Diversos conceptes de força relacionats amb el suport de forrellat

Diversos conceptes de força relacionats amb el suport de forrellat

1 Definició

Força d'ancoratge: es refereix a la força de retenció de la vareta d'àncora a la roca circumdant, que inclou la força d'ancoratge radial i la força d'ancoratge tangencial, la força d'ancoratge radial inclou la força d'ancoratge de suport i la força d'ancoratge d'adherència.

La força d'ancoratge és la força de suport radial exercida sobre la roca circumdant per la placa de suport per evitar que la roca circumdant es mogui cap a la calçada;

La força d'ancoratge és la força radial exercida per la vareta d'àncora sobre la roca circumdant a través de l'aglutinant;

La força d'ancoratge tangencial és la força limitant causada pel cos del forrellat que penetra la superfície feble de la massa de roca fins al lliscament i l'obertura de la superfície feble; La unitat és kN.

Força de retirada: es refereix a la força que impedeix que el forrellat es retiri de la massa de roca. La força de dibuix es pot dividir en la força de dibuix del disseny i la força de dibuix de detecció. En general, la força de retirada es refereix a la força de retirada de disseny, i el seu valor ha de ser més gran que la força de ruptura de la vareta d'àncora; La unitat és kN.

Força pre-estrenyedor de la vareta d'àncora: la tensió axial aplicada al cos de la vareta d'àncora durant la instal·lació de la vareta d'àncora, en kN.

Parell pre-tensant la vareta d'àncora: el parell aplicat a la nou de la vareta d'àncora durant la instal·lació de la vareta d'àncora, a N·m.

Preressa de vareta d'àncora: durant la instal·lació de la vareta d'ancoratge, l'estrès de tracció axial aplicat al cos de la vareta d'àncora és igual a la proporció de la força de pretensió de la vareta d'àncora a l'àrea transversal del cos de la vareta, en MPa.

2 Mètode de millora

2.1 Prova de força d'àncora

La força d'ancoratge del forrellat es realitza generalment amb un dinamòmetre. En l'actualitat, el mesurador de tensió de forrellat ML-20 /ML-30 s'utilitza generalment a la baixada.

Procés d'instal·lació del dinamòmetre:

(1) Comproveu les juntes de canonades d'oli del mesurador de pressió hidràulica de banc de treball en l'indicador de tensió;

(2) La vareta de connexió de la vareta d'àncora (fil intern) es màniga directament al fil de l'extrem de la vareta d'àncora, i el fil del cargol no és inferior a 30 mm;

(3) Instal·leu la màniga, la màniga és a prop de la safata de la vareta d'àncora, i després s'instal·la el jack (un extrem del cilindre telescòpic és cap a fora, a prop de la nou), i la nou s'estreny amb una clau;

(4) Connectar el tub amb el jack

A la part superior

(5) Estreny el botó d'interruptor;

(6) Pressuritzar el mànec operatiu a una velocitat constant i sempre prestar atenció al mesurador de pressió fins que s'arribi a la força d'ancoratge dissenyada, i després a poc a poc encengui l'interruptor per alliberar la pressió.

Precaucions:

(1) Triar una posició on el carbó de roca és de nivell i no hi ha fenomen trencat a la safata;

(2) La placa de suport ha de ser el més plana i rígida possible;

(3) La longitud exposada del fil del forrellat és d'entre 25 ~ 40 mm, i el forrellat ha de ser perpendicular a la superfície de la roca de carbó; la línia central de l'eix de jack que connecta el cos del forrellat de la vareta és consistent;

(4) Comproveu la integritat del dinamòmetre abans de pressuritzar (mesurador de pressió mitjana de canonada de treball, jack rotatiu, etc.);

(5) La pressió del dinamòmetre de pern ha de ser uniforme i lenta fins que el forrellat estigui solt o el mesurador de pressió llegeixi el valor de la força d'ancoratge del forrellat, i la prova destructiva generalment no es realitza;

(6) Quan el jack està alliberant pressió, afluixa lentament el pom de l'interruptor;

(7) Durant la prova de pressió, no es permet que ningú s'inspeccioni 3m prop de la vareta d'àncora;

(8) Si la vareta d'àncora de resina es mesura mitja hora després de la instal·lació, el valor mesurat s'ha de multiplicar per un factor d'1,3;

(9) S'han de prendre mesures de protecció de seguretat durant la prova de força d'ancoratge de perns.

2.2 Detecció de força d'estirament de barres d'àncora

El mesurador de dibuix de barres d'àncora és l'instrument de prova de força de dibuix de forrellat més utilitzat. En l'actualitat, diversos indicadors de dibuix d'àncora d'ús comú al nostre país inclouen l'indicador de dibuix d'àncora MLJ-300/100, el mesurador de dibuix d'àncora MJY-1 no destructiu, el calibre de dibuix d'àncora de la sèrie ZY, etc.

Hi ha els següents requisits per a la prova de forrellat pull:

L'experiment de dibuix de forrellat es completa a la carretera subterrània mitjançant l'ús del mesurador de dibuix de forrellat;

El lloc de prova s'ha de seleccionar en el lloc de construcció de carreteres subterrànies o roca circumdant similar;

Les varetes d'ancoratge i els agents d'ancoratge utilitzats en la prova han de ser els mateixos que els materials utilitzats en la construcció formal;

L'equip i els paràmetres de perforació utilitzats en la prova han de ser els mateixos que els de la construcció formal;

La prova ha de ser en forma d'ancoratges curts (com ara ancoratges amb una longitud de 150 ~ 200 mm) per tal de provar la força d'enllaç de les ancoratges;

La prova és una prova destructiva. Es tira fins que el forrellat falla, i la càrrega i el desplaçament de la cua del forrellat es registren durant la prova;

Segons la corba de càrrega màxima i desplaçament, s'analitza l'efecte d'ancoratge i ancoratge de la roca circumdant, i es jutja la viabilitat d'aplicar suport de forrellat.

En una de les següents situacions, la prova de retirada de la vareta d'àncora s'ha de tornar a realitzar:

Es canvia el disseny de suport per forrellat;

Canvis en els materials de suport;

Les condicions geològiques de les roques circumdants de la calçada han sofert canvis importants, com ara falles, zones trencades, plecs i altres estructures geològiques; grans esprais d'aigua apareixen al sostre de la calçada, etc.

2.3 Prova de parell pre-estrenyiment de la barra d'àncora

Una clau de parell s'utilitza generalment per detectar la força pre-estrenyiment de la vareta d'àncora. La detecció de la força de pre-estrenyiment de la vareta d'àncora complirà els requisits següents:

Un grup (3) es mostra des de la part superior de cada subclasse per a les proves de parell de nou de forrellat. El parell pre-estrenyent de cada nou complirà els requisits de disseny;

Si una femella de cada grup no compleix amb el parell requerit, un altre grup (3 peces) s'ha de comprovar puntualment. Si encara es troben els no qualificats, redosseu totes les nous de la classe i reviseu-les de nou.

3 La relació entre diverses forces confuses

3.1 La diferència entre la força d'ancoratge i la força d'atracció

(1) La força d'ancoratge és la força d'unió produïda pel forrellat a la roca circumdant, i és la força que restringeix la deformació de la roca circumdant i juga un paper de suport. La força de retirada del forrellat és la càrrega final que el forrellat pot suportar durant l'experiment de retirada després que el forrellat estigui ancorat. Reflecteix la força màxima d'estirament que el forrellat es trenca o falla després que el cos de la vareta, l'agent ancoratge i la roca estiguin units entre si.

(2) La força d'ancoratge augmenta amb la deformació i expansió de la roca circumdant que es recolza. Per tant, la força d'ancoratge és una força dinàmicament en desenvolupament i en constant canvi. La força de retirada del forrellat és un valor fix i no canvia amb la deformació de la roca circumdant i la força del forrellat. Si la roca circumdant no es deforma i no considera l'efecte de relaxació del cos de la vareta, la força d'ancoratge és igual a la força d'ancoratge inicial.

(3) La prova de força d'ancoratge utilitza el dinamòmetre d'àncora instal·lat entre la nou d'àncora i la safata. Generalment, el dinamòmetre d'àncora s'instal·la quan s'instal·la l'àncora. El propòsit de detectar la força d'ancoratge és controlar la força del forrellat, i es requereix observació a llarg termini. La prova de força d'estirament de forrellat utilitza el mesurador de tensió del forrellat. La prova es pot realitzar en qualsevol moment després de la instal·lació del forrellat. La força d'estirament del forrellat es prova per comprovar el cos del forrellat, l'agent d'ancoratge i l'efecte d'unió de roques. En la construcció, en provar la força d' atracció de la vareta d'àncora, generalment només cal arribar a la força d'ancoratge dissenyada; en la prova destructiva, es requereix que es retiri la vareta d'àncora o es tre trei la vareta d'àncora per acabar.

(4) En comprovar la qualitat de construcció de la vareta d'àncora, generalment comproveu la força d'atracció de la vareta d'àncora. En monitoritzar i analitzar les condicions de treball de la vareta d'ancoratge, mesurar la força d'ancoratge. El mesurament de la força d'ancoratge és verificar la fiabilitat del suport i proporcionar una base per a una futura revisió del disseny de suport. Durant el disseny i la construcció, s'ha d'assegurar el principi bàsic que la força de tir de la vareta d'àncora és més gran que la força de ruptura de la vareta, és a dir, després que la força de la vareta d'àncora excedeixi la seva força de trencament, la vareta d'àncora es pot trencar, però la vareta d'àncora no es pot treure. Un error comú és que la força d'estirament de la vareta d'àncora dissenyada és menor que la força de ruptura del cos de la vareta.

3.2 Relació entre la força pre-estrenyiment i el parell pre-estrenyent

(1) La relació simplificada entre la força pre-estrenyiment de la vareta d'àncora i el parell pre-estrenyent és: M =k· T·d, on M és el parell pre-estrenyent, N·m; k és el coeficient proporcional, i T és la força pre-estrenyent, kN; d és el diàmetre de la vareta, mm; el coeficient proporcional k és un coeficient integral, que es veu afectat per la influència integral de l'angle d'elevació de fils, el to, el coeficient de fricció del parell de cargols, i el coeficient de fricció de la nou i la superfície de suport. Per tant, és la determinació de la força pre-estrenyent i la força pre-estrenyiment. La clau de la relació entre el parell estret.

(2) La força preespesant és la força, que és la força de tracció aplicada a la vareta d'àncora (cable d'àncora), en kN; el moment previ a l'enduriment és el moment, que s'aplica a la nou de compressió, a N·m.

Els dos instruments de mesura són diferents. La força pre-estrenyiment es pot observar a través del dinamòmetre de forrellat instal·lat entre la safata de la vareta d'àncora i la nou; el parell pre-estrenyent del professional del servei es pot observar a través de la pantalla digital o la clau de parell de forrellat amb pantalla d'escala.

(4) El disseny de construcció de la vareta d'àncora requereix força pre-estrenyiment, no moment previ a l'enduriment. No obstant això, en la construcció real, com que el parell pre-estrenyent és fàcil de mesurar i la mesura de la força pre-estrenyent és relativament complicada, i la força pre-estrenyent augmenta amb l'augment del parell pre-estrenyent, per a la comoditat de la detecció, la detecció indirecta s'aconsegueix mitjançant la detecció directa del parell pre-estrenyent. El propòsit de la força pre-estrenyiment de la vareta d'àncora. Per tant, quan s'instal·la el forrellat, se sol detectar el parell pre-tensant, però no es detecta la força pre-estrenyiment.

3.3 La diferència entre precarrega i prestressa

Força pre-estrenyiment de la vareta d'àncora: la tensió axial aplicada al cos de la vareta d'àncora durant la instal·lació de la vareta d'àncora.

Preestressió de la vareta d'àncora: la proporció de la força pre-estrenyiment de la vareta d'àncora a l'àrea transversal del cos de la vareta.

4.1 El paper de la força d'ancoratge

L'efecte d'ancoratge de la vareta d'àncora s'encarna en l'acció de les forces d'ancoratge radials i tangencials. La força d'ancoratge radial exerceix una pressió de confinament sobre la roca circumdant, transforma la roca circumdant d'un estat de força unidireccional i bidireccional a un estat de força bidireccional i de tres direccions, i millora l'estabilitat de la roca circumdant. La vareta d'àncora penetra la superfície feble en la mateixa formació rocosa, i la força d'ancoratge tangencial millora les propietats mecàniques de la superfície feble, millorant així les propietats mecàniques de la roca circumdant. Per tant, la vareta d'àncora és una forma de suport més perfecta tant amb suport com amb reforç. La força d'ancoratge radial juga principalment un paper de suport, i la força d'ancoratge tangencial juga principalment un paper de reforç. A la roca circumdant de les carreteres de carbó, la força d'ancoratge radial s'utilitza principalment per al suport. L'actuació específica és la següent:

(1) El paper d'enfortir l'arc. Per a la roca circumdant massiva o fracturada tallada per superfícies febles de crisscross, si es reforça amb cargols en el temps, la força de cisalles de l'estructura de massa de roca es pot millorar, i no només es pot mantenir dins d'un cert gruix de la roca circumdant. Estable, i pot evitar que la roca circumdant superior afluixi i deformi l'arc reforçat, per tal de mantenir l'estabilitat de la calçada.

(2) Efecte suspensió. La funció de suspensió significa que la vareta d'àncora suspèn la capa de roca feble o roca perillosa que està a punt de caure sobre la roca ferma i estable de dalt, i la vareta d'àncora porta el pes de la roca perillosa o capa de roca feble.

(3) El paper dels feixos compostos. Al sostre de la calçada de la capa de roca en capes, una sèrie de perns estan ancorats per formar un cert feix compost ancorant la fina capa de roca dins de la longitud dels cargols per millorar la seva capacitat de rodament. El sostre de roca estratificat d'un camí de sostre pla es pot considerar com una biga superposada amb els dos costats de la calçada com el fulcre. Sota l'acció de la càrrega, cada capa de roca té el seu propi moment de flexió individual, i cada capa de roca està sota compressió i tensió. Després que la vareta d'àncora combini les diferents capes de roca, la força de flexió i la capacitat de suport del feix compost es milloren considerablement.

4.2 El paper de la precarregació

(1) La força pre-estrenyiment pot jugar el paper de suport actiu de forrellat d'àncora, especialment en condició de formacions rocoses en capes i roques circumdants trencades. L'augment de la força de pre-estrenyiment pot canviar la naturalesa de la roca circumdant, prevenir danys a la roca circumdant i mantenir l'estabilitat de la roca circumdant. Propici per donar suport a la roca circumdant.

La força pre-estrenyiment de la vareta d'àncora té un efecte decisiu en l'estabilitat del sostre. Quan la força de pre-estrenyiment és gran fins a cert punt, la separació del sostre dins i per sobre de la longitud de la vareta d'àncora es pot eliminar.

L'alta vareta d'àncora de força preestressada està dissenyada per establir un sostre preestressat. L'existència de la coberta preestressada protegeix el sostre de l'estrès horitzontal fins a cert punt, de manera que la capa de roca del sostre es troba en un estat de compressió lateral per superar l'alt nivell d'estrès a la coberta. L'impacte de l'estabilitat.

(4) La formació de l'estructura pretesa és condicional, i la pretensió del forrellat d'àncora és la clau. Sota la condició de gran estrès horitzontal, el paper de la vareta d'àncora és proporcionar alta preresa a la placa superior a temps per formar una placa superior pretesa, formant una estructura d'autoportant de pressió.