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錨杆支護的原理是什麽

文章出處:山東金劍錨杆責任編輯:人氣:發表時間:2021-7-17 8:27:23【

  錨杆支護的原理是什麽

  

  (1)懸吊作用:錨杆將軟弱岩層吊掛在上麵堅固穩定的岩層上,防止離層脫落。煤層巷道的直接頂板一般比較軟弱且較薄,容易離層冒落,它上麵的老頂則比較堅固。錨杆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:在層狀岩層的巷道頂板中,通過錨人一係列的錨杆,將錨杆長度以內的薄層岩石錨成岩石組合梁,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)圍岩補強作用:巷道深部圍岩中的岩石處於三軸受壓狀態,而靠近巷道周邊的岩石則處於二軸受力狀態,強度小於前者,故易於破壞而喪失穩定性。巷道圍岩被錨杆錨固後,表層岩石部分地恢複了三軸受力狀態,增大了它本身的強度,另外,錨杆還可以增加岩層弱麵的剪斷阻力,使巷道周邊圍岩不易破壞和失穩,這就叫作圍岩補強作用。

  

  (4)擠壓聯結作用:錨杆將巷道圍岩擠緊,對岩石施加預應力,阻止裂隙的繼續擴大,而且,對於鬆散岩石也能起到擠壓聯結和加固作用。國外做過一個簡單而有趣的試驗:用一個長方形木箱,裏麵填緊小碎石,並用模擬的錨杆將它們錨固起來,錨杆擰緊以後,將木箱翻轉,其中充填的小碎石竟倒不出來。通過錨杆的預應力作用,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,用錨杆錨拴起來的小碎石,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杆墊板之間會出現一個拉應力區,致使該區內的小碎石鬆散而脫落下來,並形成了穹窿。當荷載增大時,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,在錨杆墊板下張掛細鐵絲網便大大提高了錨杆的支護能力,當荷載加到相當大日寸(反複加載),破壞是以鐵絲網被剪斷而開始的。以上試驗說明,鬆散碎石在預應力作用下圍繞每根錨杆形成一個兩頭帶圓錐形的筒形擠壓區或壓縮應力區,在係統排列的錨杆群中,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,它相當於一種承載結構而支承相當大的荷載。巷道周圍安裝成組排列和徑向布置的錨杆後,便在圍岩的一定厚度範圍內形成了一個拱形壓縮帶或擠壓加固拱,它使巷道圍岩由原來是支架上的“荷載”變成了“承載”結構。拱形壓縮帶的厚度與錨杆的長度、間距有關。


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