العديد من مفاهيم القوة المتعلقة بدعم الترباس

العديد من مفاهيم القوة المتعلقة بدعم الترباس

تعريف واحد

قوة التثبيت: تشير إلى القوة التقييدية لقضيب التثبيت على الصخور المحيطة ، والتي تشمل قوة التثبيت الشعاعية وقوة التثبيت العرضية ، وتشمل قوة التثبيت الشعاعية قوة التثبيت الداعمة وقوة التثبيت الشائكة.

قوة التثبيت هي قوة الدعم الشعاعية التي تمارس على الصخور المحيطة بواسطة الصفيحة الداعمة لمنع الصخور المحيطة من التحرك في الطريق ؛

قوة التثبيت هي القوة الشعاعية التي يمارسها قضيب التثبيت على الصخور المحيطة من خلال الموثق ؛

قوة التثبيت العرضية هي القوة المحددة التي يسببها جسم الترباس الذي يخترق السطح الضعيف للكتلة الصخرية إلى انزلاق وفتح السطح الضعيف ؛ الوحدة هي كيلو نيوتن.

قوة السحب: تشير إلى القوة التي تمنع الترباس من الانسحاب من كتلة الصخور. يمكن تقسيم قوة السحب إلى قوة سحب التصميم وقوة سحب الكشف. بشكل عام ، تشير قوة السحب إلى قوة سحب التصميم ، ويجب أن تكون قيمتها أكبر من قوة كسر قضيب التثبيت ؛ الوحدة هي كيلو نيوتن.

قوة الشد المسبق لقضيب التثبيت: الشد المحوري المطبق على جسم قضيب التثبيت أثناء تثبيت قضيب التثبيت ، بالكيلو نيوتن.

عزم الربط المسبق لقضيب التثبيت: عزم الدوران المطبق على صامولة قضيب التثبيت أثناء تثبيت قضيب التثبيت ، بالنيوتن متر.

الإجهاد المسبق لقضيب التثبيت: أثناء تثبيت قضيب التثبيت ، يكون إجهاد الشد المحوري المطبق على جسم قضيب التثبيت مساويًا لنسبة قوة ضغط قضيب التثبيت إلى منطقة المقطع العرضي لجسم القضيب ، في MPa.

2 طريقة القياس

2.1 اختبار قوة المرساة

يتم تنفيذ قوة التثبيت للمسمار بشكل عام باستخدام مقياس ديناميكي. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام مقياس شد البراغي ML-20 / ML-30 بشكل عام في قاع البئر.

عملية تركيب المقوى:

① تحقق من وصلات أنابيب الزيت لمقياس الضغط الهيدروليكي لمنضدة العمل في مقياس التوتر ؛

② يتم ربط قضيب الربط (الخيط الداخلي) مباشرة على خيط نهاية قضيب التثبيت ، ولا يقل سن اللولب عن 30 مم ؛

③ قم بتثبيت الغلاف ، ويكون الغلاف قريبًا من علبة قضيب التثبيت ، ثم يتم تثبيت المقبس (أحد طرفي الأسطوانة التلسكوبية للخارج ، بالقرب من الجوز) ، ويتم شد الجوز بمفتاح ربط ؛

④ قم بتوصيل الأنبوب بالمقبس

على القمة

⑤ شد مفتاح التبديل ؛

⑥ اضغط على مقبض التشغيل بسرعة ثابتة وانتبه دائمًا لمقياس الضغط حتى يتم الوصول إلى قوة التثبيت المصممة ، ثم قم بتشغيل المفتاح ببطء لتحرير الضغط.

احتياطات:

(1) اختر موضعًا يكون فيه الفحم الصخري مستويًا ولا توجد ظاهرة مكسورة على الدرج ؛

(2) يجب أن تكون لوحة الدعم مسطحة وصلبة قدر الإمكان ؛

(3) يتراوح الطول المكشوف لخيط البرغي بين 25 ~ 40 مم ، ويجب أن يكون البرغي عموديًا على سطح صخور الفحم ؛ الخط المركزي لعمود الرافعة الذي يربط جسم الترباس بقضيب متسق ؛

(4) تحقق من سلامة مقياس القوة قبل الضغط (مقياس ضغط خط الأنابيب المتوسط ​​العامل ، الرافعة الدوارة ، إلخ) ؛

(5) يجب أن يكون ضغط مقياس قوة الترباس موحدًا وبطيئًا حتى يصبح البرغي مفكوكًا أو يقرأ مقياس الضغط قيمة قوة تثبيت تصميم الترباس ، ولا يتم إجراء الاختبار المدمر بشكل عام ؛

(6) عندما يقوم المرفاع بتحرير الضغط ، قم بفك مقبض المفتاح ببطء ؛

(7) أثناء اختبار الضغط ، لا يُسمح لأحد بفحص 3 أمتار بالقرب من قضيب التثبيت ؛

(8) إذا تم قياس قضيب التثبيت المصنوع من الراتينج بعد نصف ساعة من التركيب ، فيجب مضاعفة القيمة المقاسة بعامل 1.3 ؛

(9) يجب اتخاذ تدابير حماية السلامة أثناء اختبار قوة تثبيت البراغي.

2.2 كشف قوة سحب قضيب المرساة

مقياس رسم قضيب المرساة هو أكثر أدوات اختبار قوة سحب البراغي استخدامًا. في الوقت الحاضر ، تشتمل العديد من مقاييس رسم المرساة الشائعة الاستخدام في بلدنا على مقياس رسم مرساة MLJ-300/100 ، ومقياس رسم مرساة غير مدمر MJY-1 ، ومقياس رسم مرساة سلسلة ZY ، إلخ.

هناك المتطلبات التالية لاختبار سحب الترباس:

اكتملت تجربة سحب الترباس في الطريق تحت الأرض باستخدام مقياس رسم البرغي ؛

يجب اختيار موقع الاختبار في موقع إنشاء طريق تحت الأرض أو صخور محيطة مماثلة ؛

يجب أن تكون قضبان التثبيت وعوامل التثبيت المستخدمة في الاختبار هي نفسها المواد المستخدمة في البناء الرسمي ؛

يجب أن تكون معلمات المعدات والحفر المستخدمة في الاختبار مماثلة لتلك المستخدمة في الإنشاء الرسمي ؛

يجب أن يكون الاختبار على شكل مراسي قصيرة (مثل المراسي بطول 150 ~ 200 مم) من أجل اختبار قوة الترابط للمراسي ؛

الاختبار هو اختبار مدمر. يتم سحبها حتى فشل الترباس ، ويتم تسجيل الحمل وإزاحة ذيل البرغي أثناء الاختبار ؛

وفقًا لمنحنى الحمل الأقصى والإزاحة ، يتم تحليل قابلية التثبيت وتأثير التثبيت للصخور المحيطة ، ويتم الحكم على جدوى تطبيق دعم الترباس.

في إحدى الحالات التالية ، يجب إجراء اختبار سحب قضيب التثبيت مرة أخرى:

تم تغيير تصميم دعم الترباس ؛

التغييرات في المواد الداعمة ؛

شهدت الظروف الجيولوجية للصخور المحيطة بالطريق تغيرات كبيرة ، مثل الصدوع والمناطق المكسورة والطيات والتركيبات الجيولوجية الأخرى ؛ تظهر رشاشات ماء كبيرة على سطح الطريق ، إلخ.

2.3 اختبار عزم الشد المسبق لقضيب المرساة

يستخدم مفتاح عزم الدوران بشكل عام للكشف عن قوة الشد المسبق لقضيب التثبيت. يجب أن يفي الكشف عن قوة الشد المسبق لقضيب التثبيت بالمتطلبات التالية:

يتم أخذ عينات مجموعة (3) من أعلى كل فئة فرعية لاختبار عزم دوران صامولة البرغي. يجب أن يلبي عزم التشديد المسبق لكل صمولة متطلبات التصميم ؛

إذا فشلت صمولة واحدة في كل مجموعة في تلبية عزم الدوران المطلوب ، فيجب فحص مجموعة أخرى (3 قطع) على الفور. إذا تم العثور على أي منها غير مؤهل ، أعد إحكام ربط جميع المكسرات في الفصل وأصلحها مرة أخرى.

3 العلاقة بين عدة قوى محيرة

3.1 الفرق بين قوة التثبيت وقوة السحب

(1) قوة التثبيت هي قوة الربط الناتجة عن الترباس على الصخور المحيطة ، وهي القوة التي تحد من تشوه الصخور المحيطة وتلعب دورًا داعمًا. قوة سحب البرغي هي الحمل النهائي الذي يمكن أن يتحمله البرغي أثناء تجربة السحب بعد تثبيت البرغي. يعكس الحد الأقصى لقوة السحب التي يكسرها البرغي أو يفشل بعد ربط جسم القضيب وعامل التثبيت والصخور معًا.

(2) تزداد قوة التثبيت مع دعم تشوه وتمدد الصخور المحيطة. لذلك ، فإن قوة التثبيت هي قوة تتطور ديناميكيًا وتتغير باستمرار. قوة سحب البرغي قيمة ثابتة ولا تتغير مع تشوه الصخور المحيطة وقوة الترباس. إذا لم تتشوه الصخور المحيطة ولا تأخذ في الاعتبار تأثير الاسترخاء لجسم القضيب ، فإن قوة التثبيت تساوي قوة التثبيت الأولية.

(3) يستخدم اختبار قوة التثبيت مقياس دينامومتر المرساة المثبت بين صامولة التثبيت والصينية. بشكل عام ، يتم تثبيت مقياس دينامومتر المرساة عند تثبيت المرساة. الغرض من اكتشاف قوة التثبيت هو مراقبة قوة البرغي ، والمراقبة طويلة المدى مطلوبة. يستخدم اختبار قوة سحب الترباس مقياس شد البرغي. يمكن إجراء الاختبار في أي وقت بعد تثبيت البرغي. يتم اختبار قوة سحب البرغي لفحص جسم البرغي وعامل التثبيت وتأثير الترابط الصخري. في البناء ، عند اختبار قوة سحب قضيب التثبيت ، من الضروري بشكل عام الوصول إلى قوة التثبيت المصممة ؛ في الاختبار المدمر ، يجب سحب قضيب التثبيت أو سحب قضيب التثبيت للانتهاء.

(4) عند فحص جودة البناء لقضيب التثبيت ، تحقق بشكل عام من قوة سحب قضيب التثبيت. عند مراقبة وتحليل ظروف العمل لقضيب التثبيت ، قم بقياس قوة التثبيت. قياس قوة التثبيت هو التحقق من موثوقية الدعم وتوفير أساس للمراجعة المستقبلية لتصميم الدعم. أثناء التصميم والبناء ، يجب ضمان المبدأ الأساسي القائل بأن قوة سحب قضيب التثبيت أكبر من قوة كسر القضيب ، أي بعد أن تتجاوز قوة قضيب التثبيت قوة الكسر ، قد يكون قضيب التثبيت مكسور ، لكن لا يمكن سحب قضيب التثبيت. الخطأ الشائع هو أن قوة سحب قضيب التثبيت المصمم أقل من قوة كسر جسم القضيب.

3.2 العلاقة بين قوة الشد المسبق وعزم التشديد المسبق

(1) العلاقة المبسطة بين قوة الشد المسبق لقضيب التثبيت وعزم الشد المسبق هي: M=k · T · d ، حيث M هو عزم التشديد المسبق ، N · m ؛ k هو المعامل النسبي ، و T هي قوة الشد المسبق ، kN ؛ د هو قطر القضيب ، مم ؛ المعامل النسبي k هو معامل شامل يتأثر بالتأثير الشامل لزاوية رفع الخيط ، والميل ، ومعامل الاحتكاك للزوج اللولبي ، ومعامل الاحتكاك للجوز والسطح الداعم. لذلك ، هو تحديد قوة ما قبل الشد وقوة ما قبل الشد. مفتاح العلاقة بين عزم الدوران المحكم.

(2) قوة الشد المسبق هي القوة ، وهي قوة الشد المطبقة على قضيب التثبيت (كابل التثبيت) ، بالكيلو نيوتن ؛ لحظة ما قبل الشد هي اللحظة التي يتم تطبيقها على صمولة الضغط ، في N · m.

(3) أداتا القياس مختلفة. يمكن ملاحظة قوة الشد المسبق من خلال مقياس قوة الترباس المثبت بين علبة قضيب التثبيت والصمولة ؛ يمكن ملاحظة عزم التشديد المسبق لأخصائي الخدمة من خلال الشاشة الرقمية أو مفتاح عزم الترباس مع عرض المقياس.

(4) يتطلب تصميم بناء قضيب التثبيت قوة تشديد مسبقة ، وليس لحظة تشديد مسبق. ومع ذلك ، في البناء الفعلي ، نظرًا لأنه من السهل قياس عزم التشديد المسبق وقياس قوة التشديد المسبق معقد نسبيًا ، وتزداد قوة التشديد المسبق مع زيادة عزم التشديد المسبق ، من أجل راحة الاكتشاف ، يتم الكشف غير المباشر عن طريق الكشف المباشر عن عزم الدوران المسبق. الغرض من قوة الشد المسبق لقضيب التثبيت. لذلك ، عندما يتم تثبيت البرغي ، عادة ما يتم الكشف عن عزم الدوران المسبق ، ولكن لا يتم الكشف عن قوة الشد المسبق.

3.3 الفرق بين التحميل المسبق والضغط المسبق

قوة الشد المسبق لقضيب التثبيت: الشد المحوري المطبق على جسم قضيب التثبيت أثناء تركيب قضيب التثبيت.

الإجهاد المسبق لقضيب التثبيت: نسبة قوة الشد المسبق لقضيب التثبيت إلى منطقة المقطع العرضي لجسم القضيب.

4.1 دور قوة التثبيت

يتجسد تأثير التثبيت لقضيب التثبيت في عمل قوى التثبيت الشعاعية والماسية. تمارس قوة التثبيت الشعاعية ضغطًا مقيدًا على الصخور المحيطة ، وتحول الصخور المحيطة من حالة قوة أحادية الاتجاه وثنائية الاتجاه إلى حالة قوة ثنائية الاتجاه وثلاثية الاتجاهات ، وتحسن استقرار الصخور المحيطة. يخترق قضيب التثبيت السطح الضعيف في نفس التكوين الصخري ، وتعمل قوة التثبيت العرضية على تحسين الخصائص الميكانيكية للسطح الضعيف ، وبالتالي تحسين الخصائص الميكانيكية للصخور المحيطة. لذلك ، فإن قضيب التثبيت هو شكل دعم أكثر مثالية مع كل من الدعم والتعزيز. تلعب قوة التثبيت الشعاعية دورًا داعمًا بشكل أساسي ، وتلعب قوة التثبيت العرضية دورًا معززًا بشكل أساسي. في الصخور المحيطة لطرق الفحم ، يتم استخدام قوة التثبيت الشعاعية بشكل أساسي للدعم. الأداء المحدد هو كما يلي:

(1) دور تقوية القوس. بالنسبة للصخور المحيطة الضخمة أو المكسورة المقطوعة بواسطة الأسطح الضعيفة المتقاطعة ، إذا تم تقويتها بمسامير في الوقت المناسب ، يمكن تحسين قوة القص لهيكل كتلة الصخور ، ولا يمكنها فقط الحفاظ على نفسها داخل سماكة معينة من الصخور المحيطة. مستقر ، ويمكن أن يمنع الصخور المحيطة العلوية من الارتخاء والتشوه للقوس المقوى ، وذلك للحفاظ على ثبات الطريق.

(2) تأثير التعليق. تعني وظيفة التعليق أن قضيب التثبيت يعلق الطبقة الصخرية الضعيفة أو الصخور الخطرة التي توشك على السقوط على الصخور الصلبة والمستقرة أعلاه ، ويتحمل قضيب التثبيت وزن الصخور الخطرة أو الطبقة الصخرية الضعيفة.

(3) دور الحزم المركبة. في سقف ممر الطبقة الصخرية ذات الطبقات ، يتم تثبيت سلسلة من البراغي لتشكيل شعاع مركب معين عن طريق تثبيت الطبقة الصخرية الرقيقة داخل طول البراغي لتحسين قدرتها على التحمل. يمكن اعتبار السقف الصخري ذو الطبقات لطريق ذو سقف مسطح شعاعًا متراكبًا مع جانبي الطريق كنقطة ارتكاز. تحت تأثير الحمل ، كل طبقة صخرية لها لحظة انحناء فردية خاصة بها ، وكل طبقة صخرية تحت ضغط وتوتر. بعد أن يجمع قضيب التثبيت بين طبقات الصخور المختلفة ، يتم تحسين قوة الانحناء وقدرة التحمل للحزمة المركبة بشكل كبير.

4.2 دور التحميل المسبق

(1) يمكن لقوة الشد المسبق أن تلعب دور الدعم النشط لمسامير التثبيت ، خاصة في حالة التكوينات الصخرية ذات الطبقات والصخور المحيطة المكسورة. يمكن أن تؤدي زيادة قوة الشد المسبق إلى تغيير طبيعة الصخور المحيطة ، ومنع تلف الصخور المحيطة ، والحفاظ على استقرار الصخور المحيطة. يساعد على دعم الصخور المحيطة.

قوة الشد المسبق لقضيب التثبيت لها تأثير حاسم على ثبات السقف. عندما تكون قوة الشد المسبق كبيرة إلى حد معين ، يمكن القضاء على فصل السقف داخل وفوق طول قضيب التثبيت.

تم تصميم قضيب التثبيت ذو القوة العالية مسبقًا لإنشاء سقف مُجهَّد مسبقًا. يحمي وجود السقف المسبق الإجهاد السقف من الإجهاد الأفقي إلى حد ما ، بحيث تكون الطبقة الصخرية للسقف في حالة من الانضغاط الجانبي للتغلب على المستوى العالي من الضغط على السطح. تأثير الاستقرار.

(4) يكون تكوين الهيكل المسبق الإجهاد مشروطًا ، كما أن ذريعة مسمار التثبيت هو المفتاح. في ظل حالة الضغط الأفقي الكبير ، يتمثل دور قضيب التثبيت في توفير إجهاد عالي للصفيحة العلوية في الوقت المناسب لتشكيل لوحة علوية مسبقة الإجهاد ، وتشكيل هيكل دعم ذاتي للضغط.