湖北宇隆集团金力新材料有限责任公司

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超前锚杆加固技术指巷道布置在破碎煤岩体内或巷道直接顶为弱层理结构时，在围岩开挖前，采用锚杆支护技术提前对即将暴露的巷道围岩进行支护，在巷道开挖、原岩应力被破坏后，保持巷道围岩的完整性，提高煤岩体破碎区域顶煤及两帮煤壁在掘进过程中的稳定性，为巷道顶板在离层前完成永久支护提供时间和空间上的保证，并防止巷道片帮造成的支护条件恶化。


新型锚盘加固的岩土锚固技术是岩土工程领域中的一个重要组成部分，在水工建筑、高耸结构、地下工程、抗倾覆工程及边坡工程等领域中具有广泛的应用。但传统的锚杆抗拔力多是靠其自身摩擦力来提供。


我们主要研究以盘式结构为主的锚杆，探讨其受力机理及其相关的计算方法，主要研究内容如下：


1.通过模型试验方法，研究盘式锚杆的破坏模式，探讨在给定土质条件下锚盘的埋置深度、盘径大小以及锚盘间距分布对锚杆抗拔力的影响规律。分析了盘式锚杆的抗拔破坏机理 根据试验结果确定了单盘与多盘在不同工况条件下盘式锚杆破坏模式。


2.通过对分层Mindlin解的积分，研究弹性变形范围内半无限空间土体中锚杆与土体之间的位移协调方程和抗拔力平衡方程。探讨在荷载作用下锚杆与土之间的相对位移关系 研究了群锚的抗拔机理与各盘式锚杆间的相互影响特点、以及锚盘效应中不同锚杆数量、不同锚盘间距对单根锚杆侧摩阻力分布特征的影响特点。


3.以摩尔-库伦理论为依据，研究了盘式锚杆极限状态下抗拔力和位移关系，应用滑块极限平衡理论推导了盘式锚杆抗拔力的计算方法，通过试验验证结果基本吻合。


4.应用ansys有限元数值模拟方法，探讨在荷载作用下盘式锚杆的受力特点、变形规律及其与土体之间的作用属性和破坏模式，其结果与试验结果基本一致。