Что такое крепление грунта? Руководство по креплению горных и туннельных работ.

Что означает «наземная поддержка»?

Материалы для укрепления грунта — это средства, используемые для поддержки и стабилизации скальных пород, грунта и подземных выработок. К ним относятся такие элементы, как болты и стяжки, арматурные сетки, анкеры и инструменты для мониторинга.

Точный перечень необходимых типов креплений грунта будет зависеть от условий работы и от того, что именно вы пытаетесь укрепить. Система креплений грунта может состоять из одного или нескольких из следующих компонентов:

• Анкерные болты и анкерные стержни
• Тросовые болты
• Смола или цемент
• Стальные арки
• Стальные ремни
• Проволочная сетка/опора
• Опорные пластины, гайки и другие крепежные элементы.
• Буровое и монтажное оборудование

Следует помнить, что крепление грунта не всегда зависит только от одного из этих элементов. Во многих шахтах и ​​туннелях используются несколько методов крепления в сочетании.

Укрепление туннеля может осуществляться с помощью анкерных болтов для поддержки горной породы, сетки для предотвращения падения незакрепленных камней на рабочих, опорных плит для распределения нагрузки от болтов и стальных арок для обеспечения дополнительной поддержки там, где это необходимо.

Поэтому важно рассматривать наземную поддержку как целостную систему, а не просто набор отдельных элементов.

Ознакомьтесь с полным ассортиментом продукции Wanfeng для поддержки грунта.

Зачем нам нужна подземная система крепления грунта?

Прокладка любых подземных коммуникаций, будь то туннель, шахтный выработок или подземная камера, изменяет естественное распределение напряжений, существовавшее в горной породе.

Обычно горная порода удерживается окружающим материалом. Когда часть этого материала удаляется, напряжения вокруг образовавшегося отверстия перераспределяются.

В ходе или после этого перераспределения напряжений окружающая почва может испытывать:

* движение горных пород;

* растрескивание/раскрытие стыков;

* рыхлые камни/обвалы с поверхности;

* деформация крыши;

* нестабильность боковой стенки;

* сжимаемая земля; или

* локализованное разрушение конструкции.

Для контроля этих условий и стабилизации котлована используется система крепления грунта.

Правильно спроектированные и установленные опоры помогают создать более безопасную среду, позволяя безопасно продолжать земляные работы, добычу полезных ископаемых и строительные работы. Правильная схема крепления должна основываться на геологических особенностях проекта, инженерном проектировании, предполагаемых условиях нагрузки и требованиях к установке.

Какие основные виды наземного оборудования существуют?

Каждая шахта и каждый туннель уникальны. Не существует единого универсального средства крепления грунта, подходящего для всех задач.

Специально подобранное армирование. Именно поэтому большинство современных систем крепления грунта обычно состоят из комбинации компонентов из нескольких категорий, перечисленных ниже.

1. Системы анкеровки и крепления горных пород

Анкерные болты — одни из наиболее часто используемых элементов крепления горных пород в подземных шахтах и ​​туннелях.

Анкерные болты не просто поддерживают рыхлую породу снизу. При правильной установке они укрепляют сам окружающий скальный массив.

В зависимости от масштаба и геотехнических условий проекта проектировщики могут использовать различные технологии анкеровки, в том числе:

* анкерные болты, закрепленные смолой

* полые анкерные стержни для заполнения пустотелыми растворами

* системы крепления кабелей

* механические болты

* болты с фрикционным сопротивлением

* резьбовые анкерные системы

Ознакомьтесь с системами анкеровки и крепления горных пород компании Wanfeng для горнодобывающих и тоннельных работ.

Хотите узнать, как работают анкерные болты?

В большинстве случаев цель состоит в том, чтобы помочь соединить неустойчивую породу с соседней, более устойчивой. На приведенной ниже диаграмме показан упрощенный механизм передачи нагрузки:

Болт / анкерная планка → анкерное крепление → опорная пластина → гайка / стопорный элемент

Установленная арматура взаимодействует с окружающим грунтом, обеспечивая стабилизацию, а не действует как отдельный конструктивный элемент.

2. Анкерные материалы на основе смолы и цемента

Что соединяет анкерное устройство с грунтом? Во многих случаях вы найдете картриджи со смолой или цементный раствор.

полимерное крепление

Смола в картриджах популярна, когда требуется быстрая установка и достаточно быстрое время застывания.

Для установки анкерная смола смешивается внутри скважины по мере вставки болта (часто с некоторым вращением). Это создает прочную смоляную систему, которая помогает закрепить болт на месте.

Цементная затирка швов

Цементный раствор также можно использовать с пустотелыми стержнями и другими методами армирования, которые требуют заполнения и сцепления пробуренного отверстия или окружающего грунта.

Не следует рассматривать эти изделия как простые расходные материалы. В большинстве случаев они являются важнейшей частью конструкции, обеспечивающей передачу нагрузки при армировании.

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом материалов для затирки и анкеровки.

3. Системы крепления кабелей болтами

Нужно, чтобы усиление проникало глубже? Тросовые анкеры могут передавать нагрузку на большую глубину, чем традиционные анкерные болты.

Кабельные болты использовались в:

• подземные шахты и туннели
• котлованы с большими пролетами
• крыши шахт
• подземные камеры

Как следует из названия, в кабельных системах используются более длинные стальные жилы, способные проникать глубже в землю. Точная конструкция будет варьироваться в зависимости от требований проекта и геотехнических условий.

Нужна помощь в выборе болтов для троса для вашего применения?

Каждый тросовый болт обычно состоит из пряди (или троса), а также раствора, анкерных замков, пластин и крепежных элементов. По этой причине тросовые болты следует выбирать, исходя из всей конструкции в целом, а не просто из диаметра троса.

Ознакомьтесь с системами крепления и анкеровки горных пород для подземной поддержки.

4. Стальные опорные системы

Вместе с анкерными болтами стальная опора помогает укрепить грунт вокруг подземного отверстия.

Системы стальных опор могут состоять из:

• U-образные стальные опоры
• Стальные арки
• двутавровые балки / несущие балки
• стальные ремни W
• соединение/крепление компонентов

Стальные системы позволяют монтажникам ограждать или «укреплять» котлован дополнительной несущей конструкцией. Они могут быть особенно полезны в тех случаях, когда котлованы требуют большей несущей способности или когда одной лишь локальной поддержки недостаточно для полной компенсации геологических деформаций.

Монтаж стальных балок с анкерными болтами может выглядеть примерно так:

В некоторых случаях при проведении раскопок могут использоваться стальные ребра в сочетании с анкерными болтами, сеткой, ремнями и арками.

Ознакомьтесь с различными системами стальной опоры для туннелей и шахт.

5. Опора и армирование поверхности

Тот факт, что вы вбили болты в землю, не означает, что фрагменты породы не смогут отвалиться от поверхности между болтами.

Именно поэтому армирование поверхности обычно выполняется в сочетании с анкерными болтами и тросами.

Сетка помогает предотвратить падение рыхлых обломков породы между точками крепления. Пластины распределяют нагрузку с поверхности породы на установленный болт.

Системы поверхностной поддержки могут включать в себя:

• проволочная сетка
• армирующая сетка
• стальные ремни
• опорные пластины
• куполообразные пластины
• анкерные пластины типа «бабочка»
• гайки / шайбы
• крепежные изделия / аксессуары

Вместе эти компоненты могут образовывать систему крепления грунта, которая выглядит следующим образом:

Горная порода → сетка → опорная плита → анкерный болт → закреплённый грунт

Ознакомьтесь с материалами для укрепления и поддержки поверхности.

6. Сверлильные и режущие инструменты

Прочность армирования скальных пород зависит от метода его установки. Перед установкой большинства систем крепления грунта необходимо пробурить отверстия в земле.

Условия добычи/бурения будут различаться в зависимости от области применения. К наиболее распространенным факторам относятся:

• твердость породы
• абразивность
• диаметр отверстия
• требуемая глубина бурения
• буровое оборудование
• Технические характеристики болтов/анкеров

Монтажникам также потребуются совместимые сверла и режущие инструменты для создания отверстий под анкеры. Ознакомьтесь с ассортиментом буровых инструментов Wanfeng для горнодобывающей промышленности и прокладки туннелей.

Активная поддержка против пассивной поддержки: в чем разница?

В заголовках иногда системы наземного обеспечения подразделяются на активные и пассивные.

Активное подкрепление

Активная система крепления взаимодействует с окружающей горной породой или укрепляет её.

Анкерные болты и закрепительные устройства относятся к этой категории, поскольку их предназначение заключается в повышении прочности горной породы, окружающей выработку.

Пассивная поддержка

Системы, считающиеся пассивными, обычно реагируют, оказывая сопротивление движению грунта или нагрузкам на опорную систему.

В зависимости от конструкции, эту функцию могут выполнять стальные арки и некоторые системы несущих конструкций.

В большинстве подземных систем крепления используется сочетание обоих подходов.

Пример поддержки гибридного режима:

Анкерные болты для усиления конструкции > сетка для предотвращения обрушения горных пород > стальные арки для несущей способности.

Цель состоит не всегда в определении того, использовать ли активную или пассивную поддержку, а в поиске оптимального баланса, соответствующего условиям грунта.

Как выбрать систему наземного крепления?

Вместо того чтобы сначала просматривать каталог продукции, выбор средств поддержки грунта следует основывать на инженерных требованиях. Необходимо учитывать ряд факторов.

Условия горной породы

В качестве вопросов можно задать следующие:

• Горная порода выглядит прочной или сильно трещиноватой?
• Содержит ли горный массив крупные трещины или другие разрывы?
• Земля сжимается/выгибается/деформируется?
• Вы имеете дело с грунтовыми водами?
• Насколько сильно выветрен грунт?
• Есть ли слабые слои между более прочными слоями горных пород?

Состояние горного массива может помочь определить, какой тип армирования потребуется, а также помочь определить плотность крепления.

Геометрия раскопок

В небольшом шахтном туннеле обычно не используется такое же крепёжное устройство, как в большой подземной пещере.

К числу параметров, которые обычно учитываются, относятся:

• ширина котлована
• высота
• охватывать
• глубина
• ориентация
• каменистые условия кровли и боковых стенок

Как правило, для более крупных котлованов требуется более длинное или глубокое армирование, а также использование таких элементов, как болтовое крепление тросами или стальные несущие конструкции.

Требуемая длина и нагрузка анкера

Выбор болтов должен основываться не только на увеличении диаметра арматурного стержня.

• Длина якоря
• Сила прорыва
• Предел текучести
• Размер тарелки
• Способ крепления
• Схема установки

Следует учитывать соответствие инженерному проекту.

В качестве примера рассмотрим полые анкеры для цементирования: для удовлетворения различных требований к армированию могут использоваться анкеры различной длины.

Компания Wanfeng предлагает несколько конфигураций полых анкерных стержней в рамках своей системы крепления и анкеровки скальных пород. Доступны различные размеры полых стержней для удовлетворения конкретных потребностей проекта.

Условия установки

Для установки системы опор также должно быть в наличии необходимое оборудование.

При проектировании следует учитывать следующее:

• Какое буровое оборудование имеется в наличии?
• размер скважины
• место установки
• оборудование для установки болтов
• метод затирки
• ограничения доступа
• Последовательность строительства.

Доступ к оборудованию в подземных шахтах может быть очень ограничен, поэтому это крайне важно учитывать.

Коррозия/Условия эксплуатации

В условиях наличия грунтовых вод влажность или воздействие химических веществ могут влиять на стальные элементы и их долговечность.

При выборе материалов и покрытий, рассчитанных на длительный срок службы, следует учитывать условия окружающей среды. Эти условия необходимо уточнить при обсуждении проекта с поставщиком услуг.

Типичные конфигурации наземного обеспечения

Представленные ниже конфигурации разработаны сертифицированными инженерами, но они демонстрируют примеры взаимодействия различных компонентов в различных областях применения.

Подземная шахтная выработка

Возможные параметры конфигурации включают:

Анкерные болты + анкеровка смолой + опорные пластины + стальные стяжки + сетка

В этой системе используются болты для стабилизации грунта вокруг котлована. На поверхности устанавливаются сетка и ремни для предотвращения обрушения грунта.

Строительство тоннелей

Вероятные компоненты системы крепления тоннеля включают в себя:

Анкерные болты + цементный раствор + сетка + стальные арки

Окончательная система будет в значительной степени зависеть от геологических особенностей, размеров туннеля и метода проходки.

Компания Wanfeng поставляла продукцию для усиления тоннелей и работала над проектами по укреплению грунта в тоннелях. В число проектов входят проект укрепления тоннеля SCL 1103 на участке Шатин — Центральный мост в Гонконге и строительство тоннеля в горах Сягунла длиной 4392 м в Тибете. Посетите наш сайт. примеры проектов почитать о предыдущих проектах.

Откос карьера и открытого рудника

Крепление грунта применяется и к котлованам над землей.

В любом месте, где имеются естественные или созданные человеком слабые места в скальных породах, может потребоваться какое-либо укрепление. Это включает в себя высокие откосы в открытых карьерах и каменоломнях.

Поддержка может включать один или несколько из следующих элементов:

• анкерные брусья
• анкерные болты
• сетка
• тарелки
• затирочный материал
• дополнительные решения по укреплению склонов

Узнайте больше об открытом карьере и креплении откосов карьера Ваньфэн.

Укрепление автомобильных дорог и откосов

В проектах по стабилизации грунтовых и скальных откосов вдоль транспортных магистралей могут использоваться грунтовые анкеры.

Анкерная система может использоваться в сочетании с поверхностным укреплением, дренажем или другими инженерными решениями в зависимости от условий проекта.

Осмотрите насыпь автомагистрали в Ванфэне и решения для поддержки откосов выемки.

Системы наземного крепления состоят из множества компонентов.

Если вы отвечаете за закупку наземного оборудования, вам следует знать, что используемые вами изделия не работают по отдельности.

Возьмем, к примеру, эту теоретическую болтовую кровлю шахты:

Болт является основным усиливающим элементом.

Смола или раствор помогают передавать нагрузку между болтом и грунтом.

Пластина равномерно распределяет усилие по поверхности котлована.

Сетка помогает предотвратить обвалы камней на поверхности.

Гайка фиксирует систему на месте.

Стальные стяжки могут помочь соединить различные точки усиления.

При необходимости для дополнительной опоры можно использовать стальные арки.

Использование более дешевой пластины или внезапная замена болта на другой размер может привести к проблемам с поставками, если остальная часть системы окажется несовместимой. Мы рекомендуем проверять всю систему крепления при выборе оборудования для укрепления грунта, особенно для международных горнодобывающих проектов.

Вопросы, которые следует задать перед заказом наземного оборудования.

Предоставление информации о вашем проекте позволит производителю предложить более подходящую конфигурацию продукта.

Прежде чем запрашивать ценовое предложение, постарайтесь подготовить следующую информацию:

1. Что это за приложение?

Примеры включают:

• подземная угольная шахта,
• Шахта твердых пород,
• железнодорожный тоннель,
• туннель на шоссе,
• гидроэнергетический туннель,
• откос карьера,
• уклон шоссе,
• Выемка грунта под фундамент.

2. Какие вспомогательные компоненты необходимы?

Укажите, если проект требует:

• анкерные болты,
• болты для кабелей,
• анкерные брусья,
• смоляные картриджи,
• цементная затирка,
• стальные арки,
• сетка,
• тарелки,
• орехи,
• буровые инструменты.

3. Какие технические характеристики необходимы?

Укажите известные инженерные требования, такие как:

• диаметр,
• длина,
• тип резьбы,
• марка стали,
• предел прочности,
• размер пластины,
• диаметр отверстия,
• Длина крепления,
• защита от коррозии.

4. Какое количество необходимо?

Расчетные годовые или проектные объемы позволяют крупным горнодобывающим предприятиям лучше планировать производственный график и упаковку продукции совместно с производителем.

5. Доступны ли проектные чертежи?

Предоставляйте исполнительные или инженерные чертежи, если таковые имеются. Технические чертежи позволяют производителю лучше помочь с изготовлением компонентов по индивидуальному заказу, нестандартных размеров или комбинированных опорных узлов.

Комплексное снабжение опорных конструкций для горнодобывающих и тоннельных проектов.

Координация работы многочисленных поставщиков может стать сложной задачей, когда на одной и той же строительной площадке доставляются болты, анкеры, пластины, сетка, конструкционные стальные элементы и буровое оборудование.

Сотрудничество с поставщиком, способным предоставить полный ассортимент совместимых элементов наземного обеспечения, может упростить управление:

• технические характеристики,
• совместимые продукты,
• стандарты качества,
• упаковка,
• объединенные поставки,
• Уведомление о заказе на покупку.

Компания Hebei Wanfeng Machinery Manufacturing Co., Ltd. является производителем и экспортером продукции для горнодобывающей и инженерной промышленности. Она поставляет оборудование для крепления грунта при горнодобывающих проектах, прокладке тоннелей, подземном строительстве, стабилизации склонов, креплении и укреплении фундаментов.

В линейку продукции для наземного обслуживания компании входят:

• материалы для затирки и анкеровки,
• сверлильные и режущие инструменты,
• Системы крепления и анкеровки горных пород,
• стальные опорные системы,
• Материалы для поддержки поверхности и армирующие материалы.

Компания Wanfeng также может оказать помощь в разработке нестандартных размеров, комбинированного вспомогательного оборудования или нанесении продукции под собственной торговой маркой через свои услуги по наземному техническому обслуживанию и OEM-производству.

Часто задаваемые вопросы

1. В: Что такое наземная поддержка?

А: Крепление грунта относится к элементам, используемым для укрепления или поддержки кровли, боковых стенок и прилегающих скальных пород подземных выработок. Сюда относятся анкерные болты, тросовые болты, смола или раствор, проволочная сетка, стальные стяжки, опорные плиты и стальные несущие конструкции.

2. В: В чем разница между анкерным болтом и тросовым болтом?

А: Анкерные болты обычно используются для локального укрепления породы вблизи выработки. Тросовые болты, изготовленные из гибких стальных жил, позволяют обеспечить более глубокое укрепление там, где требуется большая длина для анкеровки.

3. В: Почему проволочная сетка используется вместе с анкерными болтами?

А: Анкерные болты используются для укрепления отдельных участков горной породы, а сетка — для удержания более мелких кусков породы между этими более крупными точками укрепления. Таким образом, использование сетки вместе с анкерными болтами может помочь предотвратить обвалы горных пород.

4. В: Для чего используется фиксация смолой?

А: Смоляные материалы часто используются для фиксации анкерных болтов в скважине. Быстротвердеющая смола позволяет быстрее закрепить болты под землей.

5. В: Когда используются стальные арки?

А: Стальные арки могут обеспечить дополнительную несущую способность и ограничение выработки, чего невозможно добиться локальным укреплением скальных пород. Расстояние между арками и их размеры должны соответствовать проектным размерам тоннеля и окружающим геологическим условиям.

6. В: Могу ли я использовать одну и ту же систему крепления грунта во всех шахтах?

А: Выбор способа крепления грунта должен основываться на геологических условиях, поведении горной породы, размерах котлована, глубине, предполагаемых условиях нагрузки, состоянии грунтовых вод и желаемом сроке службы.

7. В: Какую информацию я должен предоставить поставщику наземного обслуживания?

A: Тип проекта, чертежи, размеры болтов/анкеров, требуемые характеристики нагрузки/материала, размер пластины, резьба, требования к защите от коррозии, количество и условия монтажа — вся эта информация полезна при выборе поставщика креплений для грунта.

Для вашего проекта необходимы анкерные болты и крепления грунта?

Независимо от того, начинаете ли вы разработку подземного рудника или туннеля, добываете камень, укрепляете склоны или армируете фундаменты — для вашего проекта существуют продукты для укрепления грунта.

Компания Wanfeng поставляет анкерные болты, анкерные стержни, кабельные системы, стальные опоры, сетку, плиты, анкерные материалы и буровые инструменты для конкретных проектов. Пришлите нам ваши чертежи, спецификации, необходимые количества и область применения, и мы предоставим вам решение по укреплению грунта для вашего проекта.

Посетите нашу страницу наземной поддержки.

Изучите решения для наземного обеспечения

Связаться с Ванфэном