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锚杆拉拔力试验
试验目的
锚杆拉拔力试验的目的是判定巷道围岩的可锚性,评价锚杆、树脂、围岩锚固系统的性能和锚杆的锚固力。试验必须在现场进行,使用的材料和设备与巷道正常支护相同。
试验工具和设备
试验的工具与设备主要有: a)锚杆拉力计(量程>200kN、分辨率≤1.0kN)b)钻孔机具。
准备工作
地点的选择
试验地点应尽量靠近掘进工作面,围岩较平整,未发生脱落、片帮等现象。试验锚杆应避开钢带(钢筋梯)安装,距邻近锚杆不小于300 mm。
锚杆、锚固剂
试验用锚杆的表面应无锈、油、漆或其他污染物。树脂锚固剂按设计选用。
钻孔
用锚杆钻机在选择的地点钻孔。试验前测量钻孔直径、锚杆直径、树脂直径。
锚杆安装
a)将树脂锚固剂放入孔中,用锚杆将其慢慢推到孔底;
b)用锚杆钻机将锚杆边旋转边推进到孔底,然后再旋转5s~10s停止;
c)等待30s后,退下锚杆钻机; d)做好标记,以备试验。
拉拔试验
拉拔试验在锚杆安装后0.5 h~4.0 h进行。时间过短影响锚固剂固化后的强度,时间过长则因巷道围岩发生变形影响测量结果。
按图A.1所示安设仪器,确保锚杆拉力计油缸的中心线与锚杆轴线重合。试验前,检查手动泵的油量和各连接部位是否牢固,确认无误后再进行试验。试验由两人完成,一人加载,一人记录(见表A.1)。试验时应缓慢均匀地操作手动泵压杆。当锚杆出现明显位移时,停止加压,记录锚杆拉力计此时的读数,即为拉拔试验值。
图A.1锚杆拉拔力试验示意图
表A.1 锚杆拉拔力试验记录表 巷道名称:
锚杆序号
时间
岩性
锚杆长度
mm
锚杆直径
mm
孔径
mm
锚固长度
mm
锚固剂直径
mm
拉拔力
kN
备注
试验人:
记录人:
年 月 日
注意事项
锚杆拉拔计在试验过程中应固定牢靠。
锚杆拉拔时应缓慢地逐级均匀加载,直到锚杆滑动或杆体破坏为止,并作详细记录。
拉拔锚杆时,拉拔装置下方和两侧不得站人。
取样:
平巷每安装300根锚杆或掘进100米巷道,抽试三组锚杆,其中每组拱顶锚杆2根,边帮锚杆1根;设计变更或材料变更时另作一组拉拔力试验。
抗拔力计算:
Ⅰ级钢筋:Ф16mm?42.5kN 计算式:Pa=210N/mm2х201.1mm=42.23
Ф18mm?53.5kN 计算式:Pa=210N/mm2х254.5mm=53.45
Ф20mm?66.0kN 计算式:Pa=210N/mm2х314.2mm=65.98
Ф22mm?80.0kN 计算式:Pa=210N/mm2х380.1mm=79.82
Ⅱ级钢筋:Ф22mm?114.5kN 计算式:Pa=300N/mm2х380.1mm=114.03
锚杆质量合格条件:
同组锚杆锚固力或拉拔力的平均值,应不小于轴向拉力设计值;同组单根锚杆的轴向锚固力或拉拔力,不得低于轴向拉力设计值的90%。
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