方法，进行,非锚固段钻孔和锚固段旋喷扩孔，使水泥浆充满锚孔。,-,将扩体锚杆制成品导入锚孔中的设计位置。,-,根据设计压力与注浆量，压灌水泥浆或水泥砂浆，使囊体膨胀成设计形态与大小。,-,根据设计要求，可以采取扩体锚固段前部压浆工艺。,3.,野外足尺试验,扩体锚杆施工技术研究,扩体锚杆喷射流扩孔施工技术,3.,扩体锚杆施工工艺步骤,钻机就位,钻孔,清水扫孔或高压喷射注浆扩孔,插入管材及膨胀挤扩装置,整体高压注浆形成预设膨胀挤扩体,张拉锁定完成锚杆施工,扩体锚固段开挖检验,4.,野外足尺试验,喷,射流扩孔锚固工艺足尺试验研,究,普通,扩体,承载特性差异研究,5.,野外足尺试验,室内模型试验,扩体锚杆的承载变形特性与破坏模式模型试验研究：,1,）浅埋与深埋扩孔锚杆的破坏模式试验；,2,）扩体锚杆的尺寸效应与承载变形特性试验；,3,组,9,根扩体锚杆模型试验，扩体锚固段参数：,L=100mm,24,40,56,L=175mm,24,40,56,L=250mm,24,40,56,3,）扩体锚杆局部承压破坏试验。,6.,室内模型试验,6.,室内模型试验,6.,室内模型试验,浅埋破坏模式,400mm,100mm,60mm,100mm,6.,室内模型试验,850mm,100mm,60mm,100mm,700mm,土层原始位置,土层变形后位置,锚杆原始位置,拉拔后锚杆位置,深埋破坏模式,室内模型试验研究,-,载荷试验,6.,室内模型试验,扩体锚固段张拉局部承压破坏试验,应用非接触近景数字摄影变形量测方法分析整个扩体锚固段的变形模式。,锚固段压缩变形监测,500t,级张拉机,6.,室内模型试验,钢绞线位移计,分析模型,开裂位置,扩体锚固段张拉局部承压数值分析,6.,室内模型试验,压力型扩体锚杆锚固段注浆体的局部抗压验算,岩土锚杆（索）技术规范,（,CECS22:2005,）验算公式：,扩体锚杆锚固段注浆体局部承压破坏试验结果：,6.,室内模型试验,1.British Standard Code of practice for ground Anchorages BS8081:1989.,(1)In Cohesive Soil,=(side shear)+(end bearing)+(shaft resistance),where:is the bearing capacity factor;,is the undrained shear strength at proximal,end of fixed anchor(kN/m,2,).,(2)In Non-cohesive Soil,Proving or on-site suitability tests required.,7.,扩体锚杆极限承载力的计算方法,2.,中国行业标准,建筑基坑支护技术规程,JGJ120,99,扩体锚杆轴向受拉承载力设计值：,式中：,扩体部分土体粘聚力标准值；,锚杆轴向受拉抗力分项系数，取,1.3,。,7.,扩体锚杆极限承载力的计算方法,3.,中国行业标准,高压喷射扩大头锚杆技术规程,（审查稿）和江苏省,高压喷射扩大头锚杆（索）技术规范,苏,JG/T033,2009,：,式中：,土体作用于扩大头端面上的抗力强度值,(kPa),，,对于竖直预应力锚杆：,对于水平或倾斜向预应力锚杆：,7.,扩体锚杆极限承载力的计算方法,8.,结 论,1.,扩体锚杆的设计、应用已具有一定的历史积淀，其应用领域和范围十分广泛；,2.,我国自主研发,的扩体锚杆承载力高、变形量小，防腐性能好；,3.,扩体锚固新技术可以减少,10%-20%,的工程钢材消耗量，系统锚固工程综合造价可以降低,10%-15%,；,4.,扩体锚固工艺能够使工程施工工期缩短,1/5,左右；,5.,国产化高效长钻架锚杆钻机施工速度快,;,6.,新型承压型扩体锚杆技术先进、工艺可靠、质量可控和经济环保，在我国巨大的岩土锚固市场中具有良好的发展和应用前景。,承压型扩体锚杆的研究成果和国内外扩体锚杆工程实践表明,:,