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            液壓錨桿鉆車的錨桿錨索支護的作用原理

            2020-11-17 11:52:44

            液壓錨桿鉆車價格

            液壓錨桿鉆車的錨桿錨索支護的作用原理:

            1、在層狀巖層中,錨桿與錨索將下部不穩定巖層懸掉在上部穩固巖層上。錨桿所受拉力來自被懸掉巖層,有力的拉緊下層易松動脫落的懸層。

            2、在沒有穩固巖層的薄巖層中,安鉆裝錨桿后,錨桿的夾緊力就會使層面間摩擦力變大,這種摩擦力可以阻止巖石沿層面繼續滑動,從而將數個薄巖層通過錨桿鎖緊成一個較厚的巖層。這種厚巖梁內的彎曲應力和應變與梁的厚度的平方成反比,集成的巖梁越厚,彎曲應力和應變就越小。同時,錨桿與錨索本身的強度也增加了梁的整體抗剪能力。

            3、錨桿組合拱原理,在拱形隧洞礦井圍巖的破裂區中安裝預應力錨桿或錨索時,在桿體兩端將形成圓椎體形式分布的壓應力。若沿頂板布置錨桿群,各個錨桿形成的壓應力圓椎體將交錯重疊,形成一個防止破裂區擴散的承壓拱,這個拱可以承受其上部破碎巖石施加的徑向載荷。沿錨桿軸向的預緊力在組合拱中產生環向應力,從而明顯地改善了承壓拱應力狀態,使圍巖狀態由單軸、雙軸變為三軸受壓。這樣在圍巖中形成一個均勻壓縮的連續承區,從而大大提高組合拱的承載能力。

            4、懸吊作用:1)錨桿將軟弱巖層吊掛在上面堅固穩定的巖層上,防止離層脫落。特別是五類圍巖煤層巷道的直接頂板一般比較軟弱且較薄,容易離層冒落,它上面的老頂則比較堅固。錨桿可以通過直接頂板達到老頂,把直接頂錨固在老頂上。

            (2)組合梁作用:在層狀巖層的巷道頂板中,通過錨入一系列的錨桿與錨索,將錨桿長度以內的薄層巖石錨成巖石組合梁,從而提高其承載能力。在相同的荷載作用下,組合梁比未組合板梁的撓度和內應力大為減小。

            (3)圍巖補強作用:隧洞礦井深部圍巖中的巖石處于三軸受壓狀態,而靠近巷道周邊的巖石則處于二軸受力狀態,強度小于前者,故易于破壞而喪失穩定性。隧洞礦井圍巖被錨桿錨固后,表層巖石部分地恢復了三軸受力狀態,變大了它本身的強度,另外,錨桿與錨索還可以增加巖層弱面的剪斷阻力,使巷道周邊圍巖不易破壞和失穩,這就叫作圍巖補強作用。

            (4)擠壓聯結作用:錨桿將隧洞礦井圍巖擠緊,對巖石施加預應力,阻止裂隙的繼續擴大,而且,對于松散巖石也能起到擠壓聯結和加固作用。做一個簡單而有趣的試驗:用一個長方形木箱,里面填緊小碎石,并用模擬的錨桿將它們錨固起來,錨桿擰緊以后,將木箱翻轉,其中充填的小碎石竟倒不出來。通過錨桿的預應力作用,可以在彼此毫無粘結力的碎石之間產生一種側向擠壓摩擦阻力,足以支持碎石自身的重量而不會掉下來,好像碎石間互相聯結起來一樣。

            (5)擠壓加固拱作用:將上述試驗繼續做下去,用錨桿錨拴起來的小碎石,不僅它們擠壓聯結在一起足以支持自身的重量,而且,它還可以作為一種承載結構,支持額外的荷重。通過加載試驗,發現加載的錨固碎石構件在錨桿墊板之間會出現一個拉應力區,致使該區內的小碎石松散而脫落下來,并形成了穹窿。當荷載變大時,這穹窿將擴大而導致承載結構的崩塌解體。為防止這一情況,在錨桿墊板下張掛細鐵絲網便大大提高了錨桿的支護能力,當荷載加到相當大(反復加載),破壞是以鐵絲網被剪斷而開始的。

            以上試驗說明,松散碎石在預應力作用下圍繞每根錨桿形成一個兩頭帶圓錐形的筒形擠壓區或壓縮應力區,在系統排列的錨桿群中,這些擠壓區便組成了一個具有相當寬厚的均勻壓縮加固帶,它相當于一種承載結構而支承相當大的荷載。隧洞礦井周圍安裝成組排列和徑向布置的錨桿后,便在圍巖的一定厚度范圍內形成了一個拱形壓縮帶或擠壓加固拱,它使隧洞礦井巷道圍巖由原來是支架上的“荷載”變成了“承載”結構。拱形壓縮帶的厚度與錨桿的長度、間距有關。

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