仙居抽水蓄能电站地下厂房涨壳式中空预应力锚杆应用

摘要：介绍隧洞和地下洞室支护施工中所采用的涨壳式中空张拉锚杆的结构、功能、作用机理、快速施工方法及工程实践中的体会。

关键词：涨壳中空张拉锚杆；施工应用；作用机理

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一、引言

仙居抽水蓄能电站位于浙江省仙居县湫山乡境内，距仙居县城50km。电站由上水库、输水系统、地下厂房、地面开关站及下水库等建筑物组成。地下厂房内安装四台单机容量为375MW的混流可逆式水轮发电机组，总装机容量为1500MW(4×375MW)。地下厂房系统主要包括：主副厂房洞、主变洞、母线洞、尾水事故闸门洞、500kV出线洞、进厂交通洞、通风兼安全洞、排水廊道、排水洞等附属洞室组成。主副厂房洞开挖尺寸为176m×26.5m×55m (长×宽×高)，主变洞开挖尺寸为169.7m×19.5m×22.5m(长×宽×高)。

在地下厂房、隧洞施工支护, 喷锚支护作为一种可以充分利用围岩自承能力、变荷载体为承载机构的支护方式得到广泛使用。做为其中重要一环的锚杆，其种类相当繁多，有砂浆锚杆、树脂锚杆、水胀式锚杆等。本文在此介绍一种已在工程中广泛运用的锚杆形式——中空涨壳张拉锚杆的应用。

二、中空涨壳张拉锚杆的作用结构及特点

（一）涨壳式中空预应力锚杆是一种粗钢筋类先锚后注浆中空式锚杆，兼具永久支护和临时支护功能于一身锚杆支护形式。主要由钢制涨壳锚头、中空注浆锚杆体、垫板、螺母、注浆管、止浆塞组成。通过涨壳于岩石壁形成涨压力，安装锚杆后迅速形成支护锚固力，可对锚杆施加预应力控制围岩变形，锚杆能360°任意方向安装和注浆。

涨壳式中空预应力锚杆示意图

中空杆体：为全螺纹中空锚杆体，具有注浆和排气的功能。

涨壳锚头：用高强度钢材制成，通过内榫把涨壳夹片涨开成锚杆预应力内部承载体，是机械点锚式锚固体系。

垫板、螺母：预应力外部锁定固件和传递荷载构件，垫板上带有灌浆孔。

灌浆管和排气管：塑料管一端深入钻孔内，另一端留在孔外。根据锚杆安装方式（向上安装或向下安装）与中空锚杆注浆机配合使用。