膨脹錨桿錨固層制造與性能研究.pdf

1、膨脹錨桿是一類錨固機(jī)理獨(dú)特的摩擦型錨桿，其錨固作用形式不同于傳統(tǒng)的錨桿，克服了現(xiàn)在常用錨桿對(duì)軟巖和大變形巷道適應(yīng)性差的缺陷，錨固性能優(yōu)越，成本低，可回收復(fù)用。本研究具有重要的學(xué)術(shù)意義和工程意義，同時(shí)也具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 作者的主要工作是設(shè)計(jì)制造出膨脹錨桿，并研究其各項(xiàng)性能。作者首先根據(jù)膨脹錨桿的幾何尺寸和最大膨脹直徑要求，設(shè)計(jì)出了滿足機(jī)構(gòu)可行的C型錨固層；調(diào)研、分析了類C型鋼的各種塑性成型方法，經(jīng)過(guò)對(duì)比篩選，最終確定了用

2、輥式冷彎成型的方式制造膨脹錨桿錨固層C型結(jié)構(gòu)，并做了C型結(jié)構(gòu)的冷彎成型設(shè)計(jì)，開(kāi)制出成型模具，加工出了膨脹錨桿C型錨固層。 然后，利用ANSYS有限元分析軟件對(duì)膨脹錨桿的受力、變形、與圍巖錨固接觸等進(jìn)行分析計(jì)算，來(lái)指導(dǎo)錨桿設(shè)計(jì)與加工制造，主要工作有：①膨脹錨桿錨固層膨脹性能分析（主要分析密封層橡膠的膨脹性能，錨固層C環(huán)的滑動(dòng)變形情況，考察錨固層的最大膨脹直徑以及所能承受的最大密封層壓力）；②圍巖半徑對(duì)接觸力影響的分析（考察圍巖半徑

3、大小對(duì)錨桿與圍巖之間接觸力的影響，為膨脹錨桿錨固性能分析做準(zhǔn)備，同時(shí)為布錨設(shè)計(jì)提供依據(jù)）；⑨膨脹錨桿拉錨性能分析（分析不同錨孔直徑下，內(nèi)注壓力和錨固接觸力之間的關(guān)系，并得出錨桿所能提供的最大接觸力）；④膨脹錨桿桿體抗拉性能分析（分析不同錨孔直徑下，膨脹錨桿在滿足所要求的拉錨固性能的同時(shí)，錨桿本身的強(qiáng)度是否滿足要求，即錨桿在松動(dòng)圍巖的摩擦拉拔之下，是否會(huì)發(fā)生破壞）。 數(shù)值模擬表明，膨脹錨桿能對(duì)圍巖發(fā)揮有效的錨固作用，克服傳統(tǒng)錨桿對(duì)