第三章 隧道支护设

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1、 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系第三章第三章 隧道支护设备隧道支护设备 n第一节 锚杆台车n第二节 混凝土喷射机n第三节 衬砌模板设备 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系第一节 锚杆台车n1 概述n在隧道施工中，工作面开挖后应立即进行必要的支护，约束围岩的松弛和变形。喷射混凝土配以锚杆的支护方法，可以主动加固围岩，控制围岩变形，防止围岩的松动破坏和坍落，使喷锚在与围岩共同变形的过程中保持围岩的稳定性，是隧道施工中初期支护的主要手段。锚杆支护可将表面可能坍落的岩块悬吊在稳定的岩层上。在分层岩体上打入锚杆后，提高岩层的整体抗弯能力。 辽宁

2、省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系第一节 锚杆台车n与构件支撑、灌筑混凝土衬砌或其它衬砌结构比较，喷锚结构是一种变“被动”为“主动”的支护形式，在节省劳动力、材料、缩短工期、降低造价方面都有显著的优越性。n采用喷锚支护的施工程序一般为先喷混凝土后打锚杆，锚杆杆体露出岩面的长度不应大于喷层厚度。喷锚机械包括锚杆台车、混凝土喷射机和悬臂式喷嘴遥控操作器（机械手）等。 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系第一节 锚杆台车n2 锚杆台车n锚杆台车是在隧道施工中用干围岩支护的专用设备。在需要锚杆支护的地方用锚杆台车进行钻孔、注浆、插入锚杆，全套工序均由锚

3、杆台车完成，如图3-1所示为锚杆台车外貌图。n锚杆台车由台车底盘、大臂、锚杆机头等组成。 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系第一节 锚杆台车n2.1 台车底盘n锚杆台车的底盘为自行式底盘，和凿岩台车底盘相同，为增加台车的机动性，采用轮胎式底盘、全液压驱动、液压转向，具有机动灵活、操纵轻便等特点。n2.2大臂n大臂结构通常为矩形箱式结构，具有升降、摆动、伸缩、转动等功能。大臂内外套管之间可由摩擦块调整。大臂的动作均由液压系统控制。大臂上各个油缸均装有插入式自动平衡限速阀起保护作用，如大臂受到强大外力作用时

4、，自动打开油口卸荷。 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系第一节 锚杆台车n 2.3锚杆机头n 锚杆机头由凿岩机及其推进器、锚杆推进器、注浆或喷射导架、定位器、三状态定位油缸、锚杆夹持架等部件组成，可完成从钻孔、注浆到锚杆安装全过程的工作。更换少数部件即可安装涨壳式锚杆。图3-2为锚杆机头结构图。 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系第一节 锚杆台车n2.3.1 凿岩机及其推进器 n该机使用全液压凿岩机，可自动防卡钎，带有双向液压马达、水和压气双重冲洗系统，所有液压油管对称地布置

5、在凿岩机后部。n推进器为链式，由两根槽钢靠背焊接而成，由液压马达驱动链条提供动力。凿岩机装在推进器上，具有自动停止、快速退回的功能。 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系第一节 锚杆台车n2.3.2 注浆、喷射导管和抓杆器 n 导管可上、下升降和左右摆动，利于找位，锚杆机头上的抓杆器，向右摆动抓住锚杆，然后夹紧，随着锚杆机头的转动，自动地将锚杆从夹持器上抓出。n 2.3.3锚杆推进器n 配有旋转马达。打注浆锚杆时锚杆无需旋转，马达不工作；打树脂卷锚杆时，旋转马达使锚杆边旋转边摊进，到顶后等待片刻，旋转马达反向旋转给锚杆施加预应力。其推进器与凿岩机推进器一样，只是无自动

6、停止功能。 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系第一节 锚杆台车n2.3.4 锚杆夹持器 n 使用圆盘式锚杆夹持器，每次可夹持8根锚杆，由液压马达驱动，可自动定位。n2.3.5 转动定位器n 由一个带蓄能器的液压缸及橡胶头组成。安装锚杆时，锚杆机头围绕定位器转动，其顶紧力保持恒定。定位器与才能器在工作时处于闭锁状态，以确保定位稳定 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系第一节 锚杆台车n2.3.6 三状态液压缸n液压缸是由一个缸体两个活塞杆组成。活塞杆全部回收时，锚杆机头处于打锚杆孔位置；一端活塞杆伸出时，锚杆机头处于注浆或喷树脂卷位置；活塞杆

7、全部伸出时，锚杆机头处于放置锚杆位置。见图3-3。n2.3.7凿岩机液压系统 n凿岩机液压系统可完成钻机冲击、钻杆旋转、钻机推进三个动作。具有半功率开孔、全功率钻进、自动防卡钎、自动计时、自动洗孔、自动停止等功能。 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系

8、辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系 1、钻孔：手持式凿岩机凿岩孔清孔 2、安装锚杆：将带有锚头的中空锚杆插入锚孔并安装止浆塞、垫板，旋紧螺母 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系 3、连接注浆机：注浆接头将锚杆尾端与注浆机连接 4、注浆：注浆机注浆，达到设计压力 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系 1、钻孔：凿岩机将安装好钻头的锚杆钻进到设计深度 2、安装止浆塞：卸下钻机并将止浆塞安装在距锚孔口约2cm处 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校

9、 机机 电电 系系 3、连接注浆机：通过注浆机将锚杆尾端与注浆泵相连4、注浆：注浆机注浆，达到设计压力 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系 5、安装配件：安装垫板螺母 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系第二节第二节 混凝土喷射机混凝土喷射机n一、概述n 混凝土喷射机是地下工程、岩土工程和市政工程等领域内广泛使用的一种施工设备。它是利用压缩空气或其他动力，将按一定比例配合的拌和料通过管道输送并高速喷射到受喷面上凝结硬化，从而形成混凝土支护层，近年来，喷射混凝土技术以其简便的工艺、独特的效应、经济的造价和广泛的用途，在各种建筑领域内显示出旺盛

10、的生命力。 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系第二节第二节 混凝土喷射机混凝土喷射机n1.国内外混凝土喷射机的发展n干式混凝土喷射机的主要优点是输送距离长，设备简单，耐用。但由于它是使干拌和混凝土在喷嘴外与水混和，故而施工粉尘、回弹均较大，干喷作业产生的粉尘危害工人健康，尤其是窄小巷道工程中粉尘污染更为严重。n目前，在一些西方国家中，湿式混凝土喷射机己逐渐成为主要的喷射混凝土作业机具 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系第二节第二节 混凝土喷射机混凝土喷射机n2.湿式混凝土喷射机主要优点n（1）粉尘小 大大降低了机旁和喷嘴处的粉尘浓度，消除

11、了对工人健康的危害。n（2）生产率高 干式混凝土喷射机一般不超过5m3h，而使用湿式混凝土喷射机，人工作业时可达10m3h；采用机械手作业时，则可达20m3h。n（3）回弹度低干喷时，混凝土回弹率可达1550，采用湿喷技术回弹率可降到10以下。n（4）质量高 湿喷时，由于水灰比易于控制，混凝土液化程度高，故可大大改善喷射混凝土的品质，提高混凝土的匀质性. 辽宁省交通高等专科学校辽宁省交通高等专科学校 机机 电电 系系第二节第二节 混凝土喷射机混凝土喷射机n二、湿式混凝土喷射机的种类及工作原理n（一）泵送型n1.柱塞泵式湿喷机n如图2-3-6所示，这种湿喷机是将柱塞式混凝土泵作为湿式混凝土喷射机