- Sản phẩm vật liệu epoxy-clay nanocompozit cốt sợi thủy tinh tạo ra, là dạng thanh tròn, có đường kính 22mm. NCS lựa chọn đường kính này là để có thể so sánh tương đương với thép vẫn sử dụng làm thanh cốt neo.
- Thân neo được gia công có rãnh xoắn. Đầu thanh neo được bịt thép tiện ren, chiều dài 100mm như hình 3.2.
Lựa chọn các thông số của vì neo epoxy-clay nanocompozit cốt sợi thuỷ tinh như sau: Mặt cắt hộ chiếu chống neo epoxy-clay nanocompozit cốt sợi thuỷ như hình 3.3.
- Số vì neo trong 1 vòng: 6 neo.
- Chiều sâu lỗ khoan neo: 1300 mm.
- Chiều dài thanh cốt neo: 1400 mm.
- Đường kính cốt neo: Φ22 mm.
- Khoảng cách giữa các neo trong vòng: 1,0 m.
- Khoảng cách các vòng neo: 1,0 m.
|
|
|
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu vật liệu polyme-clay nanocompozit để chế tạo thanh cốt neo chống giữ công trình ngầm - 1 -
Nghiên cứu vật liệu polyme-clay nanocompozit để chế tạo thanh cốt neo chống giữ công trình ngầm - 2
Xem toàn bộ 25 trang tài liệu này.
Hình 3.2. Một số hình ảnh mô tả quá trình gia công chế tạo thanh cốt neo
3.4. Chống thử nghiệm tại hiện trường
Hình 3.3. Sơ đồ khoan, lắp đặt neo epoxy-clay nonocompozit cốt sợi thủy tinh |
- Hộ chiếu chống giữ với bước chống của vì neo là 1m x 1m (được khoan, lắp đặt xen giữa hai vòng neo chất dẻo cốt thép đã được thi công từ K 400
K 403). Chiều dài thanh neo là 1,4 m. Đường kính cốt neo là 22 mm. Chiều sâu lỗ khoan là 1,3 m. Đường kính lỗ khoan 32mm. Số lượng thanh neo trong một vòng là 6 neo. Số lượng vòng neo là 3 vòng (18 thanh neo). Sử dụng 01 thỏi chất dẻo mã hiệu CK2335 do Viện KHCN Mỏ sản xuất trên dây chuyền công nghệ của Trung Quốc làm chất kết dính cho mỗi lỗ neo.
- Về dây chuyền công nghệ thi công và biện pháp an toàn, tương tự với thi công lắp đặt neo chất dẻo cốt thép của Viện Khoa học Công nghệ mỏ - TKV đang được áp dụng tại công ty TNHH Hồng Thái - Công ty than Uông Bí - TKV. Hình
3.4 mô tả dây chuyền công nghệ thi công lắp đặt vì neo cốt epoxy-clay nanocompozit cốt sợi thủy tinh tại hiện trường.
|
|
Hình 3.4. Một số hình ảnh mô tả dây chuyền công nghệ thi công lắp đặt vì neo cốt epoxy - clay nanocompozit cốt sợi thủy tinh tại hiện trường
- Thời gian lắp đặt 1 thanh neo: trung bình 1 phút/1 neo (các vị trí).
- Đã lắp đặt được 16 thanh neo cho 3 vòng: vòng thứ nhất: 6 thanh; vòng thứ 2: 5 thanh; vòng thứ 3: 5 thanh.
- Tại vòng số 2 và số 3 (sát gương), ở hai vị trí neo hông, sau một phút khuấy trộn chất kết dính, chúng tôi thực hiện thử nghiệm mô men xoắn của thanh cốt neo bằng cách cho máy khoan tiếp tục xoay (đuôi neo đã được ngàm cứng bởi chất kết dính) đến khi đầu thanh neo bị đứt tại vị trí miệng lỗ khoan.
3.5. Thử nghiệm khả năng mang tải của thanh neo
Sau khi chống hoàn tất 3 vòng neo thử nghiệm, 48 giờ sau, tiến hành kéo rút thử nghiệm khả năng mang tải của vì neo với xác xuất 5% tổng số neo chống thử nghiệm và ở những vị trí khác nhau trong một vòng neo bằng thiết bị kích kéo PA-3 do Liên Xô cũ sản xuất (hình 3.5). Kết quả thử nghiệm tại bảng 3.9.
| Hình 3.5. Một số hình ảnh mô tả quy trình kéo rút thử nghiệm khả năng mang tải của vì neo thanh cốt epoxy-clay anocompozit cốt sợi thủy tinh |
Bảng 3.9. Kết quả thử nghiệm khả năng mang tải của thanh neo
Vị trí | Lực kéo (kN) | Ghi chú | |
1 | Thanh neo số 1, vòng thứ nhất | 66,7 | |
2 | Thanh neo số 2, vòng thứ nhất | Kiểm tra mô men xoắn | |
3 | Thanh neo số 3, vòng thứ nhất | Không lắp đặt được kích kéo | |
4 | Thanh neo số 4, vòng thứ nhất | 51,3 | |
5 | Thanh neo số 5 vòng thứ nhất | 58,9 | |
6 | Thanh neo số 6, vòng thứ nhất | Không lắp đặt được kích kéo | |
7 | Thanh neo số1, vòng thứ 2 | Kiểm tra mô men xoắn | |
8 | Thanh neo số 2, vòng thứ 2 | 55,0 | |
9 | Thanh neo số 3, vòng thứ 2 | Không lắp đặt được kích kéo | |
10 | Thanh neo số 4, vòng thứ 2 | 58,9 | |
11 | Thanh neo số 5, vòng thứ 2 | Không lắp đặt được kích kéo | |
12 | Thanh neo số 1, vòng số 3 | 51,5 | |
13 | Thanh neo số 2, vòng số 3 | 66,7 | |
14 | Thanh neo số 3, vòng số 3 | Không lắp đặt được kích kéo | |
15 | Thanh neo số 4, vòng số3 | 58,9 | |
16 | Thanh neo số 5, vòng số 3 | 62,8 |
Bảng 3.10. Kết quả thử nghiệm khả năng mang tải của neo chất dẻo cốt thép
Nội theo yêu cầu | Áp lực dầu (MPa) | Giá trị lực kéo (kN) | Ghi chú | |
1 | Rút thử tải bộ neo số 1 | 30 | 87,1 | Đứt đuôi neo |
2 | Rút thử tải bộ neo số 2 | 30 | 87,1 | Đứt đuôi neo |
3 | Rút thử tải bộ neo số 3 | 31 | 90 | Ren neo bị phá hủy |
4 | Rút thử tải bộ neo số 4 | 32 | 92,9 | Ren neo bị phá hủy |
5 | Rút thử tải bộ neo số 5 | 32 | 92,9 | Ren neo bị phá hủy |
6 | Rút thử tải bộ neo số 6 | 30 | 87,1 | Ren neo bị phá hủy |
7 | Rút thử tải bộ neo số 7 | 28 | 81,3 | Đứt đuôi neo |
8 | Rút thử tải bộ neo số 8 | 29 | 84,2 | Ren neo bị phá hủy |
9 | Rút thử tải bộ neo số 9 | 28 | 81,3 | Ren neo bị phá hủy |
10 | Rút thử tải bộ neo số 10 | 29 | 84,2 | Ren neo bị phá hủy |
So sánh với số liệu kéo rút thử neo chất dẻo cốt thép của phòng Xây dựng Mỏ, Viện KHCN mỏ, tại lò dọc vỉa đá V10 mức +30 khu Tràng Khê II, tại
K380 ÷ K390, Công ty Than Hồng Thái tại bảng 3.10, cho thấy khả năng mang tải của vì neo epoxy-clay nanocompozit cốt sợi thuỷ tinh hoàn toàn có thể đáp ứng yêu cầu thực tế, vượt tải thiết kế cho một neo 2,5 lần mà không bị phá hủy và tương đương thanh neo chất dẻo cốt thép.
Từ những vấn đề đã trình bầy như trên và qua kết quả chống thử nghiệm và kiểm tra khả năng mang tải của thanh neo, có thể rút ra một số kết luận sau:
- Vật liệu epoxy-clay nanocompozit cốt sợi thủy tinh hoàn toàn có thể dễ dàng gia công chế tạo thanh cốt neo để chống giữ công trình ngầm và mỏ.
- Dây chuyền công nghệ, thiết bị thi công và chất kết dính được sử dụng lắp đặt vì neo hoàn toàn như khi thi công lắp đặt vì neo chất dẻo cốt thép.
- Các thông số kỹ thuật sau khi thử nghiệm cho thấy phù hợp và tương đương như neo chất dẻo cốt thép đang được sử dụng, nhưng năng suất lao động được cải thiện một cách đáng kể: trọng lượng nhẹ, lắp đặt đơn giản, không bị ăn mòn trong quá trình bảo quản và sử dụng…
- Theo đánh giá sơ bộ thì giá thành chống giữ 1m lò bằng thanh cốt neo epoxy-clay nanocompozit cốt sợi thủy tinh không cao hơn so với 1m lò chống bằng vì neo chất dẻo cốt thép.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1- Ổn định được công nghệ biến tính montmorillonit từ bentonit của Lâm Đồng và Bình Thuận với quy mô phòng thí nghiệm.
2- Thành công trong việc đưa “clay” với kích thước nanomet vào nền epoxy, từ đó đánh giá được ưu điểm của vật liệu có cấu trúc nanomet đã chế tạo được so với các vật liệu có cấu trúc thông thường cùng loại.
3- Xác định được tỷ lệ “clay” tối ưu theo khối lượng khi phối trộn với epoxy nền là 5%.
4- Sử dung 40% nhựa nền epoxy-clay nanocompozit (có hàm lượng 5% claynano) và 60% sợi thủy tinh E có thể gia công chế tạo thanh cốt neo để chống giữ công trình ngầm và mỏ.
5- Khả năng mang tải của vì neo epoxy-clay nanocompozit cốt sợi thủy tinh chất dẻo có thể đáp ứng yêu cầu thực tế, vượt tải thiết kế cho một vì neo 2,5 lần mà không bị phá hủy (thanh cốt neo không bị đứt).
Những kiến nghị
1- Cần tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện quy trình công nghệ chế tạo gia công thanh cốt neo.
2- Cần tiếp tục nghiên cứu chế tạo và sản xuất với quy mô công nghiệp thanh cốt neo epoxy-clay nanocompozit cốt sợi thủy tinh để sử dụng trong xây dựng nói chung, xây dựng công trình ngầm nói riêng.