隨著錨桿支護(hù)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，其已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外，并成為巷道支護(hù)的主要技術(shù)手段。回采巷道主要采用組合錨桿支護(hù)技術(shù)，以錨桿為主體并輔以鋼帶、托盤等組合構(gòu)件，利用鋼帶和鋼筋托梁等組合構(gòu)件將各根單獨(dú)作用的錨桿有效聯(lián)結(jié)起來，共同支護(hù)巷道圍巖，提高錨桿支護(hù)的整體效果。錨桿構(gòu)件對(duì)巷道支護(hù)起著十分重要的作用，但對(duì)于其受力狀態(tài)研究尚少，本文主要針對(duì)錨桿托盤的受力特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。

測試方法介紹

本文采用應(yīng)變電測法來進(jìn)行托盤的試驗(yàn)應(yīng)力分析，測力托盤通過應(yīng)變測量原理測量托盤的受力，使用箔式電阻應(yīng)變花，將其粘貼在錨桿托盤受力的典型位置上，使用半橋電路測量應(yīng)變值。

儀器的選擇

如果測量點(diǎn)處于平面應(yīng)力狀態(tài)，并且主應(yīng)力的大小和方向均未知，那么在這種情況下，選擇的應(yīng)變花要能夠得出3個(gè)不同方向的正應(yīng)變，從而得出測點(diǎn)主應(yīng)力大小和方向。由于托盤的形狀和工作環(huán)境特殊，所以對(duì)于應(yīng)變花的材料和選擇至關(guān)重要，選擇型號(hào)JHBX120-3C應(yīng)變片。儀器選用JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀，全軟件操作，數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)保存，自動(dòng)生成報(bào)表，精度高，測量結(jié)果準(zhǔn)確。

應(yīng)變花粘貼位置

由于在靠近圍巖一側(cè)容易受到圍巖的擠壓摩擦而導(dǎo)致應(yīng)變花破壞，所以應(yīng)變花僅貼在外側(cè)。溫度補(bǔ)償片貼于獨(dú)立且不受力的鐵片上。為了測量方便，對(duì)應(yīng)變花粘貼位置進(jìn)行編號(hào)，托盤平面上從托盤左下角起順時(shí)針分別為1^#、2^#、3^#、4^#、5^#、6^#、7^#、8^#測點(diǎn)，托盤弧面上從上起逆時(shí)針分別為9^#、10^#、11^#、12^#測點(diǎn)，其中9^#、11^#測點(diǎn)在拱高的1/3處，10^#、12^#測點(diǎn)在拱高1/2處。

托盤受力試驗(yàn)檢測

由于托盤配合鋼帶使用具有良好的效果，且托盤與鋼帶接觸一般為面接觸。因此，本次主要檢測托盤在剛性接觸面上的受力情況。首先，將制作好的測力托盤放在試驗(yàn)臺(tái)上，在試驗(yàn)臺(tái)下方安裝一載荷傳感器，使用扭矩倍增器和扭矩扳手逐步施加載荷，當(dāng)傳感器顯示載荷每增加10KN時(shí)，停止加載并使用JHYC應(yīng)變儀來接收應(yīng)變數(shù)據(jù)。

檢測數(shù)據(jù)分析

根據(jù)測得數(shù)據(jù)可得出以下結(jié)論：

1. 錨桿托盤在130-140KN時(shí)屈服，屈服后錨桿托盤應(yīng)力及應(yīng)變發(fā)生顯著變化。

2. 屈服前錨桿托盤最大應(yīng)力值為550MPa，且各測點(diǎn)主要以壓應(yīng)力為主；屈服后托盤最大應(yīng)力都急劇增加。

3. 當(dāng)載荷一定時(shí)，錨桿托盤拱部的應(yīng)變與最大應(yīng)力均大于托盤平面部分，由此得出拱部為托盤主要承載區(qū)。

4. 屈服前錨桿托盤平面部分四角處與托盤四邊中心處的最大應(yīng)力相差不多，屈服后托盤四邊中心處最大應(yīng)力。