一种锚杆安装设备设计仿真及试验

金属矿山 ›› 2019, Vol. 48 ›› Issue (04): 142-146.

一种锚杆安装设备设计仿真及试验

周远航¹，刘瑞庆¹，李大伟¹，葛宜元²

1. 中铁隧道集团有限公司专用设备中心，河南洛阳 471009；2. 佳木斯大学机械工程学院，黑龙江佳木斯 154007

出版日期:2019-04-15 发布日期:2019-05-13
基金资助:
* 国家重点研发计划项目（编号：2016YFD0701704-02），黑龙江省教育厅青年创新人才培养计划项目（编号：UNPYSCT-2016094），中铁隧道集团科技创新计划重大专项（编号：隧研合2015-25）。

Design Simulation and Test of an Anchor Installation Equipment

Zhou Yuanhang¹，Liu Ruiqing¹，Li Dawei¹，Ge Yiyuan²

1. Tunneling-dedicated Equipment Center，China Railway Tunnel Group Co.，Ltd.，Luoyang 471009，China；2. College of Mechanical Engineering， Jiamusi University， Jiamusi 154007，China

Online:2019-04-15 Published:2019-05-13

摘要/Abstract

摘要： 为了解决凿岩机推进锚杆安装效率低、成本高和人工安装锚杆危险性大、效率低、安装效果差，达不到相应的锚护作用的缺点，采用ANSYS仿真软件对锚杆安装设备进行静力学仿真分析和模态分析，得到锚杆安装设备的最大应变为0.046 9 mm，共振频率为35.656 Hz，根据仿真结果进行锚杆安装设备结构优化改进，设计一种锚杆安装设备，具有推进和冲击2种作业模式，能适应多种锚杆安装工况，安装效率高、锚护效果好，安装速度为39.2 mm/s，单循环节约工时约1.5 h，经济优势突出。

关键词: 隧道, 锚杆, 安装设备, ANSYS

Abstract: In order to overcome the shortcomings of low installation efficiency， high cost of drilling， and high danger， low efficiency and poor installation effect of artificial installation of bolt in rock drill， resulting in being failure to reach the corresponding anchorage and protection function， the static simulation analysis and modal analysis of bolt installation equipment are carried out by using ANSYS simulation software. The maximum strain of bolt installation equipment is 0.046 9 mm， and the resonance frequency is 35.656 Hz. According to the simulation results， the structure of the anchor installation equipment is optimized and improved. A kind of anchor installation equipment which has two operation modes of propulsion and impact is designed. It can adapt to various anchor installation conditions with high installation efficiency and good protection performance. This equipment can improve the installation speed at 39.2 mm/s， and saves about 1.5 hours at one cycle， with outstanding economic advantage.

Key words: Tunnel, Bolt, Installation equipment, ANSYS

周远航, 刘瑞庆, 李大伟, 葛宜元. 一种锚杆安装设备设计仿真及试验[J]. 金属矿山, 2019, 48(04): 142-146.

ZHOU Yuan-Hang, LIU Rui-Qing, LI Da-Wei, GE Yi-Yuan. Design Simulation and Test of an Anchor Installation Equipment[J]. Metal Mine, 2019, 48(04): 142-146.

[1]	陆书灿, 于水生, 张鸿森, 赵庆祥. 具有锚固缺陷的锚固锚杆结构动态拉拔性能数值试验研究[J]. 金属矿山, 2024, 53(8): 183-.
[2]	田　欣, 路燕泽, 陈彦亭, 于庆磊, 王社光, 曹永胜. 锚固界面剪切力学特征及参数优化试验研究[J]. 金属矿山, 2024, 53(8): 35-.
[3]	吕靖烨, 王美君, 李　晟. 节理发育区巷道锚杆支护参数优化研究[J]. 金属矿山, 2024, 53(5): 220-.
[4]	冯　强, 赵子栋, 刘海涛, 刘炜炜, 王洪波, 张新鹏, 张　强. 围岩冻融劣化对季节性寒区隧道稳定性的影响研究[J]. 金属矿山, 2024, 53(5): 199-.
[5]	岳喜占, 杨子仪, 李迎富, 孙茂如. 高强预应力锚杆力学性能实验与支护研究[J]. 金属矿山, 2024, 53(4): 46-.
[6]	张家文, 梁嘉辉, 张秋昭, 段　伟, 张开坤. 顾及扫描线分布特征的地铁隧道移动扫描点云超分辨率方法[J]. 金属矿山, 2024, 53(12): 231-.
[7]	叶海旺, 钟　航, 周汉红, 欧阳枧, 龙桂华, 雷　涛, 李立峰, 王炯辉, 赵明生, 余红兵. 基于VMD 及能量熵的隧道爆破振动信号降噪方法[J]. 金属矿山, 2024, 53(11): 111-.
[8]	顾明丽, 党钧陶. 考虑渗流作用的深部巷道围岩让压—锚注耦合控制规律研究[J]. 金属矿山, 2023, 52(11): 161-166.
[9]	殷小亮, 张艳博, 钟科, 边文辉, 杨贵均, 王科学, 姚旭龙. 浅埋大跨度隧道预应力锚杆锚固参数及支护设计研究[J]. 金属矿山, 2023, 52(02): 58-66.
[10]	姜琳婧, 金爱兵, 姚宝顺, 陈帅军. 微差时间和填塞长度对临近充填体的影响研究[J]. 金属矿山, 2022, 51(11): 36-43.
[11]	杨尚欢, 刘再涛, 朱乾坤, 赵兴东. 深部硬岩条件下水胀式锚杆锚固性能研究[J]. 金属矿山, 2022, 51(10): 36-40.
[12]	张豪, 徐帅, 纪旭波, 杨正明, 郭玟志, 孙星. 全尺寸锚杆剪切试验装置研究现状及发展趋势[J]. 金属矿山, 2022, 51(10): 1-9.
[13]	刘西森, 于建新, 魏海霞, 吴卫东, 姜波. 层状岩体隧洞爆破引起的非对称振动传播规律研究[J]. 金属矿山, 2022, 51(06): 61-67.
[14]	徐帅, 郭玟志, 纪旭波, 杨正明. 基于智能拉拔测试系统的锚杆锚固力现场高效评测方法[J]. 金属矿山, 2022, 51(05): 56-61.
[15]	王立杰, 耿帅, 尹爱民, 张素娜 , 何伟. 复杂矽卡岩巷道锚杆支护参数优化研究[J]. 金属矿山, 2022, 51(04): 60-65.

扫码分享