Hезаанкерованные и заанкерованные межрамные соединения

На испытательном стенде в масштабе 1:10 на 10 арочных рамах из чистого алюминия исследовалось влияние межрамных соединений на несущую способность и деформируемость податливой арочной крепи. Арочные рамы нагружались с помощью прижимных винтов. Наибольший интерес представляет собой устойчивость штрека при воспроизведении конвергенции, характерной для участка сопряжения штрека с лавой. Исследования показали, что предварительно напряженные межрамные стяжки, прикрепленные к имитируемому приконтурному массиву (в подземных условиях, например, анкерами), значительно повышают несущую способность крепи по сравнению с теми случаями, когда применяются межрамные стяжки без предварительного натяжения и не прикрепленные к породному массиву. Эффект повышения устойчивости крепи тем больше, чем выше конвергенция. Повышения несущей способности крепи можно достичь также при обеспечении равномерной просадки рам в элементах податливости.

При незаанкерованных межрамных стяжках арочные рамы под нагрузкой отклоняются от первоначального положения. Из-за этого происходит заклинивание элементов податливости и повышается сопротивление просадке рам, что в свою очередь усиливает неравномерность деформирования штрека. Звенья арочных рам изгибаются и скручиваются, после чего нагрузки на крепь по направлению не соответствуют наибольшему моменту сопротивления спецпрофиля. В результате несущая способность крепи еще более снижается, доля деформирования крепи в конвергенции выработки повышается.

При заанкерованных межрамных стяжках арочные рамы не отклоняются от первоначального положения, сопротивление рам просадке изменяется в меньшей степени, напряжения изгиба и кручения в элементах крепи не возникают, а направления наибольшего момента сопротивления спецпрофиля крепи не выходят из плоскости действия нагрузок. Конвергенция воспринимается податливыми соединениями, а не за счет деформирования крепи. Такой же эффект, как и прикрепление межрамных стяжек к приконтурному породному массиву, оказывает заполнение закрепного пространства твердеющими смесями, препятствующими боковому смещению рам.