Концепция нескольких сил, связанных с опоры якоря

1 Определение

Якорная сила: относится к обязательной силе анкерного стержня для окружающей породы, которая включает в себя радиальную силу анкерного крепления и тангенциальную силу якорного крепления, а радиальная сила якорного крепления содержит силу якоря и силу якоря.

Якорная сила-это радиальная опора, оказываемая пластиной для предотвращения смещения окружающей породы в переулок;

Якорная сила-это радиальная сила, приложенная анкерным стержнем к окружающей породе через связующее;

Тангенциальная сила якоря-ограничительная сила, создаваемая телом анкерного стержня через слабую поверхность горной массы, для скольжения и открытия слабой поверхности; единица kN.

Сила вытягивания: относится к силе, которая предотвращает вытягивание якоря из горной массы. Сила вытягивания можно разделить наДизайнВытягивание и определение силы вытягивание. Обычно говорят, что сила тяни означаетДизайнСила вытягивания, значение которой должно быть больше, чем сила разрушения анкерного стержня; единица kN.

Предтяговая сила анкерного стержня: осевое натягаемое усилие, прикладываемое к корме анкерного стержня при монтаже анкерного стержня, единица kN.

Момент преднатяжения анкерного стержня: Момент, прикладываемый к анкерной гайке во время установки анкерного стержня, единица N · m.

Предварительное напряжение анкерного стержня: во время установки анкерного стержня осевое растягивающее напряжение, прикладываемое к корму анкерного стержня, равно отношению силы предварительного натяжения анкерного стержня к площади поперечного сечения корпуса стержня, единица МПа.

2 Методы измерения

2.1 Тест на фиксацию якоря

Якорная сила анкерного стержня обычно выполняется с помощью силометра. В настоящее время в скважине обычно используется анкерный ML-20/ML-30.

Процесс установки измерителя силы:

① Проверьте состояние соединения масляной трубы настольного манометра жидкости в манометре растяжения;

② Анкерный соединительный стержень (внутренняя резьба) непосредственно устанавливается на резьбу конца анкерного стержня, а вкрученная резьба составляет не менее 30 мм;

③ Установите втулку, втулку рядом с лотком анкерного стержня, а затем установите домкрат (один конец телескопического цилиндра наружу, рядом с гайкой) и затяните гайку гаечным ключом;

④ Подключите масляную трубу к кошке

Сверху;

⑤ Затягивание переключателя поворот;

⑥ Подавайте давление на рукоятку с постоянной скоростью, всегда обращайте внимание на манометр, пока не будет достигнута расчетная сила крепления якоря, чтобы остановить, и медленно открывайте вращение переключателя для снятия давления.

Примечание:

(1) Выберите место, где каменный уголь выровнен без разрушения в лотке;

(2) Подкладка должна быть максимально плоской и жесткой;

(3) Длина открытой резьбы анкерного стержня составляет 25 ~ Между 40 мм анкерный стержень и угольная поверхность должны быть перпендикулярными, осевая линия анкерного стержня соединительной оси домкрата одинакова;

(4) Перед давлением следует проверить неповрежденное состояние силомера (вращение домкрата манометра рабочей среды и т. Д.);

(5) Давление анкерного динамометра должно быть равномерным и медленным до тех пор, пока анкерный стержень не ослабнет или манометр не засчитывается на значение силы анкерного крепления конструкции анкерного стержня, и, как правило, разрушительные эксперименты не проводятся;

(6) Когда домкрат снимает давление, медленно ослабьте вращение переключателя;

(7) Во время испытания на давление не должно быть 3 м возле проверяемого якоря;

(8) Если якорь из смолы измеряется через полчаса после установки, измеренное значение должно быть умножено на коэффициент 1,3;

(9) Анкерный якорный тест должен бытьБезопасностьЗащитаМеры,

2.2 Обнаружение тяги якоря

Анкерный стягиваометр является наиболее часто используемым инструментом обнаружения тяги анкерного стержня. В настоящее время в Китае используются несколько методов тяги анкерного стержня, в том числе MLJ-300/100, детектор силы анкерного стержня без потерь MJY-1 и стягивание анкерного стержня серии ZY.

Существуют следующие требования к экспериментам по подтягиванию якоря:

Эксперимент по вытягиванию анкерного стержня был завершен в подземном проходе с использованием прибора для вытягивания анкерного стержня;

Экспериментальная площадка должна быть выбрана на строительной площадке подземного дорожного полотна или аналогичной окружающей скале;

Анкерный стержень, анкерный агент и т. Д., Используемые в испытании, должны быть такими же, как материалы, используемые в формальном строительстве;

Параметры оборудования и бурения, используемые для испытаний, должны быть такими же, как во время формального строительства;

Тест должен быть коротким (например, 150 ~ 200 мм длина анкерного агента) в форме для проверки прочности связывания анкерного агента;

Испытание-это разрушительное испытание, которое тянет до отказа анкерного стержня. Во время испытания регистрируется нагрузка и смещение хвоста анкерного стержня;

Согласно кривой максимальной нагрузки и смещения,АнализВозможность привязки и закрепления окружающей породы определяют возможность применения опоры анкерного стержня.

В одном из следующих случаев испытания на растяжение якоря должны быть повторно проведены:

Изменения в конструкции опоры анкерного стержня;

Материал поддержки изменился;

Геологические условия вокруг проезжей части сильно изменились, такие как геологические структуры, такие как разломы, зоны разрушения и морщины, на крыше проезжей части появляется большая вода.

2.3 испытание момента предварительного натяжения анкерного стержня

Для обнаружения преднатяжения анкерного стержня обычно используется ключ крутящего момента. Обнаружение предварительного натяжения анкерного стержня должно соответствовать следующим требованиям:

Каждый маленький класс помогает каждой группе (3) для определения крутящего момента анкерной гайки. Каждый момент предварительного натяжения гайки должен соответствовать проектным требованиям;

Одна гайка в каждой группе не имеет крутящего момента, поэтому необходимо провести выборочную проверку другой группы (3). Если вы все еще обнаружите какие-либо неквалифицированные, снова затяните и почините все гайки в этом классе.

3 Отношения между несколькими запутанными силами

3.1 Разница между силой анкерного крепления и силой вытягивания

(1) Сила крепления якоря является обязательной силой, создаваемой анкерным стержнем для окружающей породы, и является силой, которая ограничивает деформацию окружающей породы и играет поддерживающую роль. Сила вытягивания анкерного стержня-это предельная нагрузка, которую он может выдержать в эксперименте после крепления анкерного стержня, отражающая максимальную силу натяжения корпуса стержня, анкерного агента и породы, когда якорный стержень сливается или разрушается.

(2) Сила крепления якоря увеличивается с деформацией поддерживаемой породы и расширением окружающей породы, поэтому сила крепления якоря является динамически развивающейся и постоянно меняющейся силой. Сила вытягивания анкерного стержня является фиксированным значением, которое не изменяется с деформацией окружающей породы и силой анкерного стержня. Если окружающие породы не деформируются и эффект расслабления тела стержня не учитывается, сила крепления якоря равна первоначальной силе якоря.

(3) Обнаружение силы якоря Используйте анкерный силомер, установленный между анкерной гайкой и лотком. Как правило, анкерный силомер устанавливается при установке анкерного стержня. Обнаружение силы крепления якоря заключается в контроле состояния якоря и требует долгосрочных наблюдений. Для определения силы тяги анкерного стержня используется измеритель тяги анкерного стержня. Обнаружение может быть выполнено в любое время после завершения установки анкерного стержня. Во время строительства, когда измеряется тяговое усилие анкерного стержня, обычно требуется только достичь расчетного закрепления анкерного стержня, а при обнаружении разрушения анкерный стержень должен быть сломан или якорный стержень должен быть извлечен, прежде чем он будет прекращен.

(4) При проверке качества конструкции анкерного стержня обычно проверяется тяга анкерного стержня. МониторингАнализКогда якорь работает, измеряется сила крепления якоря. Измерение силы закрепления якоря заключается в проверке надежности опоры и обеспечении основы для будущих изменений конструкции опоры. При проектировании и строительстве необходимо обеспечить, чтобы сила тяги анкерного стержня была больше, чем сила разрушения корпуса стержня, то есть после того, как сила корпуса анкерного стержня превышает его сила разрушения, анкерный стержень может быть сломан, но анкерный стержень не может быть вытащен. Распространенной ошибкой является то, что сила тяги анкерного стержня конструкции меньше, чем сила разрушения корпуса стержня.

3.2 Соотношение между преднатягом и моментом предварительного натяжения

(1) Упрощенное соотношение между силой предварительного натяжения и крутящим моментом предварительного натяжения анкерного стержня: M = k · T · d, где M-это крутящий момент предварительного натяжения, N · m;k-коэффициент пропорции, T-это сила предварительного натяжения, kN;d-диаметр корпуса стержня, мм; коэффициент пропорции k является комплексным коэффициентом, на который влияют такие параметры, как угол подъема резьбы, шаг, коэффициент трения спиральной пары и коэффициент трения гайки и опорной поверхности, поэтому он является ключом к определению взаимосвязи между силой предварительного натяжения и крутящим моментом предварительного натяжения.

(2) Сила предварительного натяжения-это сила, которая является силой натяжения, приложенной к анкерному штоку (анкерному тросу), единица кН, момент предварительного натяжения-это момент, который прикладывается к прижатой гайке, единица измерения N · m.

(3) Два измерительных прибора различны. Сила предварительного натяжения может наблюдаться с помощью анкерного динамометра, установленного между лотком анкерного стержня и гайкой, с осторожностью, момент предварительного натяжения профессионального сервиса может наблюдаться с помощью цифрового дисплея или торсионного ключа анкерного стержня с дисплеем шкалы.

(4) Конструкция конструкции анкерного стержня требует предварительного натяжения, а не момента предварительного натяжения. Однако в реальной конструкции измерение силы предварительного натяжения является относительно сложным из-за удобного считывания момента предварительного натяжения, и сила предварительного натяжения увеличивается с увеличением момента предварительного натяжения. Для удобства обнаружения достигается косвенное обнаружение момента предварительного натяжения анкерного стержня. Цель преднатяжения. Таким образом, момент предварительного натяжения обычно обнаруживается при установке анкерного стержня, а не преднатяжение.

3.3 Разница между предварительным натяжением и предварительным напряжением

Предтяговая сила анкерного стержня: осевое натяжание, прикладываемое к кормушкам анкерного стержня при монтаже анкерного стержня.

Предварительное напряжение анкерного стержня: отношение преднатяжения анкерного стержня к площади поперечного сечения стержня.

4.1 Роль закрепленной силы

Анкерное действие анкерного стержня проявляется в роли радиального и тангенциального закрепления якоря. Радиальная сила якоря оказывает давление на окружающую породу, превращая окружающую породу из одностороннего и двустороннего состояния силы в двустороннее и трехстороннее состояние силы и улучшая стабильность окружающей породы. Анкерный стержень проходит через слабую поверхность в одном и том же слое, а сила тангенциального якоря улучшает механические свойства слабых поверхностей, тем самым улучшая механические свойства окружающей породы. Следовательно, анкерный стержень является более совершенной формой поддержки с двумя функциями поддержки и усиления. Радиальная сила якоря в основном играет роль опоры, а сила тангенциального якоря в основном играет роль усиления. В окружающих породах угольных переулков радиальная сила якоря в основном играет роль поддержки. Конкретные проявления следующие:

(1) Усиление арки. Для блочных или трещиноватых окружающих пород, разрезанных слабыми поверхностями перекрещивающихся и перекрещивающихся, если они будут своевременно укреплены анкерными стержнями, прочность на сдвиг структуры горной массы может быть улучшена, и в пределах определенной толщины вокруг окружающей породы может не только поддерживать себя Стабильность, но и усиленная арка, которая предотвращает ослабление и деформацию верхней окружающей породы. Тем самым поддерживайте устойчивость дорожного полотна.

(2) Подвеска. Эффект подвески означает, что якорный стержень подвешает слабые или опасные породы, которые должны упасть, к прочной и стабильной горной породе в верхней части, и якорный стержень несет вес опасных или слабых горных пород.

(3) Комбинированный эффект балки. В крышах проезжей части слоистых скальных образований тонкая скала в пределах длины анкерного стержня формируется с помощью ряда анкерных стержней для формирования определенной комбинированной балки, тем самым увеличивая ее несущую способность. Слоистую каменную крышу плоской крыши можно рассматривать как перекрывающую балку, в которой в качестве опоры используются две банды проезжей части. Под воздействием нагрузки каждый слой породы имеет свой собственный изгибающий момент, и каждый слой породы находится в состоянии давления и вытягивания. После того, как якорь объединил слои пород, прочность на изгиб и несущую способность комбинированной балки были значительно улучшены.

4.2 Роль предварительного натяжения

(1) Предварительная натяжка может играть активную опорную роль анкерного стержня, особенно в условиях слоистых горных пород и сломанных окружающих пород. Увеличение преднатяжающей силы может изменить свойства окружающей породы, предотвратить разрушение окружающей породы и поддерживать стабильность окружающей породы. Охраняемые породы.

Величина преднатяга анкерного стержня играет решающую роль в устойчивости крыши. Когда сила предварительного натяга достигает определенной степени, может быть устранен расслоение верхней пластины в диапазоне длины анкерного стержня и выше длины анкерного стержня.

Анкерный стержень с высокой преднапряженностью предназначен для создания предварительно напряжённой верхней пластины. Наличие предварительно напряжённой верхней пластины в определенной степени защищает верхнюю пластину от разрушения горизонтальных напряжений, так что верхний пластинчатый слой находится в состоянии бокового сжатия, чтобы преодолеть высокий уровень напряжения. Влияние на стабильность верхней пластины.

(4) Формирование предварительно напряженных конструкций является условным, и ключевым является преднатяжение анкерного стержня. В условиях больших горизонтальных напряжений роль анкерного стержня заключается в том, чтобы своевременно обеспечивать высокое предварительное напряжение для верхней пластины, чтобы сформировать предварительно напряженную верхнюю пластину и сформировать самоподдерживающую конструкцию давления.