螺纹钢锚杆楔形端部搅拌树脂锚固剂运移特征及锚固实验

摘要

锚固施工时在钻孔内搅拌树脂锚固剂属于隐蔽性工作,不易掌握搅拌后锚固剂的分布情况。采用理论分析、数值模拟及实验室实验相结合的方法,分析螺纹钢锚杆楔形端部形态对锚固剂搅拌效果的影响规律。理论分析表明,锚杆楔形搅拌端的切削角对锚固剂上的作用力及搅拌效果影响较大。锚杆楔形搅拌端会使锚固剂封袋顶部产生凹陷,在锚杆转动时增加了锚固剂所受的旋转力有助于破坏锚固剂封袋,提高树脂胶泥与固化剂的流动性;数值模拟分析发现,当双楔形角为75°、"一"字型尖端处有横肋、偏距C=0时,螺纹钢锚杆楔形搅拌端上方锚固剂搅拌更均匀、流速更大、在锚固孔内扩散范围更广;同时,发现在锚杆楔形搅拌端的"一"字型尖端加制凹槽后,更有助于提升锚固剂的搅拌效率;由锚杆锚固性能实验可知,在对称双楔形角为75°的锚杆搅拌端加制凹槽后,拉拔力峰值的平均值提升约15%,相比原型锚杆试件拉拔力峰值的平均值提升了约36%。研究成果对于提高锚杆锚固质量、改善锚固性能具有一定的理论与工程应用价值。