Review on the Anchoring Mechanism and Application Research of Compression-Type Anchor

To apply the compression-type anchor to deep roadways, this paper analyzes and summaries the bearing mechanism, shear stress distribution of the grout body and engineering application of the compression-type anchor. The analysis shows that the compression-type anchor has the advantages of reasonable grout body stress form, high loading capacity, good corrosion resistance and durability. The analysis also indicates that further study on the stress distribution of the compression-type anchor’s grout body and the design of a new compression-type anchor with high strength initial support, simple structure, and small diameter that is suitable for the surrounding rock in deep roadway engineering is necessary to apply compression-type anchor supporting technology to the deep roadway.

基于COMSOL的定长锚注浆液扩散规律及工程应用研究

为研究裂隙岩体精准定长锚注技术,采用COMSOL数值模拟与现场试验相结合的手段,分析了不同注浆长度对孔隙水压力及浆液扩散范围的影响规律。研究结果表明:增加注浆长度能够提升孔隙水压力,但对其影响程度呈现减弱趋势,注浆长度2 m时处于相对饱和的状态,在该长度下能够达到或接近最佳的注浆效果。最后,在深部强扰动、高应力复杂条件巷道中开展了工程现场应用,新型定长锚注支护方式增强锚固承载体整体强度的同时使其具有一定的缓冲让压性能,巷道的稳定性得到显著提高,可以实现多次扰动围岩巷道的长期稳定控制。

大风天气火箭吊装抗摆动措施研究

针对大风天气下发射场火箭垂直吊装摆动过大安全难以保证的问题,文中开展了大风天气火箭吊装抗摆动措施研究。首先,建立数学模型计算了各级火箭在大风作用下受力情况;其次,根据计算结果进行了引导绳选型,解决了引导绳断裂的问题,在吊装场地设计了地面固定锚点及快速自锁装置,解决了火箭在空中受风力摆动时地面牵引人员无法控制问题,在发射台设计了火箭组装的引导装置,解决了火箭在与发射台对接时尾喷管与发射台发生触碰的问题;最后,通过试验验证了该4项措施的可行性,为发射场火箭吊装对接提供了方案,对其他大型装设备吊装抗摆动研究具有借鉴意义。

槽式太阳能热发电站中槽式集热器桩基础的施工工艺研究

以某槽式太阳能热发电站的集热场施工工程为例,在国内尚无相关成熟施工工艺的现状下,针对槽式集热器桩基础施工工程量大,以及地脚螺栓施工精度高、工期紧的特点,对槽式集热器桩基础及地脚螺栓安装、固定的施工工艺进行了研究。在满足工程实践需求的前提下,从桩基础点位测量、桩基础成孔、钢筋笼的制作与安装、地脚螺栓固定架的设计和制作、地脚螺栓的安装及固定、混凝土浇筑等各方面对槽式集热器桩基础施工工艺流程进行了多次论证和现场实际验证,最终提出了一套独特的槽式太阳能热发电站中槽式集热器桩基础的施工工艺。通过实际工程验证,该槽式集热器桩基础施工工艺有效控制了地脚螺栓的施工质量,从而确保了槽式集热器的安装精度,并在大幅加快现场施工进度的基础上满足了工程的施工要求。该施工工艺可广泛应用于其他大规模槽式太阳能热发电站的槽式集热器桩基础施工中。

扇形移置带式输送机新式旋转机尾研制

介绍了露天矿扇形移置带式输送机的移设方式、组成和工作原理。通过对扇形移置带式输送机现有机尾的缺点进行分析研究,为解决现有机尾移设不便、周期长等问题,研制一种扇形移置带式输送机新式旋转机尾。通过对新式旋转机尾结构及采取的一些关键技术方法进行分析研究,进一步验证研制的可行性,并阐述了扇形移置带式输送机采用新式旋转机尾的优势及其应用情况。新式旋转机尾的成功研制,为露天矿扇形移置带式输送机高效率作业提供了可靠的设备保障。

花岗岩残积土层全黏结锚杆荷载传递特性试验研究

业界对锚杆锚固体与地层界面的荷载传递特性有着丰富研究成果,但对黏性土层中界面黏结应力集中、应力峰值转移、临界锚固长度及锚固效率等问题仍感到困惑。为此,深坪锚杆试验在花岗岩残积黏性土层中按常规施工水平制作了23根足尺全黏结锚杆,部分锚杆埋设了分布式光纤,采用新型张拉设备进行荷载试验,结果表明:①在锚固体18m长度范围内,全黏结锚杆极限抗拔承载力随长度近似线性增加,超过18m后锚固效率逐渐降低;②锚固体前半段黏结应力尚未达到黏结强度就会向后半段传递,锚固体较短时先传递到锚杆底端再几乎全长增大至黏结强度,较长时前半段先达到黏结强度再向后传递到底端、后半段再接近或几乎达到黏结强度;③浆体拉应力沿轴向分布曲线可分为快速增加、减速增加、慢速减少、归零共4段;④锚固体复合刚度主要体现为锚筋刚度,计算锚固体复合模量时浆体不应采用弹性模量。

单孔复合锚固法的理论和实践

论述了单孔复合锚固法的基本原理、工作机理和工程实践。与传统的锚固法相比 ,单孔复合锚固法能将荷载分散地传递给钻孔内的几个较短的固定段 ,不会发生粘结效应逐步弱化或“脱开”现象 ,能有效地调用天然地层强度 ,显著地提高锚杆承载力。并指出了传统锚杆设计中 ,将固定长度上杆体与注浆体 ,注浆体与地层之间的粘结应力视为均匀分布是不合理的。在计算锚杆承载力时 ,应引入固定长度有效因子这一概念。

软质岩中压力型锚索锚固段应力分布特征

为了研究软质岩中压力型锚索锚固段应力分布和传递规律,进行了足尺现场试验。制作了与实际工程条件相似的试验锚索,在试验锚索的锚固段砂浆体中按一定间距设置了应变砖,记录了在不同张拉荷载下各测点的应变情况,测得压力型锚索锚固段的轴向应变和径向应变分布曲线。通过对试验结果进行分析处理,得到了锚固段与围岩界面剪应力分布曲线。测试结果与已有理论计算结果比较吻合。分析结果表明,在软质岩条件下,承载板附近的锚固体出现了明显的三向应力状态;锚固体中应力传递长度较短;注岩界面剪应力峰值可以达到较高的水平;随着荷载增大,剪应力有向前转移扩张的趋势。

浅议建筑边坡工程技术规范中的若干规定

现行《建筑边坡工程技术规范》存在着一些争议。规范中规定适用范围可为岩石基坑,但很多条款是针对边坡工程的,对基坑工程不适用,建议适用范围不要扩大到基坑;规定临时性边坡使用年限为2年,已不满足工程建设要求,建议提高为5年;几个术语定义不准确,宜重新定义;适用边坡高度及边坡安全等级已不满足工程建设要求,建议适当调整;滑塌区范围估算公式意义不大且有缺陷,建议取消;对坡率法适用范围限制过于严格,建议放宽;查坡率表设计法已过时,建议取消;规定锚杆基本试验时可将锚固段长度减短,但这样得到的极限粘结强度值偏高,将导致工程设计不安全,不能减短;锚杆验收试验标准不明确且应用困难,建议按相关原则重新编写等等。这些意见供规范修编时参考。

压力型锚索力学机理现场试验研究

通过现场试验研究了岩质边坡中压力型锚索的受力和破坏机理。试验锚索采用130 mm孔径,6束标准钢绞线,符合实际工程的常用锚索规格。严格控制锚固段与非锚固段尺寸,设置了不同的锚固段长度用以研究锚索的抗拔力学性能。试验获得了岩质条件下足尺压力型锚索的荷载位移全曲线。用应变砖测试了锚固段注浆体在受力过程中的应变规律,测试结果与理论计算的结果吻合。对试验结果进行分析发现,在较软岩条件下,试验锚索的最佳锚固长度在2 m左右。压力型锚索的位移延性性能非常优秀,在锚索整体位移较大时还能维持较高的承载力,可以提供良好的破坏预警。根据实测的轴向应变发现,随着锚固长度的增加,应力传递长度也略有增加。提出压力型锚索的破坏要经历局部塑性,整体塑性两个阶段。

天兴洲长江大桥3号主塔墩钢吊箱围堰施工

大型钢吊箱围堰在工厂整体制造成型、整体下水并浮运至墩位进行定位,是现代特大型桥梁深水基础施工的发展方向,可以提高钢吊箱围堰的制造精度,减少在墩位处现场拼装的水上作业量。整体制造浮运的钢吊箱围堰集钻孔桩施工平台、钢护筒插打导向结构及承台施工挡水围堰等多种功能于一身,可以大大缩短钻孔桩施工完毕后至开始承台施工的工序转换时间,缩短整个基础的施工时间。但围堰整体制造成型后结构庞大,对锚碇系统投设及围堰的精确定位标准等均有特殊的要求,并给围堰浮运拖带及定位等带来一系列的困难。以天兴洲长江大桥3号墩为例,介绍了大型钢吊箱围堰锚碇系统抛设及对拉预绞的施工方法,简述了双壁钢吊箱围堰浮运拖带方案的选择及围堰精确定位的方法。

赤壁长江公路大桥钢锚梁索塔锚固结构优化设计

赤壁长江公路大桥主桥为主跨720m的结合梁斜拉桥,9~29号斜拉索采用钢锚梁索塔锚固体系。钢锚梁与钢牛腿最初设计采用张拉后固结连接,设计分析发现后期更换斜拉索时施工复杂,断索时固结连接受力较大。优化设计为在钢锚梁底板增设顺桥向限位钢板,限位钢板与钢牛腿顶板侧面磨光顶紧,即张拉后顶紧式连接;钢锚梁与钢牛腿之间采用普通螺栓栓合。通过优化,换索时可直接对称放松旧索、更换新索、再对称张拉新索,断索后斜拉索水平力通过限位钢板以压力的形式传递至塔壁。采用有限元软件建立该桥索塔锚固区索力最大节段模型进行计算,得到优化方案塔壁在换索工况下不受力、在断索工况下外侧受拉,规避了原方案塔壁内侧受拉,在塔壁外侧配置适量预应力后,可满足受力要求。

一种能满足MEMS微梁固支边界条件的锚

在MEMS领域 ,微梁广泛应用于各种器件及材料参数的提取中 ,但是由表面微加工工艺制成的单层台阶型锚 ,往往不能使微梁满足理想固支的边界条件 ,从而给器件设计和材料参数的提取带来较大的误差 .为了解决这一问题 ,文中提出了一种结构新颖的锚 ,经Coventorwear软件模拟表明 ,该锚能提供接近理想固支的边界条件 .

不同生育期烤烟根系固土能力特征研究

本研究选取云南省主要种植作物--烤烟为试验材料,分析烤烟不同生育期（团棵期、现蕾期、成熟期）的根系固土能力特征。应用锚杆拉力计和自行设计的剪切箱对不同生育期烤烟根系的固土能力在0-10 cm和0-20 cm土层进行原位测定。结果表明：同一生育期,根系密度表现为0-10 cm〉0-20 cm；同一土壤深度范围内,根系密度表现为成熟期〉现蕾期〉团棵期。相同深度范围内,固土能力表现为成熟期〉现蕾期〉团棵期；在现蕾期和成熟期,固土能力表现为0-10 cm〉0-20 cm,而团棵期由于根系尚未深扎至20 cm深度,只有在样方的塑性变形阶段的固土能力,表现为0-10 cm〉0-20 cm；同一生育期相同深度范围内,载荷与位移间呈现显著的直线相关关系（P〈0.01）。随着载荷的增加,将出现载荷临界点F1、F2和F3, F1为比例极限点, F2为屈服拉力点, F3为抗拉极限点。相同深度, F1与根系密度间无明显相关关系, F2和F3分别与根系密度间呈显著幂函数关系。在0-10 cm, F2与根系密度和F3与根系密度的相关方程分别为y=1.313x0.042和y=1.379x0.084；在0-20 cm, F2与根系密度和 F3与根系密度的相关方程分别为 y=1.389x0.048和 y=1.638x0.077。该测定方法可以在水土保持上作为评价不同作物（植物）固土能力的有效参考手段,建立不同作物根系固土数据库,为坡耕地作物配置提供理论依据。

偏心系数和锚腚角对固定锚腚拖曳锚运动的影响

为观测和分析安装中拖曳锚在土中的运动特性,自制了由玻璃水槽、拖曳系统和拉力传感器组成的板锚拖曳试验装置。将硅凝胶与水混合制备成了透明土,依据有效重度强度比确定模型锚材料,按照1:50缩尺比例,在自制板锚拖曳试验装置上开展固定锚腚拖曳锚拖曳试验,研究了偏心系数和锚腚角对固定锚腚拖曳锚运动特性的影响规律。结果表明:该试验装置可以直接观测拖曳板锚嵌入土中运动的全过程;锚眼法向偏心距和切向偏心距不是独立参数,偏心系数能综合描述锚眼偏心对板锚在土中运动的影响;锚腚角是影响板锚在土中运动的重要参数,随着锚腚角增加,板锚最终嵌土深度先增加后减小;随着锚眼偏心系数增加,板锚最终嵌土深度先增加后减小;固定锚腚拖曳锚在土中的运动轨迹近似服从负指数函数曲线。

岩石锚固段轴向拔力与锚端斜拉力的换算方法

针对岩体锚固中,当母岩锚拔力与锚端斜拉力不一致,存在一定夹角时,当前尚无母岩锚拔力与锚端斜拉力的换算方法。为解决母岩锚拔力与锚端斜拉力之间的换算关系,根据力平衡原理和采用三角函数等数学推导,结合试验检测的方法,推导出不同角度时的母岩锚拔力与锚端斜拉力的换算式。说明可换算母岩锚拔力与不同角度时的锚端斜拉力。

隧道内接触网悬挂固定方式研究

研究目的:隧道内接触网悬挂固定方式从高铁建设开始就一直存在争论,分析明确两种固定方式的各种性能,合理选用悬挂固定方式是高速铁路接触网设计的关键。研究结论:本文通过对预埋滑槽和后置锚栓两种接触悬挂固定方式的受力情况、零件性能、对隧道的影响、工程造价、施工方式、运营维护等多个方面的对比分析,得出:(1)预埋滑槽具有受力均匀、后期施工方便、接地可靠等优点,但工程造价高,且站前施工单位预留精度较差;(2)化学锚栓需要单独增加接地端子、调整余量小,但不受模板限制、定位灵活、施工精度可控和工程造价低;(3)结合国内的施工建设情况,建议优先采用后置锚栓的悬挂固定方式。

饱和黏土中固定锚腚拖曳锚嵌入轨迹预测模型

饱和黏土中固定锚腚拖曳锚的嵌入轨迹和承载力预测是深水系泊系统设计的关键。从固定锚腚拖曳锚在饱和黏土海床嵌土的初始状态出发,将固定锚腚拖曳锚和周围土体视作宏单元,假设在锚链拉力作用下宏单元沿土体屈服面法向运动,利用锚链方程计算锚眼拉力,基于增量迭代法建立了预测固定锚腚拖曳锚嵌入运动轨迹和锚眼拉力的模型,编制了相应的计算程序。利用程序预测了Bruce Dennla MK4固定锚腚拖曳锚、Murff算例拖曳锚在饱和黏土中的运动轨迹和承载力,结果表明:本文所建立的模型预测结果正确,可以用于预测固定锚腚拖曳锚嵌入饱和黏土全过程中板锚的运动轨迹、运动形态和锚眼拉力;固定锚腚拖曳锚嵌入过程中,锚运动形态有一个调整过程,因此,旋转角先减小,而后增加,并逐渐趋于稳定值。

三点式静电场测试笔

针对GVZ-4型导电微晶静电场描绘仪测量精度差和实验效率低的弊端,研制了三点式静电场测试笔.该三点为测试点、动定位点和静定位点.在导电微晶上进行测量时,将动定位点和静定位点放于参考点,测试点测出电势点位置后,这三点构成一个稳定的三角形.在没有形变的情况下,将动、静定位点放于纸上相应的参考点,测试点的位置随之而定,该点就是等势点.利用三点式静电场测试笔进行测量,不仅能提高测量精度和实验效率,而且可以降低实验成本及制造成本低.

MK7-3型拦阻装置缓冲系统动力学分析

分析了MK7-3型拦阻装置的工作原理,采用牛顿定律建立了滑轮缓冲装置和钢索末端缓冲装置的动力学模型。研究发现,滑轮缓冲装置可以有效地减小阻拦初期发生的钢索张力峰值;钢索末端缓冲系统可以减小动滑轮组和定滑轮组之间钢索的松弛,从而防止拦阻装置在阻拦过程中钢索出现颤动。