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玻璃钢锚杆螺纹和螺母如何影响支护效果?

       在高强度的锚杆支护系统中,需要锚杆及各部件在刚度及强度等各方面相匹配。

       螺母是锚杆的重要部件,其作用主要有两方面:一是通过螺母压紧托板给锚杆施加预应力;二是围岩变形后通过托板、螺母传递到杆体,杆体工作阻力增大,控制围岩变形。

       目前锚杆杆体的抗拉强度已超过800MPa,这就要求有相应高强度、高刚度的螺母与其相匹配,否则,锚杆的支护强度难以发挥。由于螺纹连接中螺母强度与锚杆杆体强度不匹配,使得螺纹联接出现“鸡臀孔”和螺母脱扣现象,严重影响锚杆支护效果,如图所示。螺母与螺纹的配合中不仅涉及强度的匹配,还涉及到螺纹联接的外形、尺寸及间隙对螺纹应力分布及变形的影响。国内外一些学者对螺纹联接进行了理论分析,得出了各种螺纹的受力及应变。


玻璃钢锚杆螺纹和螺母如何影响支护效果?


得出以下结论:

       (1)锚杆螺纹的齿高应不小于0.7H,否则,螺母产生较大位移及变形。而过高的螺纹齿高又会引起螺纹牙根部的应力过度集中,因此螺纹牙高度应取0.7H左右。

       (2)锚杆尾部螺纹连接的间隙最好为0.048mm。间隙过大,螺纹牙的应力增大,螺母产生较大的位移及变形,不能满足高强锚杆的需要;间隙过小,螺纹连接扭矩转化为轴向力的效率降低。

       (3)锚杆强度为600MPa时,螺母强度等级应选择8.8级。


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