ПРЕДВАРИТЕЛЬНО-НАПРЯГАЕМЫЕ АНКЕРЫ
Предварительно напрягаемые анкеры (ПНА) в зависимости от характера трещиноватости и обводненности породного массива могут выполняться в виде стержневых конструкций, омоноличенных либо по всей длине, либо за пределами закрепляемой зоны в замке (корне) и в оголовке (корневые анкеры).
ПНА предназначаются для крепления большепролетных выработок и вертикальных обнажении горного массива в трещиноватых скальных грунтах с коэффициентом крепости f³2 (см. п. 4.28 настоящих Норм).
В этих условиях прочность закрепления замков должна обеспечиваться не ниже 550 кН. При пересечении замками анкеров зон дробления или глинистых прослоек толщиной более 1 м (по направлению оси замка) возможно снижение прочности закрепления в результате ослабления сцепления цементно-песчаного раствора со стенками скважины. В этих случаях вопрос о способах повышения прочности закрепления замков должен решаться на основании результатов дополнительных контрольных испытаний замков.
Для изготовления анкерных стержней используют арматуру периодического профиля, металлические канаты, арматурные проволоки, пряди, для омоноличивания-песчано-цементные и полимерные составы. При использовании песчано-цементных составов работы по установке ПНА должны производиться при температуре воздуха в тоннеле и раствора не ниже плюс 5 °С, при полимерных – не ниже минус 5 °С.
Конструктивно омоноличенный по всей длине ПНА представляет собой установленный в буровую скважину арматурный стержень, изготовляемый из стали марки 25Г2С класса A-III, который после предварительного натяжения омоноличивается нагнетанием в скважину цементно-песчаного раствора.
Стержень по возможности должен изготовляться из цельной арматуры без стыка, а соединение его с хвостовиком осуществляется встык контактной сваркой под флюсом.
Предел прочности в 7-суточном возрасте образцов растворов, применяемых для омоноличивания ПНА, должен быть не ниже 20 МПа.
Основание оголовка ПНА выполняется из бетона марки М300 (класс В22,5).
Предел прочности в 7-суточном возрасте образцов бетона должен быть не менее 15 МПа.
Оборудование для приготовления раствора и инъектирования скважин включает:
растворосмесительную установку вместимостью 40-80 л; рекомендуется для применения растворомешалка турбулентная типа С-868 с вертикальным использованием вала вместимостью 80 л;
плунжерный растворонасос типа С-757 или С-251 производительностью до 1 м3/ч с виброситом;
ручной растворонасос типа С-420А;
инъекционные резиновые шланги диаметром от 1 до 11/2’’, рассчитанные на давление до 1,0 МПа;
инъекционные трубки с внутренним диаметром 20-22 мм и толщиной стенок 2-3 мм, длиной 10 м, изготовленные из полиэтилена высокой плотности или стальные;
мерные емкости для дозировки раствора.
Оборудование для натяжения стержней ПНА состоит из гидравлического домкрата усилием не менее 600 кН, установочных приспособлений к нему и насосной станции типа НСП-400.
В состав вспомогательного оборудования входят подмости для производства работ по установке, лебедка грузоподъемностью 0,3-0,4 т для подъема стержней ПНА и других материалов на подмости, а также различный ручной инструмент (лопаты, кувалды, ключи гаечные и т.п.).
К месту работ по установке ПНА должны быть подведены электроэнергия, вода и сжатый воздух.
Установке анкеров предшествует бурение скважин с продувкой для очистки от буровой мелочи, осыпавшейся породы и удаления скопившейся воды. При водопритоке более 1 л/мин производятся цементация скважины до его прекращения и повторное разбуривание.
Непосредственно после инъектирования в скважину вводится стержень ПНА и устанавливается в проектное положение. Разрыв во времени между окончанием инъектирования и установкой стержня более 30 мин не допускается.
При устройстве оголовка конец обсадной трубы должен быть введен в устье скважины. Закладные детали установить так, чтобы плоскость плиты была перпендикулярна оси скважины.
По периметру плиты устанавливается опалубка, после чего пространство между ней и скальной поверхностью заполняется бетоном.
После выполнения указанных операций предусматривается технологический перерыв не менее 7 суток для набора необходимой прочности раствором замка и бетоном оголовка, после чего производится вторичное инъектирование.
Натяжение стержня ПНА следует производить не позднее чем через 1 ч с момента окончания вторичного инъектирования.
До установки в скважины стержни ПНА должны пройти испытания на прочность по специальной методике.
