管廊支架與其它管廊支護(hù)方式相比,有其獨(dú)特的優(yōu)越性:
(1)支護(hù)強(qiáng)度大、金屬支架如果形狀選擇合適,其整體具有較高的承載能力,當(dāng)圍巖壓力較大時(shí),可與其它支護(hù)方式聯(lián)合應(yīng)用。
(2)適應(yīng)性廣,能根據(jù)不同的要求和地壓條件,設(shè)計(jì)各種不同的斷面形式,在各種不同的圍巖條件下都能滿足支護(hù)要求。
(3)適應(yīng)圍巖變形,U型鋼可縮性支架具有縮動(dòng)特征,當(dāng)圍巖的壓力達(dá)到一定值時(shí),支架就產(chǎn)生縮動(dòng),使圍巖作用于支架上的壓力下降,避免支架遭到破壞而失敗。
(4)安裝方便、快捷,有利于機(jī)械化施工。
(5)使用次數(shù)多,管廊支架的復(fù)用次數(shù)多,一般大于3次,因此雖然一次性投資高,但綜合成本低。
(6)安全可靠,管廊支架的破壞形式一般為曲屈變形而失效,不會(huì)突然斷裂破壞而使管廊圍巖突然失穩(wěn)而冒落,出現(xiàn)突發(fā)性的事故。
由于管廊支架具有本身獨(dú)特的優(yōu)越性,因此在礦山管廊支護(hù)中,一直占有非常重要的位置,尤其是U型鋼可縮性支架,在一些支護(hù)困難的管廊中,發(fā)揮了重要的作用。
圓弧拱形管廊支架的臨界荷載邊界條件: 假設(shè)拱的臨界狀態(tài)變形有稱失穩(wěn)和對(duì)稱失穩(wěn)兩種,如圖 6-4所示。
1.臨界狀態(tài)為稱變形形式在式(6-12)中,A為$的奇函數(shù),刪除偶函數(shù)項(xiàng)得n2n2 、階梯變截面圓弧多心結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定方程正如上一章中論述的那樣,金屬可縮性支架(一般為U型 鋼可縮性支架),由于搭接部分的應(yīng)力和變形比較復(fù)雜,給支架的力學(xué)分析帶來(lái)一定的難度,有效的方法是搭接部分用一等效的 截面桿件來(lái)代替,這一等效的截面桿件(直桿或曲桿)的截面參 數(shù)應(yīng)滿足第三章第二節(jié)所述的三個(gè)條件。因此,可縮性金屬支架 的計(jì)算簡(jiǎn)圖變?yōu)樽兘孛娴膭偧軉?wèn)題,內(nèi)力分析是這樣的,在進(jìn)行 穩(wěn)定性分析也不例外。
在上一節(jié)里,我們給出了在靜水壓力作用下等截面圓拱用彎 矩表示的微分方程式(6-6)以及用位移和彎矩表示的微分方程 式(6-8),將式(6-8)代入(6-6),還可以獲得以下的穩(wěn)定 微分方程式:上面的分析表明,等截面圓形結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時(shí)是對(duì)稱變形。 在這里,如果階梯形變截面 圓形結(jié)構(gòu)是關(guān)于水平和垂直軸對(duì)稱的,那么我們可以假定這種結(jié)構(gòu)在靜水壓力作用下失穩(wěn)變形也是對(duì)稱的。