中国安全科学学报

作者：侯俊领, 李垂宇, 赵能, 张敦喜, 杜承航

单位：1 攀枝花学院 钒钛学院,四川 攀枝花 617000；2 安徽理工大学 土木建筑学院,安徽 淮南 232000；3 淮南矿业(集团)有限责任公司,安徽 淮南 232000；4 四川钛星工程科技有限责任公司,四川 攀枝花 617000

关键词：预应力螺纹钢锚杆,扭矩-预紧力,锚杆断裂危险点,滚动式减摩垫片,拉压分离型螺母

基金：四川省科技计划重点研发项目(2020YFS0512); 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室开放基金资助(SKLMRDPC19KF03)

为有效提高预应力螺纹钢锚杆预紧力,降低锚杆断锚、失锚现象,对锚杆扭矩-预紧力转化关系及螺母装配过程中锚杆危险点进行理论分析,得出影响预紧力的因素以及锚杆断裂的原因;研发锚杆扭矩-预紧力转化测试工装,分别检测锚杆预紧过程中施加的总扭矩、螺纹副扭矩、托盘支承面扭矩;研发锚杆滚动式减摩垫片,通过理论分析及现场应用得出其扭矩-预紧力转化关系,降低托盘摩擦损耗对预紧力的影响;研发拉压分离型螺母,通过数值模拟和实验室试验得出其受力云图和扭矩-预紧力的转化关系,降低螺纹副变形、受力环境差对预紧力的影响。研究结果表明:滚动式减摩垫片,可降低螺母与托盘支承面的摩擦,提高扭矩-预紧力转化效率,预紧力提高2倍以上;应用拉压分离型螺母,将传统锚杆螺纹副拉压复合型的集中承载优化为拉压分离型的均布承载,显著缓和锚杆危险面和危险点的应力大小,实现螺纹副协调变形,降低断锚的现象发生。

来源：2022年第11期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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