充气锚杆的研究现状及展望
锚杆支护技术的现状及发展方向
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国防工程 喷锚支护技术暂行规定 CB 1—7 J 37 8
S 5 —8 DJ 7 5
中国解放军 总参谋部 中国水利部 中国工程建设 标 准 化 协 会
中 国水 利 部
18 水利水 电地下工程锚喷支护施工技术规范 95 1 9 90 土层锚杆设计与施工规范 C C 2 E S2 :0 9
撂锚 杆杆 i 查本 链锚 辐 牾 锚 移 嚣 f
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杆 杆 浆 录 韬
辑 辐
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锚杆 喷射混凝 土支护技术 规范 G 50 6 2 0 B 0 8— 0 1 水电工程预应力锚 固设计 规范 DL 57 — o 3 T l6 2 o 水 电水利 工程 预应力锚 索施 工规范
技 息
锚 市 支 护 技 术 1 t l 及 发 展方 向 干 t ml 3 C  ̄ /
长 江大 学工程 技 术 学院城 市建 设 系建 工 6 8 1 00 班 下 竹锚 杆 龚 军建
[ 摘 要] 作为 岩土 工程加 固的一种重要手段 , 固技术 以其独 有的技 术理论指导 着工程 实践 , 锚 并在 实践工程 的反复检验 下向着更成 伸长 锚杆 熟的方 向发展 。本文大致上 阐述 了锚 固技术的发展历 史, 简要 介绍 了锚 固技 术的理论研 究现状 、 并针对 当前存在 的问题提 出 了锚 杆
DL 5 8 —2 0 0 3 0 4
22 用 范 围 .适 不 同类型 的锚 杆 , 传力机制 、 其 工作性 能 、 固效 果和耐 久性是有 加 差异 的 , 根据地层形态 , 杆工作条件和服务 年限来 选择适宜 的锚杆 应 锚 类型 , 从而使 岩土锚固工程的设计与施工既经 济合 理 , 又安全可靠。 ( ) 久性岩石边坡 和大型岩石洞室工程 , 1永 宜采用高或较高预应力
锚杆支护的发展现状讲解
锚杆支护的发展现状讲解锚杆支护是一种常用的地下工程支护技术,广泛应用于隧道、地铁、矿山等工程中。
本文将从发展历程、应用领域、技术特点和未来发展趋势等方面,详细讲解锚杆支护的发展现状。
一、发展历程锚杆支护技术起源于20世纪60年代,最初主要用于煤矿巷道的支护。
随着工程技术的不断发展,锚杆支护逐渐应用于隧道、地铁等地下工程中。
在过去几十年的发展中,锚杆支护技术得到了不断改进和完善,成为一种成熟、可靠的地下工程支护技术。
二、应用领域锚杆支护技术广泛应用于各类地下工程中,主要包括以下领域:1. 隧道工程:锚杆支护可用于公路隧道、铁路隧道、城市地铁等隧道工程中,能有效增强地层的稳定性,提高隧道的安全性能。
2. 矿山工程:锚杆支护在矿山巷道、矿井巷道等工程中得到广泛应用,能够有效防止岩层塌方和滑坡等事故发生。
3. 地下室工程:锚杆支护可用于地下室的施工和支护,能够增强地下室的结构稳定性,提高工程的安全性能。
4. 基坑工程:锚杆支护在深基坑工程中起到了重要的支护作用,能够有效防止基坑塌方和地面沉降等问题。
三、技术特点锚杆支护技术具有以下几个显著的技术特点:1. 灵活性:锚杆支护技术适应性强,可以根据不同地质条件和工程要求进行灵活设计和施工,能够满足各种复杂地质条件下的支护需求。
2. 高效性:锚杆支护施工速度快,能够大幅缩短工期,提高工程进度,降低施工成本。
3. 安全性:锚杆支护能够有效增强地层的稳定性,提高工程的安全性能,降低事故风险。
4. 经济性:锚杆支护技术相对于传统的支护方法,成本较低,具有较高的经济效益。
四、未来发展趋势随着地下工程的不断发展和技术的不断进步,锚杆支护技术也在不断创新和发展,未来的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 自动化技术的应用:随着自动化技术的发展,锚杆支护施工过程将更加智能化和自动化,提高施工效率和质量。
2. 新材料的研发应用:新型材料的研发和应用将进一步提高锚杆支护的性能和使用寿命,推动技术的发展。
充气锚杆在软土中的力学特性试验研究
充气锚杆在软土中的力学特性试验研究曹佳文1,彭振斌1,彭文祥1,何忠明2,吴启红 3(1.中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙 410083;2.长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙 410004;3.成都大学城乡建设学院四川成都 610106)摘要:充气锚杆是一种新型扩大头锚杆,抗拔试验有利于了解充气锚杆的变形与承载特性。
分别采用清水与水泥浆作为膨胀介质,根据充气压力与膨胀体积关系,分析橡胶膜膨胀体在软土中的变形特性,得到充气锚杆膨胀体近似呈圆柱状。
在此基础上通过改变膨胀体径向应变的大小进行一系列抗拔试验,得出充气锚杆极限承载力随径向应变的增加而增大,但极限位移也增大。
针对充气锚杆单以橡胶膜承担荷载时抗拉强度较小及位移过大,分别设计钢丝加强及灌浆固结两种改进方法,进行抗拔试验对比分析,研究结果表明:钢丝加强型充气锚杆将承担在橡胶膜上的荷载转移到钢丝上,弥补了橡胶膜抗拉性能较差的不足,灌浆固结型充气锚杆结合了充气锚杆与普通注浆锚杆的优点,显著减小了极限位移。
该两种改进方法为充气锚杆的实际应用作了有益的探讨。
关键词:充气锚杆;力学特性;膨胀体;抗拔试验;位移中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:作者简介:曹佳文(1979-),男,湖南永兴人,博士研究生,注册土木工程师(岩土),主要从事岩土工程研究;E-mail:caoao@。
Experimental study on mechanical characteristic of inflatable anchors in soft clayCAO Jia-wen1, PENG Zhen-bin1, PENG Wen-xiang1, HE Zhong-ming2, WU Qi-hong1(1.School of Geoscience and Environment Engineering, Central South University, Changsha, Hunan, 410083, China;2. School of Traff ic and Transportation Engineering, Changsha University of Science & Technology; Changsha, Hunan, 410004, China3. School of Urban & Rural Construction, Chengdu University; Chengdu, Sichuan, 610106, China)Abstract: Inflatable anchor is a new type of under-reamed anchor. The pullout test of inflatable anchors has been carried out to analyze its deformation and bearing mechanism.Key words: inflatable anchor; tensile test; limit load; membrane; displacement0 引言我国软土地层分布广泛,且多为经济发达地区,基坑工程朝深、大、周边环境复杂方向发展。
锚杆支护现状及其发展趋势
矿巷道 的锚 喷支护 首次 提 出的。该 理论 认 为 , 由于巷
道 的掘进 , 破坏 了原岩应力 的平衡 , 变 了原岩应 力状 改
作者简介 : 齐俊铭 (9 4 , , 17 一) 男 山东省邹城 市人 , 工程 师 , 山东科 技大学采矿工程专业毕业 , 大学学历 , 现任东滩煤矿掘进二 区区长 。
到 较 广 泛 的推 广 和 应 用 。 2 1 锚 杆 支 护 理 论 .
锚杆锚 固是在地层 中通过锚杆将结构物 与地层 紧 紧连锁在一起 , 赖锚 杆与周 围地层 的抗剪 强度 传递 依
结构物 的拉力 , 使地层 自身得到加 固, 达到保 持结构物
和岩体稳定 的 目的。与传 统 的支护方 式相 比较 , 锚杆 锚 固技术是一种结构简单 的主动支护 , 有其鲜 明特点 : () 1 能在地层开挖后 , 即提供 支护 抗力 , 立 有利 于 保护地层 的固有强度 , 有效阻止地层 的进 一步扰动 , 控
17 82年英 国北 威 尔士 露天 页岩 矿首 次应 用 锚杆
}收 稿 日期 :0 1— 2—1 21 0 5
大学压力研究所在分析 已有成果 的基 础上提 出的 。该 理论揭示 了锚 杆的作 用原 理和加 固围岩 的实质 , 为 并 合理确定锚杆支护参数提 供了合 理的理 论依据 。
() 3 围岩 松 动 圈 理 论 。它 是 中 国矿 业 大 学 针 对 煤
一
1 .
电动机 的正、 反转运行操作 , 须在接触 器 K 的 必 M 线 圈已得 电动作 且变 频器 ( 、 、 R s T端 ) 已得 电 的状态
[] 2 王廷才. 编著 , 变频器原理及其 应用 一 2 , 第 版 机械工业 出版社 ,
锚杆调研
锚杆调研报告1.普通锚杆1)全长粘结型锚杆构造:分为锚固端和自由端,锚固钢筋为Φ40,全长7M,半径127MM (此例中)。
锚杆端部有类似于倒钩设计,可提高锚杆承载力。
2)施工采用压力注浆法,先开孔后进行压力注浆再将锚杆放入孔中待其硬结。
3)优点:地下T程常用抗浮措施有压重抗浮、抗拔桩和抗浮锚杆三种。
压重抗浮在增加自重的同时也增加了埋深,浮力相应增大,成本较高;而抗拔桩的抗压刚度大,难以协调主楼与地下建筑的变形,且桩顶应力集中导致底板厚度加大;抗浮锚杆易于施工,布置灵活,锚固效率高。
缺点:单个抗拔锚杆的承载力有限,布置密度较大。
2.伞式锚杆优点:相较于普通的全长粘结型锚杆,灌浆后承载力接近传统锚杆的3倍。
缺点:由图中可以看出,达到最大承载力时,传统锚杆的位移大约为伞状锚杆的三分之一。
这是伞式锚杆的缺点之一,即达到最大承载力时产生位移较大。
可以从这方面着手进行改进。
3.自旋式锚杆可回收式自旋锚杆采用多点接触原理来进行荷载传递。
锚杆以旋拧形式进入土体中,锚杆杆体上的旋丝将与土体形成多点接触。
由于这种多点接触的存在,锚杆与土的接触面会产生摩擦力,当土体沿锚杆做轴向滑移时,锚杆将与土体产生较大的摩擦力,这种摩擦力将阻止土体的滑移。
基坑坡开挖后的土体在重力等因素作用下将产生变形,变形所产生侧向应力将会挤压锚杆,侧向应力作用在锚杆上,而锚杆旋丝产生反作用力作用在土体中。
这种通过摩擦作用所进行的荷载传递,支护的可靠性大大提高优点:螺纹与土体多点接触,产生较大的摩擦力缺点:施工上较烦,因为要给锚杆施加扭矩,牵涉到设备问题。
4.囊式锚杆优点:相对于传统的锚杆起到一定的扩孔效果,具有一定借鉴价值。
缺点:扩孔效果并不明显,且施工比较复杂,经济性不好。
5.充气式充气锚杆是一种新型扩大头锚杆,是根据土体在压力作用下可产生挤压变形的特性而研发的。
简单地说,充气锚杆就是在锚杆端部外套高强度、高气密性橡胶膜,杆体采用钢管,橡胶膜套在钢管外部, _卜两端用钢环紧固在钢管上,在包橡胶的钢管段钻适量小孔以供充气,将锚杆安置在土体中后,从钢管口对其进行高压充气,挤压周围土体形成扩大头。
锚杆研究报告
锚杆研究报告标题: 锚杆研究报告正文:锚杆是一种用于支撑结构物或物体表面,并保持其稳定性的构造措施。
在土木工程中,锚杆被广泛应用于桥梁、隧道、堤坝、海岸防护工程等领域。
本文将详细介绍锚杆的设计、应用及维护等方面的研究,以期为相关领域的研究人员和实践者提供参考。
一、锚杆的设计锚杆的设计主要包括以下几个方面:1.锚杆材料的选择:锚杆材料应具有足够的强度和耐久性,常用的锚杆材料包括钢材、混凝土等。
2.锚杆的长度计算:锚杆的长度应根据结构的要求和材料的特性进行计算,常用的计算方法包括拉拔法、拔除法等。
3.锚杆的直径计算:锚杆的直径应根据锚杆材料、长度和结构要求进行计算,常用的计算方法包括经验公式和理论公式。
4.锚杆的锚固方式:锚杆的锚固方式包括直接锚固、间接锚固和弹性锚固等,每种锚固方式都有其适用的场景和优缺点。
二、锚杆的应用锚杆的应用主要包括以下几个方面:1.桥梁工程:锚杆被广泛应用于桥梁工程中,用于支撑桥梁的上部结构和下部结构,以保持桥梁的稳定性和安全性。
2.隧道工程:锚杆被广泛应用于隧道工程中,用于支撑隧道的上部结构和下部结构,以保持隧道的稳定性和安全性。
3.海岸防护工程:锚杆被广泛应用于海岸防护工程中,用于支撑海岸的上部结构和下部结构,以保持海岸的稳定性和安全性。
4.其他领域:锚杆还被广泛应用于其他领域,如石油、化工、冶金等领域。
三、锚杆的维护锚杆的维护主要包括以下几个方面:1.锚杆的检查:定期对锚杆进行检查,以确保锚杆的强度和稳定性。
2.锚杆的修复:锚杆在使用过程中出现损坏或断裂时,需要进行修复。
3.锚杆的更换:锚杆在使用过程中达到更换的标准时,需要进行更换。
结论:锚杆是一种重要的结构措施,广泛应用于土木工程中。
在设计、应用和维护方面,需要充分考虑结构的要求、材料的特性和锚杆的特性,以确保锚杆的强度和稳定性。
锚杆支护技术发展现状与展望
第44卷第2期 山西建筑Vol.44No.22 0 1 8 年 1 月SHANXI ARCHITECTURE Jan.2018 • 91 •文章编号:1009-6825 (2018) 02-0091-02锚杆支护技术发展现状与展望程续张向东叶文龙(辽宁工程技术大学土木工程学院,辽宁阜新123000)摘要:对现有锚杆支护技术进行了介绍,分析了锚杆支护技术的支护机理、支护特点和存在的问题,对我国现阶段锚杆支护技术 的发展现状进行了归纳总结,同时对未来锚杆支护的发展提出建议。
关键词:锚杆支护,机理,树脂锚杆,矿山建设中图分类号:TD353.6 文献标识码:A〇引言锚杆支护技术在巷道支护中已拥有1〇〇多年的发展历程,最 早是1912年在Xie in erz(Germany)上提出。
我国在2〇世纪 50年代开始使用锚杆支护技术,1978年正式推广,20世纪90年代,我们从澳大利亚引进了更先进的技术,并进行了广泛的推广 应用[1]。
经过多年的研究与应用,锚杆支护技术得到了长足的发 展,成为我国巷道支护的主要形式之一。
1锚杆支护技术简介1.1 锚杆分类锚杆大体上可以分为金属锚杆和非金属锚杆两类,不同类型 的锚杆适用范围和作用效果是不同的,金属锚杆有:1)缝管式锚 杆;2)涨壳锚杆;3)楔缝锚杆;4)倒楔锚杆;5)胀管式锚杆;6)中空 注浆锚杆;7)复合锚固锚杆;8)树脂锚杆;9)水泥砂浆锚杆;10)水 泥锚杆。
非金属锚杆有:1)木锚杆;2)竹销杆;3)玻璃钢锚杆[2]。
1.2锚杆支护机理在进行巷道开挖时,岩体的应力平衡状态会遭到破坏,应力 场重新分布,为了防止巷道发生坍塌保持其稳定性需在掘进后S O-S9-O-S9-O-S S O-S9-O-S S O-S9-O-S9-O-S S O-S9-O-S9-O-S S O-S9-O-S S O-S9-O-S9-O-S问题,相应的就会有反射波的发出。
所以桩顶位置上需要安装传 感器,这样便可以感应桩头是否有振动和回波。
锚杆支护理论现状及发展趋势探讨 毕业论文
锚杆支护理论现状及发展趋势探讨毕业论文锚杆支护是一种常用的地下工程支护方法,其用途广泛,如隧道、矿井、大坝等。
锚杆支护的主要作用是对地表或地下结构产生的荷载进行承受,并通过锚杆将荷载传递到地质固体层中。
随着科学技术的不断发展,锚杆支护理论也在不断完善和发展。
本文将对锚杆支护的理论现状和发展趋势进行探讨。
一、锚杆支护理论现状锚杆支护理论的研究主要包括锚杆-混凝土界面的粘结力学、锚杆-地层界面的摩擦力学、锚杆的强度和稳定性分析、锚杆组合体的力学行为、锚杆支护的应用范围等方面。
1. 锚杆-混凝土界面的粘结力学锚杆-混凝土界面的粘结力学是锚杆支护理论中的基本问题,钩状锚、牛角锚、梁式锚等均要靠粘结力传递荷载。
混凝土表面的粗糙度、锚杆表面的形状和纹路、锚杆与混凝土之间的接触质量和水泥和骨料的连接等影响锚杆与混凝土之间的粘结强度。
因此,锚杆-混凝土界面粘结力的模型可以从材料宏观和微观两个方面建立。
2. 锚杆-地层界面的摩擦力学锚杆-地层界面的摩擦力学是锚杆支护理论中的另一个重要问题。
在众多应用中,通常使用钢筋混凝土锚杆以及混凝土墙支撑工程。
在这些情况下,锚杆与地层之间不可能达到完全粘结。
在这种情况下,摩擦力是向地层传递荷载的主要手段。
因此,研究锚杆-地层界面的摩擦特性和力学行为非常重要。
3. 锚杆的强度和稳定性分析锚杆的强度和稳定性分析是锚杆支护理论中的重要问题。
在设计过程中,首先需要确定锚杆的受力状态、荷载和衬砌变形等参数。
然后,通过应力、应变和变形等方面的计算,确认锚杆的强度安全系数和锚杆的稳定性。
4. 锚杆组合体的力学行为锚杆组合体的力学行为是锚杆支护理论研究中的重要问题。
锚杆支护是多个力学单元组成的复杂力学系统,因此,研究不同材料和结构的组合体在不同受力状态下的力学行为、稳定性和安全性,是锚杆支护理论发展的重要方向。
5. 锚杆支护的应用范围锚杆支护的应用范围非常广泛,如地铁、隧道、矿井等,可以为这些工程提供良好的支护效果。
关于气动锚杆钻机使用情况的几点思考
关于气动锚杆钻机使用情况的几点思考锚杆支护用锚杆孔、锚索孔专用钻孔设备。
适用于煤矿巷道等地下工程锚杆支护中岩石坚固系数f≤8的巷层中钻顶板锚杆孔、锚索孔的钻孔作业,还可以用于药卷式锚固剂的安装、搅拌、螺母的旋紧。
气动式锚杆钻机以体积小、重量轻、转矩大、操作简单、维修方便等特点,正在得到逐步的推广和使用。
但用户在气动锚杆钻机选型和使用中存在一些不合理现象,现就这两方面谈谈我的看法,供大家参考。
标签:锚杆钻机选型0 引言锚杆钻机的气马达采用均压气腔供气,设计更趋合理,高压供气平稳、废气排放顺畅,是目前国内首创的新型风动齿轮马达;钻机具有转速高、扭矩大、机械性能好、气缸推力与工作扭力匹配合理的特点。
巷道锚杆在改善支护效果、降低成本、加快掘进速度、减少辅助运输量、减少劳动强度、提高巷道断面的利用率等方面有着十分突出的优越性、因而受到各地产煤企业的普遍重视并竞相采用,代表了巷道支护技术的主要发展方向。
1 气动锚杆钻机选型上的问题1.1 气动锚杆钻机的发展现状目前国内气动锚杆钻机的型号已很齐全,从MQT-50C到MQT-120C应有尽有,生产厂家也较多如:石家庄,山东交院,辽宁铁岭,江阴等,因此在对这一设备的选型时,选择空间较大。
目前国产气动锚杆钻机的主要型号、性能参数如表11.2 气动锚杆钻机选型时出现的问题现在用户在选型时,存在一些不合理的情况,主要反映在以下几个方面:1.2.1 采购人员不了解使用单位的实际情况,购买的盲目性非常大,这主要是管理上的脱节造成的。
往往使购买的产品与使用单位实际情况不符。
给生产带来许多不方便。
这种情况对用户和生产厂家都有损失。
1.2.2 选型时,认为大型号一定比小型号好,所以有大型号就不选小型号。
其实不然,这样往往会造成所选设备的能力过剩,如果所选设备与本矿实际相差过大,例如:顶板硬度F=2-3,设备选用MQT-1 IOC型锚杆钻机,顶板软,推进力过大,钻进过程中经常造成堵钻现象。
2024年矿用锚杆市场发展现状
矿用锚杆市场发展现状引言矿用锚杆是一种广泛应用于矿山和隧道工程中的地下支护设备。
它以其优异的性能在矿山行业中得到广泛应用,为矿井、矿道和隧道提供稳定、安全的支撑。
本文将从市场规模、应用领域、发展趋势等方面,对矿用锚杆市场的现状进行分析。
市场规模矿用锚杆市场在过去几年里呈现出稳步增长的趋势。
据市场研究数据显示,矿用锚杆市场的规模预计在未来几年将继续保持增长,预计到2025年将达到X亿元。
这主要归因于中国矿山行业的不断发展,以及对工作环境安全和生产效率的不断要求提高。
应用领域矿用锚杆的应用领域主要集中在矿井和隧道工程。
随着矿山和隧道工程的不断扩大和深入发展,矿用锚杆在地下支护领域的需求也在不断增加。
这些工程项目中,矿用锚杆主要用于支撑和加固巷道、坑道、煤矿巷道和非煤矿巷道等地下工作面,确保工程施工的稳定性和安全性。
产品特点与技术进展矿用锚杆的产品特点主要体现在以下几个方面:1.强度高:矿用锚杆通常采用高强度材料制成,具有较高的抗压、抗拉能力和耐久性,能够承受较大的荷载和地压力。
2.安装便捷:矿用锚杆的安装过程相对简单、快速。
因此,在矿山和隧道施工中广受欢迎。
3.耐腐蚀:矿用锚杆通常采用耐腐蚀材料制作,能够在恶劣的环境中长时间使用。
4.高效性:矿用锚杆能够提高施工效率,减少施工时间和人力成本。
随着科学技术的不断发展,矿用锚杆的技术也在不断进步。
一些新材料的应用以及先进的锚固技术的使用,提高了矿用锚杆的性能和质量,满足了不同工程项目的需求。
发展趋势未来矿用锚杆市场的发展将呈现以下趋势:1.技术创新:随着矿山工程的不断深入,对矿用锚杆的性能和安全性要求越来越高。
因此,未来矿用锚杆市场将加大对技术创新的投入,提出更高的要求。
2.产品多样化:随着矿井和隧道工程的种类和规模不断增加,对矿用锚杆的需求也将更加多样化。
出现了许多具有不同材料、规格和型号的矿用锚杆产品。
3.市场竞争加剧:随着市场规模的扩大,矿用锚杆市场的竞争也在不断加剧。
中国锚杆行业发展现状分析及市场规模分析(报告精选)
北京先略投资咨询有限公司中国锚杆行业发展现状分析及市场规模分析(最新版报告请登陆我司官方网站联系)公司网址: 目录中国锚杆行业发展现状分析及市场规模分析 (3)第一节中国锚杆行业发展分析 (3)一、2009-2013年中国锚杆行业发展态势分析 (3)二、2009-2013年中国锚杆行业发展特点分析 (3)三、2009-2013年中国锚杆行业市场供需分析 (4)第二节中国锚杆产业特征与行业重要性 (5)第三节锚杆行业特性分析 (5)第四节2013年中国锚杆市场规模分析 (6)第五节2013年中国锚杆区域市场规模分析 (7)一、2013年东北地区市场规模分析 (7)二、2013年华北地区市场规模分析 (7)三、2013年华东地区市场规模分析 (8)四、2013年华中地区市场规模分析 (9)五、2013年华南地区市场规模分析 (9)六、2013年西部地区市场规模分析 (10)第六节2014-2018年中国锚杆市场规模预测 (11)中国锚杆行业发展现状分析及市场规模分析第一节中国锚杆行业发展分析一、2009-2013年中国锚杆行业发展态势分析随着对能源需求量的增加和开采强度的不断加大,浅部资源日益减少,国内外矿山都相继进入深部资源开采状态。
随着开采深度的不断增加,工程灾害日趋增多,如矿井冲击地压、瓦斯爆炸、矿压显现加剧、巷道围岩大变形、流变、地温升高等,对深部资源的安全高效开采造成了巨大威胁。
因此,深部资源开采过程中所产生的岩石力学问题己成为国内外研究的焦点。
我国煤矿开采深度以每年8m一12m的速度增加,东部矿井正以每10年100补250m的速度发展。
近年己有一批矿山进入深部开采。
2010年中国矿大何满朝教授领导的科研团队针对深部软岩稳定性控制问题,从深部地应力场测试分析入手,以软岩大变形机理为突破点,研发了适应于软岩巷道大变形特点的“恒阻大变形锚杆(锚索)”,以此为从础,建立了在关键部位加强支护的软岩巷道非对称大变形控制设计方法,提出了“大断面、预留量、恒阻大变形锚杆、多次加压注浆”的大变形软岩巷道支护理论,并开发了适合于大断面岩巷、大断而交叉点、铜室群和控制底撇等矿山深部开挖大变形控制锚杆(锚索)专利支护技术。
锚杆支护技术发展的展望.doc
锚杆支护技术发展的展望1进一步完善锚杆支护理论和技术锚杆支护有诸多种理论,但这些理论与实际应用技术的发展适应性较差。
所以有必要在进一步深入研究巷道围岩矿压显现规律的基础上,探索锚杆支护理论。
完善煤巷锚杆支护理论,提高煤巷锚杆形式和参数选择的科学性、实用性是促进采准巷道锚杆技术发展的一个重要因素。
为此,我们要学习先进国家的煤巷锚杆支护的工程监控设计方法,消化吸收国外先进的锚杆支护理论和设计方法,结合我国具体情况,建立适合我国由地质调查初始设计工程监测修改设计的设计方法,从而提高煤巷锚杆支护设计方法的科学性、实用性。
2发展掘锚新机具就目前的施工工艺而言,影响快速掘进的主要因素有两方面:一是掘进机割煤速度;二是锚杆机打眼及安装速度。
当前煤巷快速掘进的施工方法为:掘进机割煤桥式胶带转载机和固定皮带机运煤敲帮问顶顶锚杆机打顶眼并安装、帮锚杆机打帮眼并安装,实现一次成巷,及时支护。
这种方法的主要矛盾是掘进工作面的开机率较低,一般在30%以下,支护时间过长,跟不上机掘速度,影响单进水平的提高。
因此发展掘锚联合机组,实现掘支锚一体化平行作业,将是加快煤巷锚杆支护单进速度的必要手段。
它将是我国煤巷快速掘进的又一发展方向。
3锚杆支护监测技术及设计方法的研究锚杆支护实施于井下后,要进行综合监测,以验证初始设计的合理性和可靠性,并为修正初始设计提供依据。
目前锚杆支护的综合监测内容有:采用十字布点法监测表面位移、采用顶板离层指示仪测试顶板岩层锚固范围内外位移值、锚杆测力计测量锚杆(索)锚固端部和全长的工作阻力。
日常监测的内容有:锚杆锚固力抽检、顶板离层、锚杆预紧力矩检测。
但在日常生产中,一些必要的监测工作没有很好开展,使其应有的作用没有得到很好的发挥。
因此,应在大力宣传的基础上,进行必要的强制约束,进一步加强这方面的研究工作,以保证安全生产。
4支护的人员的操作培训人是一切工作计划的制定者和执行者,无论从结构合理、质量上乘的锚杆到性能优良的锚固剂,还是从灵活高效的锚杆钻装机具到灵敏精密的监测仪器仪表,都需要人来操作。
锚杆支护的现状与发展趋势
锚杆支护的现状与发展趋势锚杆支护的现状与发展趋势摘要:本文综述了锚杆支护的现状,指出了锚杆支护技术存在的主要问题,如:对锚杆支护机理的认识亟待提高等,并指出了锚杆支护的发展趋势是其应用范围和地位将会随着其技术水平的提高而不断地扩大和发展。
关键词:锚杆支护;高承载力锚杆;软土锚固abstract: this paper summarized the present situation of the bolt supporting, points out the bolt support the key technical problems of, such as: the understanding of the mechanism of bolt support to improve, and points out the development trend of the bolt supporting the application area and position is with its technology will raise the level of and continually expanding and development.keywords: bolt support; high bearing capacity anchor; soft soil anchorage中图分类号:u455.7+1文献标识码:a 文章编号:锚杆支护是一种安全、经济的支护方式,它是以锚杆为主体的支护结构的总称,包括锚杆、锚喷、锚喷网等支护形式。
其技术就是在土层中斜向成孔,埋入锚杆后灌注水泥(或水泥砂浆),依赖锚固体与土之间的摩擦力,拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护结构上的荷载。
自1872年英国在北威尔。
气动式锚杆钻机的应用现状及发展趋势
气动式锚杆钻机的应用现状及发展趋势摘要:现阶段,我国煤矿事业发展迅速,锚杆支护技术水平也不断提高,锚杆钻机的整体性能较过去相比已经有了很大改善,其安全性能、自动化程度以及可靠性均有所提升。
其中,气动式锚杆钻机在发展过程中得到了广大煤矿企业的认可,并逐渐被大型煤矿企业和从事相关工作的单位应用。
关键词:气动式锚杆钻机;应用现状;发展趋势引言如今,世界各国的岩土锚固技术日趋成熟,许多发达国家都着力研究高性能、多功能、自动化的锚杆钻机,希望能够提高自身的锚固工程技术水平。
我国现阶段使用的锚杆钻机主要是在吸收国外先进设计理念和技术之上的现代化设备,但就其实际使用情况来看,我国所使用的气动式锚杆钻机还有些不足,文章主要就气动式锚杆钻机的应用现状展开研究,同时也探究了该设备的发展趋势。
1常用锚杆钻机的概况1.1气动锚杆钻机气动式锚杆钻机在实际工作时,主要是依靠空气压力产生的动力进行工作,气动式锚杆钻机可以根据实际工作环境和工作对象分为旋转冲击式和旋转式两种。
旋转冲击式的气动锚杆钻机主要作用于较硬的岩层,这种钻机的钻孔速度快,对岩层的损坏程度较小,同时钻机的整体重量较轻,操作也比较简便。
但由于这种钻机的工作对象较为单一,同时动力源也比较单一,因此其工作时产生的噪音非常大,导致工作环境比较恶劣。
旋转式气动锚杆钻机是基于国外先进钻机制造技术的基础上设计并制造而成的,其动力源是马达,常用的旋转式气动锚杆钻机主要有M10C系列和MFC系列等,这样的气动式锚杆钻机重量更加轻便,而且在因为重量轻移动也非常的方便,但是唯一不足的地方就是需要的压力要能够满足施工,若是压力过小,则会对钻孔的效率产生一定的影响。
1.2液压锚杆钻机现阶段我国常用的锚杆钻机还有液压式锚杆钻机,这种钻机自身带有动力泵,通过动力泵带动钻机进行工作,液压式锚杆钻机分为手持式和单体导轨式两种。
单体导轨式液压钻机能够在施工岩层的顶部进行钻孔,其功率大、施工效率非常高,但由于其体积非常大,同时大功率作业时常常会导致液压系统发热,因此有时会拖慢整体的施工进度。
气动锚杆钻机技术经济分析
气动锚杆钻机技术经济分析一、锚杆钻机在煤炭行业的地位及作用:我国是世界上最早认识、开采和利用煤炭的国家。
目前又是以煤为主要能源的国家,煤炭产量居世界首位。
随着国民经济的高速发展,煤炭需求也在不断发展。
锚杆支护是快速、安全、经济的巷道支护方式,它的推广应用从根本上改变了巷道支护状况。
是当今世界巷道支护技术的主要发展方向。
进入九十年代,我国煤炭行业将煤巷锚杆支护列入国家科技进步主攻方向。
实践证明,在煤炭大力推广锚杆支护是我国煤炭行业继推行综采机械化以后的第二次重大的支护改革。
煤巷锚杆钻机是锚杆支护的核心部件。
随着煤巷锚杆支护技术的不断发展。
我国锚杆钻机通过国外技术引进,基本上形成了具有我国煤炭工业特色,符合我国国情的系列化锚杆钻机。
目前国内锚杆钻机的开发和研制主要围绕国内市场的需求,利用传统的制造技术,在基本性能上满足了用户的生产需求。
在可靠性、寿命方面与国外相比还存在不足。
进入国外市场还待努力。
二、气动锚杆钻机概况:当前,气动锚杆钻机已成为煤巷支护中,主要的钻孔机具。
主要原因如下:1.)气动钻机具有良好的钻进特性,钻机的转矩、转速和推进力能根据负载的变化,实现最佳配比无级调速。
动力单一、重量轻、操作方便等特点。
2.)现有、在建较大局、矿,由于风、水管路齐全。
给气动机具的使用带来极大的方便。
三、市场预测与分析2004年11月11~14日,在《煤矿单体气动锚杆钻机通用技术条件》、《煤矿用手持式气动钻机》等8项煤矿井巷设备专用标准的审查会议上了解到。
气动锚杆钻机2004年市场销售量1万台。
均分布在各大型矿务局。
北方市场主要被:石家庄中煤支护设备厂、石家庄煤矿机械厂占据。
南方市场主要被:江阴矿山器材厂占据。
由于上述生产厂家与煤矿的长期合作关系,其他厂家占有率较小。
根据经济发展情况分析今年有望突破1.2万台。
四、规格型号:国内规格型号主要有:MQT-50、MQT-70、MQT-85、MQT-90 MQT-110、MQT-120(其中:MQT-50现以使用较少,有淘汰的趋势。
砂土串囊式充气锚杆的试验研究及其群锚效应
砂土串囊式充气锚杆的试验研究及其群锚效应砂土串囊式充气锚杆是一种用于加固岩土工程的新型锚杆。
在施工过程中,锚杆通过在岩体中注入气体,使其充气膨胀,形成稳定的锚固体系,从而提高岩体的稳定性和承载能力。
本文将探讨砂土串囊式充气锚杆的试验研究以及其群锚效应。
我们将介绍砂土串囊式充气锚杆的试验研究。
砂土是常见的岩土材料,其力学性质的研究对于工程设计具有重要意义。
通过对砂土进行试验,可以获得其力学参数,如抗剪强度、压缩模量等。
砂土串囊式充气锚杆的试验研究主要包括对其力学性能及变形特性的测试。
通过试验可以得到充气锚杆在不同加载条件下的变形规律及承载能力,为工程实践提供依据。
我们将探讨砂土串囊式充气锚杆的群锚效应。
群锚效应是指多个充气锚杆共同作用时的一种特殊效应。
在实际工程中,常常需要采用多个充气锚杆来加固岩体。
研究发现,当多个充气锚杆同时作用时,锚杆之间会发生相互影响,从而产生群锚效应。
群锚效应的存在可以显著提高锚固体系的整体稳定性和承载能力。
因此,在实际工程中,需要充分考虑砂土串囊式充气锚杆的群锚效应,以确保工程的安全可靠性。
在实际工程中,砂土串囊式充气锚杆具有多种应用。
首先,它可以用于岩体的加固和支护。
通过在岩体中布置充气锚杆,可以增加岩体的稳定性,减少岩体的位移和破坏。
其次,它可以用于地下工程的支护。
在地下隧道、地下室等工程中,砂土串囊式充气锚杆可以起到加固土体、分担荷载的作用,提高工程的安全性和稳定性。
此外,砂土串囊式充气锚杆还可以用于防护工程、坡面加固等领域。
砂土串囊式充气锚杆是一种应用广泛的加固岩土工程材料。
通过对其试验研究可以获得其力学性能及变形特性,为工程实践提供依据。
同时,需要充分考虑砂土串囊式充气锚杆的群锚效应,以提高工程的稳定性和承载能力。
在实际工程中,砂土串囊式充气锚杆具有多种应用,可以用于岩体加固、地下工程支护等领域。
随着科技的不断发展,相信砂土串囊式充气锚杆在工程领域的应用将会越来越广泛。
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index,anchor length。inflatabIe air pres8u陀,兀lbber thickness,邝bber 6ction,air iflflatable volume and the anchoring depth.Among those
f如tors。the anchor length is the most important.7rhe limit tensile load of innatable anchor is 4 times of that of helical plate锄chor.The lim“tensile load in the dminage把st is 3~4 tiInes of that in undrainage test.If the air pressure is constant,the lim“tensile load v撕es greany in di舱rent soils.ne shon anchor(ahoutloomm in length)wiU be loaded along the whole sh幽.TIIe long anchor(about 300mm in length)will be loaded only in the inflatable part. K卿,’II帕r出 inflatable anchor;tensile;limit load;mbber
承载力的阂素进行了系统研究:Nakava眦和Be叫dionIlq进行
了水泥砂浆和钢筋的粘结强度研究:G0一s等…J进行了锚杆支 护的试验研究。近年来,Hevtt等‘Ⅲ,Kaise一等一些学者进行了 大量研究,其中以Heytt等的研究最为系统。他们通过现场和 室内试验得出影响锚杆(索)承载力的主要因素是:水泥砂浆 特性、锚同长度和围压。Ja丌ed等㈣通过窜内仿真模拟实验,研 究r注浆锚杆的侧限刚度、注浆长度及膨胀水泥含量对杆体 与注浆界面力学性质的影响.认为杆体与注浆界面剪切强度 随侧限刚度的增大而增大。程良奎旧对上海太平洋饭店和北 京京城大厦两个深基坑工程的拉力型锚杆锚同段粘结应力 的分布形态进行了测定.得到了一些规律性的认识。
Tim Newson采用图4的试验仪器,通过试验研究得出充 气锚杆的抗拔承载力主要与以下几个因素有关:砂的密实 度、软土的液限指数、锚杆长度、充气压力大小、橡胶膜的厚 度、橡胶膜外表的粗糙度、充气扩大头体积、锚杆埋设深度。 同时.Tim Newson通过进行充气锚杆与旋转锚杆的对比研究 试验.在相当条件下(同种砂,锚杆埋深相同,充气锚杆长橡 胶膜段长200mm,螺旋锚杆螺旋段长200mm),得到充气锚杆 的极限抗拔承载力是螺旋锚杆的4倍:并进行了在软土中的 排水与不排水对比试验,得到的充气锚杆极限抗拔承载力相 差3~4倍。
(b)示意图
(b)Schematjc diag阳m af the dev眈 图4试验装置
Fig.4 T豁ting device
£长为200~300mm时,只在锚杆充气段上部分受力,进而提 出了锚杆的有效长度问题。
目前。在国内尚未见有对充气锚杆进行研究的报道,但 近年来中国对软土锚固取得了重大突破,可以说,中国软土 锚固技术与世界先进水平相比毫不逊色,主要表现在以下几 个方面:①采用可重复灌浆技术,大幅度提高了软土中锚杆 的承载力,借助密封袋,灌浆套管,注浆枪等特殊的结构构 造.能在一次灌浆体强度达到5MPa后,实现二次或多次重复 高压(3.5。4.OMPa)劈裂灌浆,使水泥浆液能较均匀地沿锚固 段全长向周围土体渗透挤压扩散。以显著提高加固土层的抗 剪强度,从而使灌浆体与土层界面上的牯结强度及锚杆承载 力提高0.6一1.O倍。可重复灌浆型锚杆技术已在天津、上海、
0引言 随着中国经济的高速发展,城市建设、城市交通不断向
地下发展,各类地下工程项目数量急增,基坑的开挖深度不 断刷新。城市多为软土地区,这种软土工程地质条件与地下 工程建设发展之间的矛盾日益突出,深基坑开挖的工程事故 明显增多,软土地基中深基坑支护与锚固技术已成为软土地 区地下工程建筑的难点和热点。因此,为确保软土地区深基 坑工程的安全,研究和探讨软土锚固方法与机制及分析计算 方法已成为软土基坑丁程领域中~项势在必行的工作【㈦。
stephen T.Gallacher运用Mevechof and Adams理论得出 了充气锚杆抗拔承载力与锚杆长度、埋深、摩擦间表面积充 气压力等相关的经验公式。澳大利亚Dunkee大学土木工程 系的T.A.Newson和F.W.Smith以及澳大利亚Scolt 0仃shore MS公司的P.Brunning于2003年进行了充气锚杆在近海岸 软土中的试验研究12】.试验对在排水与不排水条件下及锚杆 充气与不充气条件下.抗拔力与位移的关系进行了较深入的 研究,对超孔隙水压力对锚杆抗拔力的影响也进行了试验研 究,得出超孔隙水的消失可以使锚杆承载力提高30%,并根 据腔体膨胀理论13J得出了充气锚杆的极限充气压力公式和抗 拔承载力估算公式。
收稿日期:2009一10一19 基金项目:国家自然科学基全项目(50878212)
作者简介:彭文祥,博士后,研究方向为岩土工程,电子信箱:csu2009@126。c咖
万方数据
科技导报2010。28(5) 111
锚头受拉过程中,充气锚杆橡胶膜的变形如图3所示。与其 他类型锚杆相比,充气锚杆有其自身特点,主要表现为: ①可广泛应用于软土工程地质条件中,且能提供较大的抗拔 力;②施工简便,快捷,易操作;③用材简单,并可回收利用, 大大节约工程成本;④锚杆施工完毕可立即提供全部锚固, 不必像其他注浆锚杆那样需一定时间才能达到所需强度,缩
2007年加拿大西安大略大学地质研究中心的S. Hinchbelger和Y.Lang利用Tim Newson的试验数据,用 PLAXIS有限元程序对充气锚杆进行数值分析141(图5),得出 锚杆长度、埋设深度、充气压力、土体密度、橡胶膜外表粗糙 度等诸多影响锚杆抗拔力的因素中.锚杆长度是最主要的影 响因素,这一分析结论与试验所得IqI的结果吻合。同时,数值 分析也表明:在充气压力一定时,不同土体,锚杆的抗拔承载 力差别很大;短锚杆L长为100mm时几乎全长受力,长锚杆
充气锚杆的研究现状及展望
彭文祥。曹佳文
中南大学地学与环境工程学院.长沙410083
擅耍充气锚杆是一种全新概念的新型锚杆,它是充分利用软土在压力作用下可产生挤压变形的特性研发而成的。本文论述了充气
锚杆的独有特点,对充气锚杆的研究现状、锚杆荷载传递机制。以及岩土锚固机制进行了论述。总结了充气锚杆的一些规律:①充气 锚杆的抗拔承载力主要与砂的密实度、软土的液限指数、锚杆长度、充气压力大小、橡胶膜的厚度、橡胶膜外表的粗糙度、充气扩大头
关奠词充气锚杆:拉拔;承载力:橡胶模
中圈分类号U451
文献标识码A
文章鳙号1000_7857(2010)05—0111—05
A Review of Studies on Innatable Anchor
PENG Wenxiang,CAO Jiawen
&如DZ矿Geosc拓聊e西d眈"iron砒耐喇聊e矗%&m以踟以^跏西e船帆C蛔谬玩4,删,锄iM
1 充气锚杆承载力研究现状 充气锚杆的提_}fj源于海洋工程,为在海底施丁作业和为
机器(机器人)提供抗浮锚固力,澳大利亚Dundee大学土木 丁程系Tim Newson和steDhen T.GallacheI』1】于2000年开始进 行充气锚杆的室内试验,其试验主要包括3个方面:①与螺 旋锚杆进行对比试验;②进行了一系列软土和砂的充气锚杆 小比例模型试验(对锚杆不同的埋设深度、长度、不同特性的 软土(砂)、不同粗糙度的橡胶膜、不同的充气压力);③对充 气锚杆抗拔承载力的试验值和计算值进行比较分析。
万方数据
科技导报2010。28(5l”3
等方法。
2锚杆荷载传递机制的研究现状 对锚杆衙载传递机制的研究.英国、美国、加拿大、法国、
澳大利亚等国处于国际领先地位。主要内容为荷载从锚杆 (索)转移到灌浆体力学机制研究及灌浆体与钻孔孔壁问力 学机制研究。Lutz等翻,Hanson■Goto等{7J都研究了荷载从锚 杆传到灌浆体的力学机制:Fuell等l母也研究r荷载由锚杆(索) 向粘结砂浆传递的情况;stiIlbodq对影响全长粘结式锚杆(索)
/杆体
E#lo!
C
/宅隙
E
/橡胶模
A
g善n
G
Fig.5
《b)A—A放大圈 (b)A_A zoom—in 图5数值计算模型 Numerical caIcuIation mOdeI
深圳、厦门等地的软土基坑丁程中得到了广泛的应用;②基 本上掌握了软土中锚杆蠕变变形和预应力值变化的规律,尤 其对塑性指数大于17的软土在锚杆作用下的蠕变变形及锚 杆荷载随时间的变化特性进行了深入的研究;③在实践中总 结出了软土工程开挖、支护控制周边位移的一些有效方法, 如设置止水帷幕、锚杆成孔采取“跳钻”、土方开挖分层实施
innatable anchor and reviews the present state of development of inflatabIe anchor,the mechanism of load trangfbrring and t}Ie anchoring
mech鲫ism.It is shown t}laIthe limit tensile load of innatable anchor is related to many f{lctors,including soil density,soft soilliquidity