Strength testing of rock and ground anchor rods under static and dynamic loads

• Autorzy: Frąc Witold , Pytlik Andrzej , Pacześniowski Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.7494/miag.2020.2.542.71

Warianty tytułu

PL

Badania wytrzymałościowe żerdzi kotwi górniczych i gruntowych przy obciążeniu statycznym i dynamicznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Various types of anchor rods are commonly used for rock mass and soil reinforcement, produced either as full-section steel rods or tubes with threads along their entire length, which are used for the injection of liquid binders. This paper presents the methodology and sample results of strength tests of self-drilling injection anchor rods with R32 rope threads. Such rods are used both in underground mining and in geoengineering under static and dynamic (impact) loads. The results of tests of injection micropiles with trapezoidal thread diameters in the range of T51–T111 mm, used mainly in geoengineering, are provided as well. This paper also presents the basic requirements for the fatigue loading of nails and injection micropiles used in geoengineering, based on standards and the European Assessment Document (EAD), applicable in the European Union.

PL

Do wzmacniania górotworu oraz gruntu powszechnie stosuje się różnego typu żerdzie kotwi wykonane zarówno w postaci stalowych prętów o pełnym przekroju, jak i rur z gwintem na całej długości, które służą do iniekcji spoiw płynnych. W artykule przedstawiono metodykę oraz przykładowe wyniki wytrzymałościowych badań żerdzi kotwi samowiercących iniekcyjnych z gwintem falistym R32. Tego typu żerdzie stosowane są zarówno w górnictwie podziemnym, jak i geoinżynierii, przy obciążeniu statycznym i dynamicznym – o charakterze impulsowym (udarowym). Przedstawiono również wyniki badań mikropali iniekcyjnych o średnicach gwintu o zarysie trapezowym z zakresu T51–T111 mm, stosowanych głównie w geoinżynierii. Na podstawie norm oraz dokumentu EAD (European Assessment Document), obowiązującego w Unii Europejskiej, w artykule przedstawiono także podstawowe wymagania w zakresie obciążeń zmęczeniowych, stawiane gwoździom i mikropalom iniekcyjnym stosowanym w geoinżynierii.

Słowa kluczowe

EN

rock bolts; soil nails; injection micropiles; resistance to static and dynamic load; fatigue tests

PL

kotwie górnicze; gwoździe gruntowe; mikropale iniekcyjne; wytrzymałość na obciążenie statyczne i dynamiczne; badania zmęczeniowe

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 58, nr 2
• Strony: 71--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Frąc Witold

• Główny Instytut Górnictwa (Central Mining Institute) pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

autor

Pytlik Andrzej

• Główny Instytut Górnictwa (Central Mining Institute) pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

autor

Pacześniowski Krzysztof

• Główny Instytut Górnictwa (Central Mining Institute) pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

Bibliografia

• [1] Li C.C.: Principles of rockbolting design, “Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering” 2017, 9, 3: 396–414.
• [2] Pytlik A.: Tests of steel arch and rock bolt support resistance to static and dynamic loading induced by suspended monorail transportation, “Studia Geotechnica et Mechanica” 2019, 2, 41: 81–92.
• [3] Pytlik A., Prusek S., Masny W.: A methodology for laboratory testing of rockbolts used in underground mines under dynamic loading conditions, “Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy” 2016, 12, 116: 1101–1110.
• [4] Li C.C., Hadjigeorgiou J., Mikula P., Knox G., Darlington B., Royer R., Pytlik A., Hosp M.: Performance of identical rockbolts tested on four dynamic testing rigs employing the direct impact method, “Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering” 2021, 13, 4: 745–754.
• [5] Pytlik A.: Comparative Shear Tests of Bolt Rods Under Static and Dynamic Loading, “Studia Geotechnica et Mechanica” 2020, 2, 42: 151–167.
• [6] PN-EN 14490:2010: Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych – Gwoździe gruntowe.
• [7] PN-EN 14199:2015-07: Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych – Mikropale.
• [8] Cała M., Kowalski M.: Analiza stateczności skarp z gruntu zbrojonego, “Górnictwo i Geoinżynieria” 2008, 2, 32: 67–77.
• [9] Furtak K., Gaszyński J., Pabian Z.: Geotechniczne systemy zabezpieczeń i stabilizacji na terenach osuwiskowych, cz. 1, “Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne” 2011, 6, 39: 68–70.
• [10] Furtak K., Gaszyński J., Pabian Z.: Geotechniczne systemy zabezpieczeń i stabilizacji na terenach osuwiskowych, cz. 2, “Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne” 2012, 1, 40: 44–48.
• [11] Majcherczyk T., Niedbalski Z., Kowalski M.: 3D numerical modeling of road tunnel stability. The Laliki project, “Archives of Mining Sciences” 2012, 1, 57: 61–78.
• [12] European Assessment Document EAD: Post-tensioning kits for prestressing of structures, 2016, September: 160004-00-0301.
• [13] European Assessment Document EAD: Kit for micropiles –kit with hollow bars for self-drilling micropiles – hollow bars of seamples steel tubes, 2016, August: 200036-00-0103.
• [14] PN-EN ISO 6892-1:2019:11: Metale – Próba rozciągania – Część 1: Metoda badania w temperaturze pokojowej.
• [15] Skrzypkowski K., Korzeniowski W., Herezy Ł.: Metody badania obudowy kotwowej w Katedrze Górnictwa Podziemnego AGH, “CUPRUM – Czasopismo Naukowo-Techniczne Górnictwa Rud” 2015, 3, 76: 49–60.
• [16] ASTM D7401-08: Standard Test Methods for Laboratory Determination of Rock Anchor Capacities by Pull and Drop Tests.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).