Лабораторна робота №3

Тема: Вивчення приладу штанговисмикувача МА-10

Призначення:

Штанговисмикувач МА-10 призначений для вимірювання статичних зусиль натягу анкерного кріплення в масиві.

Загальний вигляд конструкції показаний на рисунку 3.1.

Рис. 3.1. Загальний вигляд конструкції

1 – штанговисмикувач, 2 – лінійка, 3 – центруючий елемент з опорною шайбою, 4 – рукоятка, 5 – манометр, 6 – маслопровід, 7 – ручний насос.

Принцип дії

На анкер в масиві надягається опорна шайба, потім центруючий елемент. Прилад приєднується до анкера за допомогою різьбового з'єднання. Потім прилад приєднується до масло насосу, і ручним важелем піднімається тиск, манометр показує тиск нагнітання. Тиск піднімають до моменту поки на лінійці не почне відмічатись рух гідро циліндра.

Фіксуються зрушення по гідро циліндру і будується графік залежності між тиском і зрушеннями (Рис. 3.2.).

Рисунок 3.2. Графік залежності між тиском і зрушеннями

1 – зусилля натягу, 2 – P_max максимальне зусилля натягу, 1 - 2 – робоча зона анкера.

Після завершення досліду анкер переустановлюють

Порядок виконання роботи

1. В першу чергу на хвостовик анкера, який стирчить з масиву, на різьбу одягається дві шайби.

2. Нагвинчується гідро циліндр (центруючий елемент зі штанговисмикувачем) без приєднання магістралі та затягується.

3. Приєднуємо магістраль. За допомогою зливного отвору встановлюємо значення тиску на нуль.

4. Перевіряємо герметичність з єднання. Закриваємо зливний отвір.

5. За допомогою ручної рукоятки починаємо піднімати тиск. Контроль за значенням тиску здійснюється за допомогою манометра.

6. Одна людина виконує нагнітання тиску, друга людина за допомогою лінійки контролює деформування гідро циліндру (до початку іспиту на лінійці повинно бути виставлено значення нуль).

7. В процесі дослідження кожного анкера виконується фіксація двох параметрів: значення тиску та відповідний показник довжини висмикування (на скільки анкер висмикується з масиву).

8. Фіксуються зрушення по гідро циліндру і будується графік залежності між тиском і зрушеннями.

Процес дослідження виконується наступним чином:

Від нуля тиск піднімається до певного рівня, при чому значення зрушення залишаються не змінними. Після цього починається процес повільного зрушення, ділянка початкового тиску (без зростання тиску з’являються поступові зрушення, висмикування анкера з початкового затиснення). Далі спостерігається ділянка пропорційності (робоча зона анкера), згодом іде ділянка максимального тиску, далі йде процес плавного випускання анкеру.

P_max – максимальна несуча можливість анкера (5 МПа)

Р_зс – початковий тиск зсуву (1..2 МПа)

Максимальна несуча можливість анкера визначається зусиллям щеплення анкера з масивом. А початковий тиск зсуву – його конструктивними особливостями.

Точка 1 визначає робочу напругу анкера. Якщо в межах виробки знаходяться декілька анкерів, кожний з них можна виміряти, то сума тисків зсуву є несуча здатність анкерів, що забезпечується в цьому перерізі. Вздовж виробки таких контрольних замірів виконується декілька, як правило їх повинно бути не менше ніж п’ять в однаковому геологічному масиві. Кожен іспит має свої показники, якщо показники геологічного масиву та кріплення однакові, то ці дані між собою можна усереднювати (середня максимальна можливість, середня мінімальна та робоча зона). Якщо ж характеристики масиву чи кріплення змінюються, то усереднення неможливе. Усереднення виконується для анкерів встановлених однаковим чином.

Потім може бути побудована епюра напруг в анкерах, які встановлені в поперечному перерізі виробки. Ця епюра є показною характеристикою: анкери зміцнюють приконтурний масив навколо виробки, підвищуючи його міцність, відповідно можна зменшити несучу здатність кріплення (якщо бетонне кріплення, то можна зменшити товщину, якщо рамне кріплення, то можна збільшити шаг між рамами).