LDY 02 Point
17
Κεφάλαιο 2 ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΟΙ ΗΛΟΙ - ΣΗΜΕΙΑΚΗΣ ΠΑΚΤΩΣΗΣ Σύνοψη Η εσωτερική στήριξη του πετρώματος επιτυγχάνεται με γραμμικά, κυρίως μεταλλικά, στοιχεία- ράβδους, τα οποία είτε το ενισχύουν αναλαμβάνοντας εφελκυστικές και διατμητικές δυνάμεις εντός αυτού, συνδέοντας ή/και συμπιέζοντάς το είτε το υποστηρίζουν αναλαμβάνοντάς το φορτίο στο οποίο υπόκειται. Αναπτύσσονται οι τύποι των στοιχείων αυτών, η τοποθέτησή τους, η δράση τους, και οι έλεγχοί τους. Προαπαιτούμενη γνώση Μαθήματα: Μηχανική των πετρωμάτων, Τεχνική Γεωλογία. Χρήσιμη βιβλιογραφία: Hoek et al. (1995); Stillborg (1994). 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τοποθετούνται εκεί όπου απαιτείται η άμεση δράση τους χωρίς να μετατοπισθεί το πέτρωμα. Το στέλεχος τους κατασκευάζεται από χάλυβα έλασης, με διάμετρο 22-30mm. Οι ήλοι πακτώνονται (συζευγνύονται) στο πέτρωμα σημειακά, είτε με τριβή είτε με ένεμα (DMFC), και στη συνέχεια τανύονται για να αυξήσουν τη διατμητική αντοχή του πετρώματος και ως εκ τούτου τη φέρουσα ικανότητά του. Ο Lang (1961) μάλιστα για να δείξει παραστατικά την ενισχυτική δράση τους, γέμισε οριζόντιο πλαίσιο με χαλίκια τα οποία στη συνέχεια συμπίεσε μεταξύ τους με κοχλίες, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, και έδειξε ότι εκτός του ίδιου βάρους τους δύνανται να παραλάβουν και πρόσθετα φορτία. Σχήμα 1. Μοντέλο του Lang (1961) Το στέλεχος των αγκυρίων είναι ραβδοχάλυβας είτε οπλισμού (Rebar) είτε συνεχούς σπειρώματος (Threadbar). Η εξωτερική σύζευξη επιτυγχάνεται με μετωπικές πλάκες. Σύμφωνα με τον τρόπο εσωτερικής σύζευξής τους με το πέτρωμα, διακρίνονται σε σημειακής σύζευξης δια τριβής (DFC) και σε σημειακής σύζευξης δια συγκόλλησης με ένεμα (DMC).
description
Mining-support
Transcript of LDY 02 Point
-
2 -
, , -, , / . , , , .
: , . : Hoek et al. (1995); Stillborg (1994).
1 . , 22-30mm. () , (DMFC), . Lang (1961) , , 1, .
1. Lang (1961) (Rebar)
(Threadbar). . , (DFC) (DMC).
-
2
2 / /
2
(=mEchanically anchored Bolt) ( 2) (DFC), 1501-12-03-03-01. , , . , . , , . , ( 3, ). , 1625mm , (fy: ~360670MPa) , . , , . 100mm , . 2 , , .
. , . , . , . , .
2.
Pb
n, Ft , q , , - tan(b+ib).
= tan( + ) ( 1)
, 16, 100kN
110kN, 3
-
3
2 / /
500mm2, 35 30MPa, - b16 ib29 , :
Pb=31.003050010-3=45kN
-
4
2 / /
, .
( 4). , .
: : 2021.7mm 4451mm 100mm
200300Nm
4. CT (http://www.dywidag.co.uk/) 3 (RB=Resin
rock Bolt) ( 5, ) (DMC), 1501-12-03-03-02. , , (.. , ..) ( 3, ), , . . , . - . .
: () 28.5%, () ( ) 66%, () 0.5%, () . , . . 30 120cm 2.5 3.5cm. , ,
-
5
2 / /
. , . . , . , , , . , : 112MPa, 63MPa, 52.5MPa. lb dh Tf , ult -, :
= ( 2) fs , 23.
.
. . , , . , . , , , , .
, . - , , , . , , , .
. , , , . . , . , .
, , . , , , . , . , , , . , , . , , . , .
-
6
2 / /
5.
4 ( 6), 1501-12-03-04-00, , , . , , , .
4.1 (PSA=Prestressed Soil
Anchors) , . 2 3 m. . , , ( ), ( ) . , , . / . / . .
4.2 (PRA=Prestressed Rock
Anchors) .
-
7
2 / /
6. ( ) 5 , , 5.1 . . . , 150250mm 7.512mm.
. , , . , . . , 2/3 (, ) . .
5.2 ( 7) ( 8). , i , . d, . , :
-
8
2 / /
7.
8. .
= 1; = 2 tan ; = 2 tan; = 2 tan ( 3)
, WM, Wel, Wft, Wfp, , , , , , tan . . :
= + + ( 4)
:
= 2 (tan + 2 tan) = = 2 ( + 2 ) ( 5) , Cb [ft-1] 50
5/8 in 40 3/4 in (Peng, 1978, section 6.2.2), :
= 2 + 2 5012 58 4012 34 2.5 ( 6) 135 340
Nm. Stillborg (1994, p.20), : max = 2 + 4.5;2 4.5
, Nby: , Nay: .
, 40kN. 20mm 20. ( 5) ( 6):
= 2 (tan + 2 tan) = 40000 0.0202 (tan 2.5 + 2 tan 20) = 309 = = 40000 0.0202.5 = 320
-
9
2 / /
. Cb , USBR 6584 ISRM (1974, suggested method of determining rockbolt tension using a torque wrench), 9. . . , , . Cb .
9. Cb (USBR 6584) 5.3 , . . , , , , , . , Qt Qe Qr . , .
-
10
2 / /
10. .
- (Brady & Brown, 2007), 10. , Tbf Qt () . - , lb, db, Eb (~207GPa). Qe . Ti, , ui-uebi, . Qe Qr :
= = 2 12 1 = = 2 12 1 = 4 2 = (2 2) (1 1)2 1 =
( 7)
1 , .
1. ( Hoek & Brown, 1980)
db [mm]
lb [m]
Tbf
[kN]
Qr
[mm/MN] 16.0 1.22 / 9 160
-
11
2 / /
16.0 1.83 / 8 241 19.0 1.22 / 1 126 22.0 3.00 / 14 32 22.0 3.00 / 8 126 25.4 1.83 / 54 143 25.4 1.93 85 18
scsl Tb, psb psbf , :
= ; = ( 8) R,
i (=u) , Hooke:
1
=
=
=
= 4 2 + ( 9)
1/kb . 5.4
11 . Pells (2008): () R1 () R2 () R3 () R4 () R5 R1 R5 . , . S, S2, c n, :
= 1 + 52
; = 2 + 3 + 42 , sj :
= + + (0 + ) tan
, cj , j , n0 , c , n .
-
12
2 / /
R2 R5 . 5.4.1 (Dight, 1982). :
( < 1.5mm) . ( ) .
11. (Dight, 1982) , , Ladanyi (1976), Dight (1982) R1. , , , Carter (2003), :
1 = 24 1.7 1 2 = ( + 2) 2 ; = 2 sin1 + sin ; = 1 2 ln 20 + 20 2(0 ) y, Ty : c :
-
13
2 / /
t : : , E : P0 : : T :
, R1 , .
5.4.2 Pst, , , :
2 = sin 1 2 R2 R3 R4, .
5.4.3 ( 11), :
3 = 2 4 tan 2 sin3 : i :
5.4.4 :
4 = 2tan + sin2 cos 1 = tan1 2 tan2 + tan
5.4.5 :
5 = cos 1 2 , . 12 . 2mm , . , , .
, . , . ,
-
14
2 / /
, , .
12. , , (Pells, 2008) 6 - , : () . . . () . . . () . . .
7 1. , , 4 12m. : . db=16mm, sc=sl=2.5m, Tbf=110kN, . , db=19mm, sc=sl=2.0m, Tbf=180kN, . , db=25mm, sc=sl=1.5m, Tbf=267kN, . , db=34mm, sc=sl=1.0m, Tbf=345kN.
-
15
2 / /
2. . . 16mm. ; Q Tbf.
3. , Pb . , . , W. , ( ). (. ). , Pb, , , W, .
.
.
-
16
2 / /
.
. ,
4. W . T , , , c , -. .
5 . .
i)
. .
ii) W = 1000 kN, = 15, = 42 = 36, , , ;
-
17
2 / /
iii) () 25 kN , 25 kN , . , 1;
iv) , , . , () ; T ;
v) 3 . ;
8 Brady BHG and Brown ET (2007). Rock Mechanics for underground mining, Third
edition, Springer.
Carter J (2003). Pells analysis of the shear behaviour of a reinforced rock joint, Report by Advanced Geomechanics, November.
Charette F (2012). Applicability of D-Bolt in high stress conditions, www.dynamicrocksupport.com.
Dight PM (1982). Improvements in the stability of rock walls in open pit mines, PhD Thesis, Monash University, Melbourne, Australia.
Douglas Th and Arthur LJ (1983). A guide to the use of rock reinforcement in underground excavations; CIRIA, Report 101, London.
Hoek E and Brown ET (1980). Underground Excavations in Rock, The Institution of Mining and Metallurgy, London.
Hoek E, Kaiser PK, & Bawden WF (1995). Support of underground excavations in hard rock, Balkema, chs. 12 & 13.
Ladanyi B (1976). Quasi-static expansion of a cylindrical cavity in rock, In Engrg. Appl. of Solid Mechanics (B. Tabarrok, ed.), University of Toronto, 2, 219-240.
Lang TA (1961). Theory and practice of rockbolting, Trans. Soc. Min. Engrs, AIME 220: 333-348.
. (1989).
(1985).
Peng Syd S (1978). Coal Mine Ground Control, John Wiley & Sons, Inc. New York.
Stillborg B (1994). Professional users handbook for rock bolting, Trans Tech Publications.
Windsor CR (1997). Rock reinforcement systems, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 34: 919-951.
2 - 1 2 (=mEchanically anchored Bolt)3 (RB=Resin rock Bolt)4 4.1 (PSA=Prestressed Soil Anchors)4.2 (PRA=Prestressed Rock Anchors)
5 , , 5.1 5.2 5.3 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 5.4.5
6 7 8
