Számos erőkoncepció a csavarok támogatásával kapcsolatban
Jun 05, 2021| Számos erőkoncepció a csavarok támogatásával kapcsolatban
1 definíció
Rögzítőerő: a horgonyrúdnak a környező kőzeten visszatartó erejére vonatkozik, amely magában foglalja a radiális rögzítési erőt és az érintőleges rögzítési erőt, a sugárirányú rögzítési erő magában foglalja a rögzítőerőt és a rögzítőerőt.
A rögzítőerő az a sugárirányú támasztóerő, amelyet a támasztólemez a környező kőzetre gyakorol, hogy megakadályozza a környező kőzet mozgását az úttestre;
A lehorgonyzó erő az a sugárirányú erő, amelyet a horgonyrúd a környező kőzetre gyakorol a kötőanyagon keresztül;
Az érintőleges rögzítési erő az a korlátozó erő, amelyet a csavar teste okoz a kőzettömeg gyenge felületén a gyenge felület csúszásáig és nyílásáig; az egység kN.
Kihúzóerő: arra az erőre vonatkozik, amely megakadályozza a csavar kihúzódását a kőzetmasszából. A húzóerő felosztható a tervezési húzóerőre és az észlelési húzóerőre. Általánosságban elmondható, hogy a kihúzási erő a tervezett kihúzási erőre vonatkozik, és értékének nagyobbnak kell lennie, mint a horgonyrúd szakítóereje; az egység kN.
A horgonyrúd előfeszítő ereje: a horgonyrúd testére kifejtett tengelyirányú feszítés a horgonyrúd felszerelése során, kN-ban.
Horgonyrúd-előfeszítő nyomaték: a horgonyrúd anyájára kifejtett nyomaték a horgonyrúd felszerelése során, N · m-ben.
Horgonyrúd előfeszítő: a horgonyrúd felszerelése során a horgonyrúd testére kifejtett tengelyirányú húzófeszültség megegyezik a horgonyrúd előfeszítő erő és a rúdtest keresztmetszetének arányával, MPa-ban.
2Mérési módszer
2.1 Horgonyerő teszt
A csavar rögzítési erejét általában dinamométerrel kell végrehajtani. Jelenleg az ML-20/ML-30 csavarfeszítő mérőt általában lyukakban használják.
A dinamométer telepítési folyamata:
Ellenőrizze a munkaasztal hidraulikus nyomásmérőjének olajcsőcsatlakozásait a feszítőmérőben;
A horgonyrúd összekötő rúd (belső menet) közvetlenül a horgonyrúd végének menetén van hüvelyben, és a csavarmenet legalább 30 mm;
Szerelje be a hüvelyt, a hüvely a horgonyrúd -tálca közelében van, majd az emelő fel van szerelve (a teleszkópos henger egyik vége kifelé, az anyához közel), és az anyát csavarkulccsal meghúzzák;
Csatlakoztassa a csövet az aljzathoz
Felül
Húzza meg a kapcsológombot;
Nyomja meg a kezelőfogantyút állandó sebességgel, és mindig figyeljen a nyomásmérőre, amíg el nem éri a tervezett rögzítési erőt, majd lassan kapcsolja be a kapcsolót a nyomás csökkentéséhez.
Óvintézkedések:
(1) Válasszon olyan pozíciót, ahol a kőszén vízszintes, és nincsenek törött jelenségek a tálcán;
(2) A hátlapnak lehetőleg laposnak és merevnek kell lennie;
(3) A csavarmenet szabad hossza 25-40 mm között van, és a csavarnak merőlegesnek kell lennie a kőszikla felületére; az emelőtengely összekötő rúd csavarházának középvonala egységes;
(4) Nyomás alá helyezés előtt ellenőrizze a fékpad épségét (munkaközeg csővezeték nyomásmérő, forgó emelő stb.);
(5) A csapdinamométer nyomásának egyenletesnek és lassúnak kell lennie, amíg a csavar meg nem lazul, vagy a nyomásmérő nem olvassa le a csavar tervezési rögzítési erőértékét, és a romboló vizsgálatot általában nem hajtják végre;
(6) Amikor az emelő nyomást enged, lassan lazítsa meg a kapcsológombot;
(7) A nyomáspróba során senki nem tartózkodhat 3 m -re a horgonyrúd közelében, hogy ellenőrizze;
(8) Ha a gyanta horgonyrudat a telepítés után fél órával mérik, a mért értéket 1,3 -szoros szorzóval kell megszorozni;
(9) Biztonsági óvintézkedéseket kell tenni a csavarok rögzítőerejének vizsgálata során.
2.2 Horgonyrúd húzóerő érzékelése
A horgonyrúd húzómérője a leggyakrabban használt csavarhúzó erővizsgáló eszköz. Jelenleg hazánkban számos általánosan használt horgonyrajzoló műszer az MLJ-300/100 horgonyrajzoló, az MJY-1 roncsolásmentes horgonyrajzoló, a ZY sorozatú horgonyrajzoló stb.
A csavarhúzó tesztre a következő követelmények vonatkoznak:
A csavarhúzó kísérletet a földalatti úttesten fejezik be a csavarhúzó segítségével;
A vizsgálati helyet a földalatti úttest építési helyén vagy hasonló környező kőzetben kell kiválasztani;
A vizsgálat során használt horgonyrudaknak és rögzítőszereknek meg kell egyezniük a hivatalos felépítéshez használt anyagokkal;
A vizsgálat során használt berendezéseknek és fúrási paramétereknek meg kell egyezniük a hivatalos felépítéssel;
A vizsgálatot rövid horgonyok (például 150–200 mm hosszú horgonyok) formájában kell elvégezni a horgonyok kötési szilárdságának tesztelése érdekében;
A teszt romboló teszt. Addig húzzák, amíg a csavar meghibásodik, és a vizsgálat során rögzítik a csavar terhelését és elmozdulását;
A maximális terhelés és elmozdulás görbéje szerint elemezzük a környező kőzet rögzíthetőségét és rögzítési hatását, és megítéljük a csavaros támasz alkalmazhatóságát.
Az alábbi helyzetek egyikében a horgonyrúd kihúzási vizsgálatát újra el kell végezni:
A csavartartó kialakítása megváltozott;
Változások a segédanyagokban;
Az úttest környező kőzeteinek geológiai viszonyai jelentős változásokon mentek keresztül, például hibák, törött zónák, redők és egyéb geológiai szerkezetek; nagy vízpermetek jelennek meg az úttest tetején stb.
2.3 A horgonyrúd előfeszítő nyomatékpróbája
Általában nyomatékkulcsot használnak a horgonyrúd előfeszítő erejének kimutatására. A horgonyrúd-előfeszítő erő érzékelésének meg kell felelnie a következő követelményeknek:
A csavaranya nyomatékvizsgálatához minden alosztály tetejéről egy csoportot (3) vesznek fel. Az egyes anyák előhúzási nyomatékának meg kell felelnie a tervezési követelményeknek;
Ha minden csoport egyik anyája nem éri el a szükséges nyomatékot, akkor egy másik csoportot (3 darab) helyszíni ellenőrzésnek kell alávetni. Ha még mindig talál minősítetleneket, húzza meg újra az osztály összes anyáját, és javítsa át őket.
3 Több zavaró erő kapcsolata
3.1 A rögzítőerő és a húzóerő közötti különbség
(1) A rögzítőerő a csavar által a környező kőzetre kifejtett kötőerő, és ez az erő korlátozza a környező kőzet deformációját, és támogató szerepet játszik. A csavar kihúzási ereje a végső terhelés, amelyet a csavar a kihúzási kísérlet során elvisel a csavar rögzítése után. Ez tükrözi a maximális húzóerőt, amelyet a csavar eltörik vagy meghibásodik, miután a rúd teste, a rögzítőszer és a kőzet össze vannak kötve.
(2) A rögzítési erő a környező kőzet alakváltozásával és kitágulásával nő. Ezért a rögzítőerő dinamikusan fejlődő és folyamatosan változó erő. A csavar kihúzási ereje fix érték, és nem változik a környező kőzet deformációjával és a csavar erejével. Ha a környező kőzet nem deformálódik, és nem veszi figyelembe a rúdtest relaxációs hatását, a rögzítési erő megegyezik a kezdeti rögzítési erővel.
(3) A lehorgonyzási erőpróba a rögzítőanya és a tálca közé beépített rögzítő dinamométert használja. Általában a horgony dinamométer a horgony felszerelésekor kerül telepítésre. A rögzítőerő észlelésének célja a csavar erősségének megfigyelése, és hosszú távú megfigyelésre van szükség. A csavarhúzóerő teszt a csavarfeszítő mérőt használja. A vizsgálat a csavar beszerelése után bármikor elvégezhető. A csavarhúzóerőt a csavar testének, a rögzítőanyagnak és a kőzet kötési hatásának ellenőrzésére tesztelik. A konstrukcióban a horgonyrúd húzóerejének tesztelésekor általában csak a tervezett rögzítési erőt kell elérni; a roncsoló vizsgálat során a horgonyrudat le kell húzni, vagy a horgonyrudat ki kell húzni a befejezéshez.
(4) A horgonyrúd építési minőségének ellenőrzésekor általában ellenőrizze a horgonyrúd húzóerejét. A horgonyrúd munkakörülményeinek megfigyelése és elemzése során mérje meg a rögzítőerőt. A rögzítési erő mérése a tartó megbízhatóságának ellenőrzésére szolgál, és alapot ad a támasztási terv későbbi felülvizsgálatához. A tervezés és kivitelezés során biztosítani kell azt az alapelvet, miszerint a horgonyrúd húzóereje nagyobb, mint a rúd törési ereje, vagyis miután a horgonyrúd ereje meghaladja törési erejét, a horgonyrúd lehet eltört, de a horgonyrúd nem húzható ki. Gyakori hiba, hogy a tervezett horgonyrúd húzóereje kisebb, mint a rúdtest törési ereje.
3.2 Az előfeszítő erő és az előfeszítő nyomaték kapcsolata
(1) A horgonyrúd-előfeszítő erő és az előfeszítő nyomaték közötti egyszerűsített kapcsolat: M=k · T · d, ahol M az előfeszítő nyomaték, N · m; k az arányos együttható, és T az előfeszítő erő, kN; d a rúd átmérője, mm; a k arányos együttható egy átfogó együttható, amelyet befolyásol a menetemelési szög, a dőlésszög, a csavarpár súrlódási együtthatója, valamint az anya és a tartófelület súrlódási együtthatója. Ezért az előfeszítő erő és az előfeszítő erő meghatározása. A szűk nyomaték közötti kapcsolat kulcsa.
(2) Az előfeszítő erő az erő, amely a horgonyrúdra (horgonykábelre) gyakorolt húzóerő, kN-ban; az előfeszítő momentum az a pillanat, amelyet az összenyomó anyára alkalmaznak N · m-ben.
(3) A két mérőműszer eltérő. Az előfeszítő erő a horgonyrúd-tálca és az anya közé szerelt csavar-dinamométeren keresztül figyelhető meg; a szervizszakember előhúzási nyomatéka megfigyelhető a digitális kijelzőn vagy a skálakijelzős csavarhúzó nyomatékkulcson keresztül.
(4) A horgonyrúd szerkezete előfeszítő erőt igényel, nem pedig előfeszítő nyomatékot. A tényleges konstrukcióban azonban, mivel az előfeszítő nyomaték könnyen mérhető, és az előfeszítő erő mérése viszonylag bonyolult, és az előfeszítő erő az előfeszítő nyomaték növekedésével növekszik, az észlelés megkönnyítése érdekében, a közvetett észlelést az előfeszítő nyomaték közvetlen érzékelésével érik el. A horgonyrúd előfeszítő erejének célja. Ezért a csavar felszerelésekor általában az előfeszítő nyomatékot észlelik, de az előfeszítő erőt nem.
3.3 Az előfeszítés és az előfeszítés közötti különbség
Horgonyrúd előfeszítő erő: a horgonyrúd szerelése során a horgonyrúd testére kifejtett tengelyirányú feszültség.
A horgonyrúd előfeszítése: a horgonyrúd előfeszítő erejének aránya a rúdtest keresztmetszetéhez.
4.1 A rögzítőerő szerepe
A horgonyrúd lehorgonyzó hatása a sugárirányú és érintőleges rögzítőerők hatására ölt testet. A sugárirányú rögzítőerő korlátozó nyomást gyakorol a környező kőzetre, átalakítja a környező kőzetet egy- és kétirányú erőállapotból két- és háromirányú erőállapotba, és javítja a környező kőzet stabilitását. A horgonyrúd ugyanabban a kőzetképződésben hatol be a gyenge felületbe, és az érintőleges rögzítési erő javítja a gyenge felület mechanikai tulajdonságait, ezáltal javítja a környező kőzet mechanikai tulajdonságait. Ezért a horgonyrúd tökéletesebb támasztási forma, mind támasztással, mind megerősítéssel. A sugárirányú rögzítőerő főként támogató szerepet játszik, az érintőleges rögzítőerő pedig főleg erősítő szerepet játszik. A környező szénutak kőzetében a sugárirányú rögzítőerőt elsősorban támasztásra használják. A konkrét teljesítmény a következő:
(1) Az ív megerősítésének szerepe. A gyenge felületek által keresztbe vágott masszív vagy törött környező kőzet esetében, ha csavarokkal időben megerősítik, a kőzettömeg szerkezetének nyírószilárdsága javítható, és nem csak a környező kőzet bizonyos vastagságán belül tarthatja magát. Stabil, és megakadályozhatja a környező kőzet felső részének meglazulását és a megerősített ív deformációját, hogy fenntartsa az úttest stabilitását.
(2) Felfüggesztési hatás. A felfüggesztési funkció azt jelenti, hogy a horgonyrúd felfüggeszti a gyenge kőzetréteget vagy veszélyes kőzetet, amely a szilárd és stabil kőzetre esik, és a horgonyrúd viseli a veszélyes kőzet vagy gyenge kőzetréteg súlyát.
(3) A kompozit gerendák szerepe. A réteges kőzetréteg úttestének tetőjében egy sor csavar van rögzítve, amelyek egy bizonyos összetett gerendát képeznek, a vékony kőzetréteget a csavarok hosszába rögzítve, hogy javítsák teherbírását. A lapos tetős úttest réteges szikla tetője egy egymásra helyezett gerendának tekinthető, amelynek az út két oldala a támaszpont. A terhelés hatására minden kőzetrétegnek megvan a maga egyedi hajlítónyomatéka, és minden kőzetréteg összenyomódás és feszültség alatt áll. Miután a horgonyrúd egyesítette a kőzet különböző rétegeit, a kompozit gerenda hajlítószilárdsága és teherbírása jelentősen javult.
4.2 Az előtöltés szerepe
(1) Az előfeszítő erő szerepet játszhat a horgonycsavarok aktív tartásában, különösen réteges kőzetképződmények és a környező kőzetek állapotában. Az előfeszítő erő növelése megváltoztathatja a környező kőzet jellegét, megakadályozhatja a környező kőzet károsodását és fenntarthatja a környező kőzet stabilitását. Támogatja a környező sziklát.
A horgonyrúd előfeszítő ereje döntő hatással van a tető stabilitására. Ha az előfeszítő erő bizonyos mértékig nagy, a tető elválasztása a horgonyrúd hosszán belül és felett megszüntethető.
A nagy előfeszítő horgonyrudat úgy tervezték, hogy előfeszített tetőt hozzon létre. Az előfeszített tető megléte bizonyos mértékig megvédi a tetőt a vízszintes igénybevételtől, így a tető kőzetrétege oldalirányú összenyomódási állapotban van, hogy leküzdje a tetőn fellépő nagy igénybevételt. A stabilitás hatása.
(4) Az előfeszített szerkezet kialakítása feltételes, és a rögzítőcsavar előfeszítése a kulcs. Nagy vízszintes igénybevétel esetén a horgonyrúd feladata, hogy időben nagy előfeszítést biztosítson a felső lemezhez, hogy előfeszített felsőlemezt képezzen, amely nyomástartó szerkezetet képez.