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預應力錨索:利用高強度鋼絲束作為桿體,施工時對其施加預應力,較大錨固深度可達100米。具有:承載拱作用--對大跨度地下工程的頂拱提供均勻的壓應力區(qū),以形成較大范圍的承載圈;懸吊作用--加固可能塌落的不穩(wěn)定塊體,防止被節(jié)理、裂隙切割的大體積危巖塌落;對離邊墻被切割巖塊的軟弱面提供附加正應力,以增強其抗滑力。常見形式有漲殼式鋼絞線預應力錨索和砂漿粘結式內(nèi)錨頭預應力錨索。
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錨桿張拉前應對張拉設備進行標定;錨固體及臺座混凝土強度均應大于設計強度的70%時方可張拉;臺座的承壓面平整,并與錨桿的軸線方向垂直;錨桿的張拉順序應考慮鄰近錨桿的影響;錨桿張拉前,應取0.1~0.2設計軸向拉力值,對錨桿進行預張拉1~2次,使其各部位的接觸緊密,桿體完全平直;預應力筋張拉應按規(guī)定程序進行,在編排張拉程序時,應考慮相鄰鉆孔預應力筋張拉的相互影響。
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錨桿(又稱土層錨桿、土釘)是在天然土層邊壁中鉆孔、放入受拉桿件、灌漿錨固形成。受拉桿按使用材料不同,可分為粗鋼筋、高強鋼絲束、鋼絞線等。邊壁上錨桿的截面面積、層數(shù)、間距、長度等經(jīng)過計算確定。鉆孔直徑應由設計確定??變?nèi)灌漿常用的有水泥砂漿和混凝土兩種,應由設計選定,確定其配合比或強度等級,一般多采用水泥砂漿灌漿。鉆孔應向下傾斜15°~35°角,具體由設計確定。
錨桿的工作原理:巷道深部圍巖中的巖石處于三軸受壓狀態(tài),而靠近巷道周邊的巖石則處于二軸受力狀態(tài),強度小于前者,故易于破壞而喪失穩(wěn)定性。巷道圍巖被錨桿錨固后,表層巖石部分地恢復了三軸受力狀態(tài),增大了它本身的強度,另外,錨桿還可以增加巖層弱面的剪斷阻力,使巷道周邊圍巖不易破壞和失穩(wěn),這就叫作圍巖補強作用。