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礦用螺紋鋼錨桿功能達(dá)到水平,具有結(jié)構(gòu)合理、錨桿全螺紋全長等強(qiáng)度,比同規(guī)格錨桿的承載才能進(jìn)步40%;擴(kuò)展了錨桿使用范圍,可實(shí)現(xiàn)端錨、加長錨和全錨;操作簡潔,價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于煤礦、鐵路、水電等工程各類巷道支護(hù)。礦用左旋錨桿,應(yīng)用于礦井巷道及地下工程圍巖支護(hù),可確保礦井巷道及地下工程圍巖的穩(wěn)定。 其優(yōu)于圓鋼加工的錨桿,優(yōu)點(diǎn)是:固端和緊固端不需機(jī)加工;全長等強(qiáng)度,材料利用率高;錨固力大;設(shè)有預(yù)應(yīng)力墊片,易于控制裝置質(zhì)量;裝置速度快等。
(1)左旋錨桿尾部是整個(gè)桿體中受力復(fù)雜、易發(fā)生破壞的部位。對錨桿螺紋段進(jìn)行了受力分析,得到由于變徑導(dǎo)致螺紋部分局部產(chǎn)生2-3倍的應(yīng)力集中;由于托盤與球墊間球面回轉(zhuǎn)中心不合理,導(dǎo)致兩球面間發(fā)生自鎖使錨桿的受力急劇惡化甚至斷裂。
(2)左旋錨桿安裝角度過大且拉應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí),長期受載會(huì)造成錨桿尾部螺紋段彎曲并出現(xiàn)裂紋甚至斷裂;當(dāng)施加的預(yù)緊扭矩大于600N'm時(shí),錨桿受到的復(fù)合應(yīng)力接近材料的屈服應(yīng)力,錨桿先從彎曲處產(chǎn)生裂紋,進(jìn)而裂紋拓展導(dǎo)致錨桿未達(dá)到破斷拉力時(shí)會(huì)發(fā)生斷裂。
(3)拉彎扭、拉剪扭及拉彎剪扭組合作用為井下錨桿安裝過程中常見的受力狀態(tài),越靠近固定端應(yīng)力越大,因此不利位置為固定端。
(4)提出角錨桿垂直打設(shè)、調(diào)心球墊重新設(shè)計(jì)、錨桿預(yù)應(yīng)力全長錨固、錨桿預(yù)緊扭矩調(diào)整為400N.m等優(yōu)化方案,從而減小有害受力對桿體的影響。
礦用錨桿作為深入地層的受拉構(gòu)件,它一端與工程構(gòu)筑物連接,另一端深入地層中,整根錨桿分為自在段和錨固段,自在段時(shí)指將錨桿頭處的拉力傳至錨固體區(qū)域,其功用是對錨桿施加預(yù)應(yīng)力;錨固段時(shí)指水泥漿體將預(yù)應(yīng)力筋與土層粘結(jié)的區(qū)域,其功用是將錨固體與土層的粘結(jié)沖突效果增大,添加錨固體的承壓效果,將自在段的拉力傳至土體深處。