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锚杆厂家的减垮作用原理分析

上线时间:2020-12-18 点击量:

锚杆厂家的减垮作用原理分析

  如果将拱顶不稳定岩层视为边墙支承的组合梁(板),由于稳定围岩上悬挂的锚杆可以视为支点,安装锚杆相当于增加支点,减小支承跨度,从而减小弯曲应力和挠度对支护而言,保持支护与岩石的稳定性,使岩石不易变形破坏。这就是螺栓的“减跨”功能,实际上是螺栓的悬挂功能。但也未能为锚杆支护参数的设计提供方法和参数。

  锚杆安装后,隧道围岩将形成一个连续的收缩带。锚杆的作用是使一定厚度的收缩带在围岩中接受围岩压力的概念。20世纪70年代,提出了锚杆拱缩区的作用原理。类似于拱缩区理论,也有复合拱理论。

  根据复合拱理论,在拱洞围岩裂隙区安装预应力锚杆时,在杆体两端形成圆锥体分布的压应力。如果锚杆群布置在隧道周围,只有锚杆间距足够小,各锚杆形成的压应力锥相互交叉,在岩体中形成一个平均收缩带。

  即压力拱(又称复合拱或压拱),这种压力拱可以承受上部破碎岩石施加的径向荷载。在约束拱中,岩石承受径向和切向压力,在三维应力状态下,围岩强度得到提高,支护也相应增加。

  复合拱理论在一定程度上提醒了矿井锚杆支护的作用机理,但在分析过程中,并没有深入考虑围岩与支护的相互作用,只是简单地将各支护结构的大支护力相加,从而得到复合支护结构的总支护力,缺乏对加筋岩体本身力学行为的进一步分析和讨论,计算也具有普遍的实用性,不能作为一种准确的定量设计,可作为锚杆加固设计和施工的重要参考。


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