Flere kraftkonsepter knyttet til boltstøtte
Jun 05, 2021| Flere kraftkonsepter knyttet til boltstøtte
1 definisjon
Forankringskraft: refererer til forankringskraften til ankerstangen på den omkringliggende fjellet, som inkluderer radial forankringskraft og tangensiell forankringskraft, radial forankringskraft inkluderer støttende forankringskraft og stikkende forankringskraft.
Forankringskraften er den radielle støttekraften som utøves på den omkringliggende fjellet av støtteplaten for å forhindre at den omkringliggende bergarten beveger seg inn i veibanen;
Forankringskraften er den radiale kraften som ankerstangen utøver på den omkringliggende fjellet gjennom bindemiddelet;
Den tangensielle forankringskraften er den begrensende kraften som skyldes at bollegemet trenger inn i den svake overflaten av bergmassen til glidningen og åpningen av den svake overflaten; enheten er kN.
Uttrekkskraft: refererer til kraften som forhindrer bolten i å trekke seg ut av bergmassen. Tegningskraften kan deles inn i designtrekkkraften og deteksjonstrekkekraften. Generelt refererer uttrekkskraften til konstruksjonens uttrekkskraft, og verdien skal være større enn ankerstangens bruddkraft; enheten er kN.
Ankerstangens forstrammingskraft: den aksiale spenningen som påføres ankerstanglegemet under montering av ankerstangen, i kN.
Forankringsmoment for ankerstang: dreiemomentet som påføres ankerstangmutteren under montering av ankerstangen, i N · m.
Ankerstangspenning: under installasjonen av ankerstangen er aksial strekkbelastning på ankerstanglegemet lik forholdet mellom ankerstangens forspenningskraft og tverrsnittsarealet av stanglegemet, i MPa.
2 Målemetode
2.1 Ankerkraftstest
Forankringskraften til bolten utføres vanligvis med et dynamometer. For tiden brukes ML-20/ML-30 boltspenningsmåler generelt nede i hullet.
Installasjonsprosess for dynamometer:
①Kontroller oljerørleddene på arbeidsbenkens hydrauliske trykkmåler i strammeapparatet;
Connecting Ankerstangens koblingsstang (innvendig gjenge) er direkte ermet på tråden på enden av ankerstangen, og skruegjengen er ikke mindre enn 30 mm;
③ Installer hylsen, ermet er nær ankerstangbrettet, og deretter installeres jekken (den ene enden av teleskopsylinderen er utover, nær mutteren), og mutteren strammes med en skiftenøkkel;
Koble slangen til kontakten
På toppen
⑤ Stram bryteren;
Trykk på betjeningshåndtaket med konstant hastighet og vær alltid oppmerksom på manometeret til den konstruerte forankringskraften er nådd, og slå deretter på bryteren sakte for å slippe trykket.
Forholdsregler:
(1) Velg en posisjon der bergkullet er i vater og ingen ødelagt fenomen på brettet;
(2) Bakplaten skal være så flat og stiv som mulig;
(3) Boltrådens eksponerte lengde er mellom 25 ~ 40 mm, og bolten skal være vinkelrett på kullbergoverflaten; senterlinjen til jekselakselens forbindelsesstangboltlegeme er konsistent;
(4) Kontroller dynamometerets integritet før det settes under trykk (arbeidsmedium rørmålertrykkmaskin, dreiekontakt, etc.);
(5) Trykket på boltdynamometeret bør være jevnt og sakte til bolten er løs eller manometeret leser til boltens konstruksjons forankringskraftverdi, og den destruktive testen utføres vanligvis ikke;
(6) Når jekken slipper ut trykket, må du sakte løsne bryteren.
(7) Under trykktesten tillates ingen å inspisere 3 m nær ankerstangen;
(8) Hvis harpiksankerstangen måles en halv time etter installasjon, bør måleverdien multipliseres med en faktor 1,3;
(9) Sikkerhetstiltak bør iverksettes under testen av bolters forankringskraft.
2.2 Deteksjon av ankerstang trekkraft
Ankerstangstrykkmåler er det mest brukte instrumentet for å teste kraft for boltrekking. For tiden inkluderer flere ofte brukte ankertegningsmålere i vårt land MLJ-300/100 ankertegningsmålere, MJY-1 ikke-ødeleggende ankertegningsmålere, ZY-serien ankertegningsmålere, etc.
Det er følgende krav for bolttrekk -testen:
Bolttegningsforsøket fullføres i den underjordiske kjørebanen ved hjelp av bolttegningsmåleren;
Teststedet bør velges på byggeplassen for underjordisk kjørebane eller lignende omkringliggende stein;
Ankerstavene og forankringsmidlene som brukes i testen skal være de samme som materialene som ble brukt i den formelle konstruksjonen;
Utstyret og boreparametrene som brukes i testen skal være de samme som i den formelle konstruksjonen;
Testen bør være i form av korte ankre (for eksempel ankere med en lengde på 150 ~ 200 mm) for å teste bindingsstyrken til ankrene;
Testen er en destruktiv test. Den trekkes til bolten svikter, og lasten og forskyvningen av bolens hale registreres under testen;
I henhold til kurven for maksimal belastning og forskyvning analyseres forankrings- og forankringseffekten av omkringliggende bergart, og muligheten for å påføre boltstøtte vurderes.
I en av følgende situasjoner må ankerstangens uttrekkstest utføres på nytt:
Boltstøttedesignet er endret;
Endringer i støttematerialer;
De geologiske forholdene til de omkringliggende bergartene i veibanen har gjennomgått store endringer, for eksempel feil, ødelagte soner, bretter og andre geologiske strukturer; store vannsprut vises på taket på kjørebanen, etc.
2.3 Test av forankring av ankerstang
En momentnøkkel brukes vanligvis for å oppdage forstrammingskraften til ankerstangen. Påvisning av forstrammingskraft for ankerstang skal oppfylle følgende krav:
En gruppe (3) er samplet fra toppen av hver underklasse for testing av boltmuttermoment. Forstrammingsmomentet til hver mutter skal oppfylle designkravene;
Hvis en mutter i hver gruppe ikke oppfyller det nødvendige dreiemomentet, skal en annen gruppe (3 stykker) kontrolleres. Hvis det fortsatt finnes noen ukvalifiserte, stram til alle mutrene i klassen og revider dem igjen.
3 Forholdet mellom flere forvirrende krefter
3.1 Forskjellen mellom forankringskraft og trekkraft
(1) Forankringskraft er bindende kraft produsert av bolten på den omkringliggende bergarten, og det er kraften som begrenser deformasjonen av den omkringliggende bergarten og spiller en støttende rolle. Boltens uttrekkskraft er den ultimate belastningen som bolten tåler under uttrekksforsøket etter at bolten er forankret. Den gjenspeiler den maksimale trekkraften som bolten bryter eller mislykkes etter at stanglegemet, forankringsmidlet og stein er bundet sammen.
(2) Forankringskraften øker med deformasjonen og ekspansjonen av det omkringliggende fjellet som støttes. Derfor er forankringskraften en dynamisk utviklende og stadig skiftende kraft. Boltens uttrekkskraft er en fast verdi og endres ikke med deformasjonen av den omkringliggende bergarten og boltens kraft. Hvis den omkringliggende bergarten ikke deformeres og ikke tar hensyn til avslapningseffekten av stanglegemet, er forankringskraften lik den opprinnelige forankringskraften.
(3) Forankringskraftstesten bruker ankerdynamometeret som er installert mellom ankermutteren og brettet. Vanligvis er ankerdynamometeret installert når ankeret er installert. Hensikten med å oppdage forankringskraften er å overvåke boltens kraft, og det er nødvendig med langtidsobservasjon. Boltens trekkrafttest bruker boltspenningsmåleren. Testen kan utføres når som helst etter at bolten er installert. Boltets trekkraft er testet for å kontrollere boltlegemet, forankringsmidlet og steinbindingseffekten. I konstruksjonen, når du tester ankerstangens trekkraft, er det generelt bare nødvendig å nå den konstruerte forankringskraften; i den destruktive testen må ankerstangen trekkes av eller ankerstangen trekkes ut for å avslutte.
(4) Når du kontrollerer ankerstangens konstruksjonskvalitet, må du generelt kontrollere ankerstangens trekkraft. Når du overvåker og analyserer arbeidsforholdene til ankerstangen, måler du forankringskraften. Måling av forankringskraft er å verifisere støtteens pålitelighet og gi grunnlag for fremtidig revisjon av støttedesignet. Under konstruksjonen og konstruksjonen må det grunnleggende prinsippet om at ankerstangens trekkraft er større enn stangens bruddkraft sikres, det vil si at etter at ankerstangens kraft overstiger bruddkraften, kan ankerstangen være ødelagt, men ankerstangen kan ikke trekkes ut. En vanlig feil er at trekkraften til den konstruerte ankerstangen er mindre enn stangkroppens bruddkraft.
3.2 Forholdet mellom forstrammingskraft og forstrammingsmoment
(1) Det forenklede forholdet mellom ankerstangens forstrammingskraft og forstrammingsmoment er: M=k · T · d, hvor M er forstrammingsmomentet, N · m; k er proporsjonal koeffisient, og T er forstrammingskraften, kN; d er stangens diameter, mm; proporsjonal koeffisient k er en omfattende koeffisient, som påvirkes av den omfattende påvirkningen av trådløftvinkelen, stigningen, friksjonskoeffisienten til skrueparet og friksjonskoeffisienten til mutteren og støtteflaten. Derfor er det bestemmelsen av forstrammingskraften og forstrammingskraften. Nøkkelen til forholdet mellom stramt dreiemoment.
(2) Forstrammingskraften er kraften, som er strekkraften som påføres ankerstangen (ankerkabelen), i kN; forstrammingsmomentet er øyeblikket, som påføres kompresjonsmutteren, i N · m.
(3) De to måleinstrumentene er forskjellige. Forstrammingskraften kan observeres gjennom boltdynamometeret som er installert mellom ankerstangbrettet og mutteren; Forstrammingsmomentet til servicepersonell kan observeres gjennom det digitale displayet eller boltnøkkel med skala.
(4) Ankerstangkonstruksjonen krever forstrammingskraft, ikke forstrammingsmoment. Men i den faktiske konstruksjonen, fordi forstrammingsmomentet er enkelt å måle og forhåndsstrammingskraftmåling er relativt komplisert, og forstrammingskraften øker med økningen av forstrammingsmomentet, for å gjøre det lettere å oppdage, indirekte deteksjon oppnås ved å oppdage forstrammingsmomentet direkte. Formålet med forstrammingskraften til ankerstangen. Derfor, når bolten er installert, oppdages vanligvis tiltrekkingsmomentet, men forstrammingskraften oppdages ikke.
3.3 Forskjellen mellom forspenning og forspenning
Ankerstangens forstrammingskraft: den aksiale spenningen som påføres ankerstanglegemet under montering av ankerstangen.
Ankerstangens forspenning: forholdet mellom ankerstangens forstramming til tverrsnittet av stanglegemet.
4.1 Rollen som å forankre kraft
Forankringseffekten av ankerstangen er nedfelt i virkningen av radielle og tangensielle forankringskrefter. Den radielle forankringskraften utøver begrensende trykk på den omkringliggende bergarten, forvandler den omkringliggende bergarten fra en enveis og toveis kraft til en toveis og treveis kraft, og forbedrer stabiliteten til den omkringliggende bergarten. Ankerstangen trenger inn i den svake overflaten i den samme bergformasjonen, og den tangensielle forankringskraften forbedrer de mekaniske egenskapene til den svake overflaten, og forbedrer derved de mekaniske egenskapene til den omkringliggende bergarten. Derfor er ankerstangen en mer perfekt støtteform med både støtte og forsterkning. Den radiale forankringskraften spiller hovedsakelig en støttende rolle, og den tangensielle forankringskraften spiller hovedsakelig en forsterkende rolle. I den omkringliggende steinen av kullveier brukes den radielle forankringskraften hovedsakelig til støtte. Den spesifikke ytelsen er som følger:
(1) Rollen som å styrke buen. For massiv eller oppsprukket omkringliggende stein som er kuttet av kryss og tvers av svake overflater, hvis den er forsterket med bolter i tide, kan skjærstyrken til bergmassestrukturen forbedres, og den kan ikke bare holde seg innenfor en viss tykkelse av den omkringliggende bergarten. Stabil og kan forhindre at den øvre omkringliggende bergarten løsner og deformeres av den forsterkede buen, for å opprettholde stabiliteten til veibanen.
(2) Suspensjonseffekt. Suspensjonsfunksjonen betyr at ankerstangen suspenderer det svake berglaget eller det farlige fjellet som er i ferd med å falle på det faste og stabile berget over, og ankerstangen bærer vekten av det farlige bergarten eller det svake berglaget.
(3) Rollen til komposittbjelker. I taket på vegbanen til det lagdelte berglaget er en rekke bolter forankret for å danne en bestemt komposittbjelke ved å forankre det tynne berglaget i boltens lengde for å forbedre bæreevnen. Det lagdelte bergtaket på en flat takvei kan betraktes som en overlagret bjelke med de to sidene av kjørebanen som kjernepunktet. Under belastningen har hvert steinlag sitt eget individuelle bøyemoment, og hvert steinlag er under kompresjon og spenning. Etter at ankerstangen kombinerer de forskjellige steinlagene, blir bøyestyrken og bæreevnen til komposittbjelken sterkt forbedret.
4.2 Forelastningens rolle
(1) Forstrammingskraften kan spille rollen som ankerboltens aktive støtte, spesielt i tilstanden til lagdelte fjellformasjoner og ødelagte omkringliggende bergarter. Å øke forstrammingskraften kan endre naturen til den omkringliggende bergarten, forhindre skade på den omkringliggende bergarten og opprettholde stabiliteten til den omkringliggende bergarten. Bidrar til å støtte den omkringliggende bergarten.
Ankerstangens forstrammende kraft har en avgjørende effekt på takets stabilitet. Når forstrammingskraften er stor til en viss grad, kan takskillelsen innenfor og over ankerstanglengden elimineres.
Den høye forstrammende kraftankerstangen er designet for å etablere et forspent tak. Eksistensen av det forspente taket beskytter taket mot horisontal belastning til en viss grad, slik at taksteinlaget er i en tilstand av lateral kompresjon for å overvinne den høye belastningen på taket. Virkningen av stabilitet.
(4) Formingen av den forspente strukturen er betinget, og ankerboltens forspenning er nøkkelen. Under tilstanden med stor horisontal spenning er ankerstangens rolle å gi toppspenningen til topplaten i tide for å danne en forspent topplate, som danner en trykk selvbærende struktur.