承压型端锚高预紧力锚杆支护技术研究

发布时间：2018-08-22 21:06

【摘要】：为解决目前深埋软弱隧道围岩支护中存在的锚杆预紧力施加难、承载力低、初期主动支护效果差的问题,提出了一种适用于隧道围岩新型锚杆支护形式—承压型端锚高预紧力锚杆支护方法。本文采用理论推导、数值模拟、模型实验等方法研究分析了承压型端锚高预紧力锚杆在围岩支护中的锚固原理、结构形式、施工工艺、剪切应力分布规律,得到如下主要结论:1)承压型端锚高预紧力锚杆是一种将树脂药卷的快速凝结特性与水泥砂浆凝结后良好的承压性能结合起来的,提供快速、高强度预紧力初期支护与持续稳定锚固力的新型支护技术。2)承压型端锚高预紧力锚杆注浆段杆体自由无黏结,预紧力施加显著提高;且锚杆仅需等待25s左右树脂胶凝时间,即可施加初次预紧力,起到对围岩的初期快速支护效果。3)承压型端锚高预紧力锚杆较现行隧道常用注浆锚杆较承载力更高、支护性能更好,且两种锚杆对围岩锚固位置完全相反。4)承压型端锚高预紧力锚杆最佳钻孔孔径为75mm,该孔径下锚杆既能提供较高承载力,也能保证较好工程经济效益;锚杆最佳树脂药卷锚固长度为0.2m,最佳注浆锚固长度为0.4m;5)E_a/E_b、E_a/E_c越小,锚杆剪切应力分布长度越大,剪切应力峰值显著降低;锚杆承载力提高,围岩支护效果更好。
[Abstract]:In order to solve the problems existing in the surrounding rock support of deep buried soft tunnel, such as difficult to apply pre-tightening force of anchor rod, low bearing capacity and poor effect of initial active support, In this paper, a new type of bolting support for tunnel surrounding rock is put forward, that is, pressure-bearing end anchor with high pretightening force. In this paper, theoretical derivation, numerical simulation and model experiment are used to study and analyze the anchoring principle, structure form, construction technology and shear stress distribution of high pretension anchor bolt in surrounding rock support. The main conclusions are as follows: 1) the pressure-type end anchor with high pretightening force is a combination of the rapid setting characteristics of resin coils and the good pressure-bearing performance of cement mortar after setting. High strength pretension initial support and a new support technique for sustained stability of anchoring force. 2) the pressure-type end anchor with high pretension bolt has no free adhesion, and the pre-tightening force is significantly increased, and the anchor rod only has to wait about 25 seconds for the resin gelation time. The initial pretightening force can be applied to the initial quick supporting effect of surrounding rock. 3) the bearing capacity of the pressure-type end anchor with high pretension is higher than that of the grouting anchor, and the supporting performance is better than that of the existing grouting anchor. And two kinds of anchors have opposite anchoring position to surrounding rock. 4) the optimum hole diameter of pressure-bearing end anchor with high pretightening force is 75mm. Under this aperture, the anchor rod can not only provide higher bearing capacity, but also guarantee better engineering economic benefit. The Anchorage length of the best resin coils is 0.2 m and the best grouting length is 0.4m ~ 5) the smaller the E _ (a / E) / E / E _ c, the larger the distribution length of shear stress and the lower the peak value of shear stress, and the higher the bearing capacity of bolt is, the better the supporting effect of surrounding rock is.
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.71

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王澄溪;;预紧力随运转条件变化的主轴结构[J];装备机械;1980年02期

2 王庆竹;;机载导弹吊挂预紧力的确定及其对内力分布的影响[J];战术导弹技术;1985年03期

3 苗德华,唐万有,李亚平;自行车车条预紧力的确定及车条直径的设计方法[J];力学与实践;1992年03期

4 李杰;梁晓慧;李海玄;李峰;吴晓亮;;推力圆柱滚子轴承预紧力的测量和计算[J];制造技术与机床;2011年11期

5 付振山;冯显英;于春玲;;滚珠型弧面分度凸轮机构的预紧分析[J];北京工业大学学报;2013年04期

6 韦清芳;;螺钉预紧力对精密零件装配变形的影响[J];机械设计与制造;2013年05期

7 郭寿宁;;10000吨多向模锻水压机水平框架预紧力不足的分析与处理[J];重型机械;1981年11期

8 陈尚齐;;液压机立柱预紧问题的探讨[J];重型机械;1986年10期

9 郭春华;;组合式机架用立柱、机架液压预紧装置[J];重型机械;1987年12期

10 常秋英;杨沛然;;预紧力对内燃机排气凸轮/挺柱间润滑的影响研究[J];润滑与密封;2007年02期

相关会议论文 前10条

1 裴瑞光;谢旭辉;陈豪麟;张振;肖毅;;复合材料紧固件连接的预紧力松弛行为[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

2 杨敏;潘亦苏;黎启胜;;预紧双层环的粘弹性效应分析[A];第15届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ册）[C];2006年

3 周帮友;杜强;徐有刚;;不同预紧力下连接悬臂梁动态特性试验研究[A];第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2009年

4 王岩禄;;大型水轮发电机磁极铁心片间压力与受预紧力关系[A];水电站机电技术2004年年会论文集[C];2004年

5 李明涛;国伟;陈彦辉;李菊香;孙小超;;螺栓预紧型轨道发射装置设计研究[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年

6 李广文;;配对轴承预紧力分析及测试方法[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策（下册）[C];2002年

7 李伟;王芳;田玉江;王上原;王亚伟;;深水法兰连接机具螺栓预紧方法及装置研究[A];2012年中国造船工程学会学术论文集[C];2012年

8 卓新;裘毅冲;吴飞;;安装预紧力对浮头式点式玻璃幕墙承载性能的影响[A];施工技术交流论文集[C];2005年

9 刘宇飞;王琳琳;张健;;单柱立车工作台预紧力试验研究[A];第三届十省区市机械工程学会科技论坛暨黑龙江省机械工程学会2007年年会论文（摘要）集[C];2007年

10 叶庆卫;汪同庆;叶俊勇;;基于振动信号时频熵特征的轻轨在役锚固螺杆预紧力变化检测[A];2006年西南地区第九届NDT学术年会暨2006年全国射线检测新技术研讨会论文集[C];2006年

相关重要报纸文章 前2条

1 驻江苏记者杜小卫 通讯员孙峰;南京中材备件签下越南1200万元采购大单[N];中国建材报;2012年

2 李平;农用车保养8误区[N];河北农民报;2007年

相关博士学位论文 前1条

1 董晓传;大型液压机组合部件的临界预紧力研究[D];燕山大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 姚阳;液压机组合横梁临界预紧力研究[D];燕山大学;2015年

2 孙锟;空间角接触球轴承的预紧载荷演化机理研究[D];燕山大学;2015年

3 李伟光;汽车发动机缸体缸盖结合面密封性研究[D];长安大学;2015年

4 吴嘉锟;螺栓预紧序列与机床精度保持的相关性研究[D];大连理工大学;2015年

5 王俊提;新型揭盖及清扫机械人结构分析与导轮预紧力计算[D];南京理工大学;2016年

6 王立;高速滚珠丝杠副预紧力丧失对比试验及综合性能研究[D];南京理工大学;2016年

7 孙剑波;某型内燃机连杆的可靠性分析[D];燕山大学;2016年

8 胡立;承压型端锚高预紧力锚杆支护技术研究[D];中国矿业大学;2016年

9 孙雪峰;提高锚杆预紧力技术及装置的研究[D];湖南科技大学;2014年

10 金宁宁;角接触球轴承预紧力与系统固有频率关系的研究[D];河南科技大学;2011年

，

本文编号：2198300