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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
一种改进的中空注浆锚杆连接段螺纹参数优化分析
  • 作者

    朱珍德舒晓云陈卫忠谭贤君田洪铭李 喆

  • 单位

    河海大学 土木与交通学院,江苏 南京中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北 武汉

  • 摘要

    软岩大变形隧道需要及时锚固支护特别是在围岩强度较低的隧道中常采用对围岩扰动较小的中空注浆树脂锚杆施加预应力支护而开挖后围岩产生的大变形将对锚杆性能提出更高的 要求如何提升锚杆强度与变形能力成为控制围岩稳定性的关键考虑改进的中空注浆锚杆树脂 锚固段+砂浆锚固段的螺纹连接特性利用数值模拟分析了锚杆连接段内螺纹螺距连接长度外 壁厚度对连接段强度与变形的影响得到了连接段螺纹最佳组合参数研究结果表明:连接段破坏模式受螺纹抗剪强度钢筋与中空外壁抗拉强度的影响可分为中空外壁拉断破坏螺纹滑脱破坏、 钢筋拉断破坏 当连接段长度较短时易发生螺纹滑脱破坏随着连接长度的增加连接段强度薄弱点由螺纹转移至中空外壁。 不同螺纹螺距条件下存在临界连接长度使得连接段内各强度均 能得到有效发挥从而提高锚杆连接段的整体强度。 随着螺纹螺距的增加连接段整体受力性能得到显著改善当螺纹螺距为1.5 mm螺纹抗剪强度最差在设计时应尽量避免。 在中空外壁直径不变时钢筋直径过大易导致连接段外壁拉断破坏过小易导致钢筋拉断破坏在设计时应合理匹 配钢筋直径与中空外壁直径。 随着中空外壁直径的增加连接段破坏模式由中空外壁拉断破坏转 变为钢筋拉断破坏但连接段性能并未得到较大改善。 对于中空外壁直径为 32 mm 的锚杆而言, 钢筋直径为 25 mm螺纹螺距为 2 mm连接长度为 16 mm 锚杆连接段抗拉性能最佳可满足软 岩大变形隧道的使用要求


  • 关键词

    中空注浆锚杆结构优化螺纹长度螺纹螺距锚杆强度拉伸实验

  • 引用格式
    朱珍德,舒晓云,陈卫忠,等. 一种改进的中空注浆锚杆连接段螺纹参数优化分析[J]. 煤炭学报,2022,47(6):2300-2310.
    ZHU Zhengde,SHU Xiaoyun,CHEN Weizhong,et al. Optimization analysis on thread connection parameters of an improved hollow grouting bolt[J]. Journal of China Coal Society,2022,47(6):2300-2310.
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