NGHIÊN cứu VÀTRAOĐỐI XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH NGÀM VÀ MỎ © NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHIỂU DÀI CHẤT DÍNH KẾT ĐẾN BIẾN DẠNG VÀ Lực DỌC TRỤC TRONG THÂN NEO Đào Viết Đoàn Trường Đại học Mỏ - Địa chất Email: daovietdoan@gmail.com TĨM TÁT Chiều dài chất dính kết có ảnh hưởng đến chịu lực dịch chuyển dọc trục thân neo Có thể sừ dụng mơ hình số để tiến hành phân tích ảnh hường chiều dài chất dính kết đến chịu lực dịch chuyển dọc theo thân neo Mơ hình số xây dựng để nghiên cứu có kích thước lưới (chiều dài*rộng*cao=6 m*0,6 m*4 m), lắp đặt neo vào mô hình với kích thước đệm 150*150 mm Mơ ảnh hưởng chiều dài chất dính kết 0,8m 2,4m đến đặc trưng học thân neo Kết nghiên cứu cho thấy rõ ảnh hưởng chiều dài chất dính kết đến biên dạng lực dọc trục thân neo Kết nghiên cứu giúp cho đơn vị thiết kế thi cơng có sở để lựa chọn chiều dài chất dính kết Từ khóa: kết cấu neo, neo dính kết, chất dính kết, lực dọc trục thân neo 1.ĐẶT VÁN ĐÈ Neo dính kết chống giữ đường lị neo sử dụng chất dính kết vữa xi măng chất dẻo hóa học để liên kết thân neo với thành lỗ khoan Chất dính kết tạo lực dính kết giữ thân neo với thành lỗ khoan giúp thân neo chịu lực kéo Các chất dính kết đóng thành dạng thỏi có đường kính chiều dài phù hợp với đường kính thân neo, đường kính chiều dài lỗ khoan neo Dựa Vi hình thức liên kết thân neo với thành lỗ khoan phân neo dính kết thành: neo dính kết tồn thân; neo tăng thêm chiều dài chất dính kết; leo dính kết đầu neo Neo dính kết tồn thân thường sử dụng chất dính kết vữa xi măng Loại có ưu điểm vữa xi măng bao bọc hết phần thân thép, tránh cho cốt thép bị han gỉ môi trường ẩm ướt Nhược điểm thời gian đơng kết chậm, khó đơng kết khối đá có ngậm nước Neo dính kết đầu neo neo tăng thêm chiều dài chất dính kết thường sử dụng loại chất dẻo hóa học làm chất dính kết Hai loại neo có ưu điểm thời gian đông kết nhanh sau vài chục giây, chịu lực tối đa theo thiết kế sau lắp đặt, có nhược điểm phần thân thép không bao bọc chất dẻo bị han gỉ mơi trường có nước thời gian dài, nhiên nhược điểm khắc phục nhờ sử dụng cốt neo nhựa PC thủy tinh Hiện nay, chưa có nhiều tài liệu công bố nghiên cứu lực dọc trục thân neo chiều dài đoạn chất dính kết thân neo khác Chinh vi cần thiết phải làm thí nghiệm thực tế trường, phịng thí nghiệm sử dụng phần mềm mơ số để so sánh chịu lực dọc trục thân neo chiều dài chất dính kết thay đổi để từ có sở lựa chọn chiều dài chất dính kết cho phù hợp NỘI DUNG NGHIÊN cứu 2.1 Chất dính kết thân neo với thành lỗ khoan Chất dính kết thân neo với thành lỗ khoan thường sử dụng vữa xi măng thể Hình H.1 thỏi dính kết chất dẻo (thỏi chất dẻo) thể Hình H.2 H.l Thỏi chất dính kết vữa xi măng CƠNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2022 11 XÂY DỰNG CĨNG TRÌNH NGẦM VÀ MỎ NGHIÊN CỨU VÀTRAOĐỔI Bảng Đặc tính kỹ thuật cùa thỏi vữa xi măng dính tốc độ nhanh Giá trị Các tham số Đơn vị Thời gian đông kết 5-10 10-20 30-60 4h MPa 30 25 - MPa - - 35 3d MPa 50 40 - 28d MPa - - 50 % 0,08 0,08 0,08 kháng nén H.2 Thỏi chất dính kết chất dẻo Thỏi chất dính kết vữa xi măng sử dụng xi măng Portland làm vật liệu có thêm số chất phụ gia sử dụng loại xi măng đặc chủng kèm theo chất độn Dựa vào quy cách thỏi bê tơng sử dụng giấy để đóng thành thỏi Trước đưa vào lỗ khoan neo ngâm vào nước, sau thỏi xi măng hút nước khoảng thời gian quy định đưa thỏi vữa xi măng vào lỗ khoan, thỏi vữa xi măng đơng kết bên lỗ khoan dính kết thân neo với thành lỗ khoan Có nhiều loại thỏi vữa xi măng, dựa vào vật liệu (thỏi vật liệu hỗn hợp thỏi đơn vật liệu), dựa vào kết cấu (thỏi vữa xi măng đặc thòi vữa xi măng rỗng giữa) Khi thi công thỏi vữa xi măng, sử dụng đầu neo đưa thỏi vào đáy lỗ khoan, thỏi vữa xi măng ninh kết trương nở dính kết thân neo với thành lỗ khoan Đặc tính kỹ thuật thỏi vữa xi măng dính kết thể Bảng Bảng [1], Bàng Đặc tính kỹ thuật thỏi vữa xi măng dính kết Loại tốc độ Loại tốc trung bình độ chậm Tỷ lệ trương nở theo phương đứng (3d) Thỏi chất dẻo hóa học đóng túi nilon, thơng thường túi nilon chia làm ngăn ngăn đựng chất dính kết ngăn đựng chất độn phân bố dọc theo chiều dài thỏi chất dẻo Khi chất dính kết chất độn đảo trộn với tạo chất dính kết liên kết thân neo với thành lỗ khoan, tùy thuộc vào thời gian đông kết, thỏi chất dẻo quy ước có mầu sắc khác vàng, đỏ, xanh, trắng, xanh cây, quy cách thỏi chất dẻo theo thời gian đông kết thể Bảng [2], Bàng Quy cách thỏi chất dẻo theo thời gian đơng kết Mã hiệu Tốc độ dính kết Thời gian đơng kết (S) Thời gian ổn định sau dính kết (s) Màu sắc CKa Tốc độ siêu nhanh 8-25 10-30 Vàng CK Tốc độ siêu nhanh 8-40 10-60 Đỏ K Tốc độ nhanh 41-90 90-180 Xanh z Tóc độ trung bình 90-180 480 Trắng M Chậm >180 480 Xanh Giá trị Các tham ỉố Loại d 25 Loại d 30 Loại d 35 Đường kính (mm) 25 30 35 Chiéu dài (mm) 220-240 220-^240 220-240 Tùy thuộc vào loại neo (neo thường hay neo cáp, tùy thuộc vào đường kính lỗ khoan) đường kính chiều dài thỏi chất dẻo khác thể Bảng [2], Khối lượng (g) >190 >275 >370 Bảng Tương quan đường kính chiều dài thỏi chất déo Thời gian hút nước (s) 50±5 70±7 90±9 26—32 32-38 38-45 Thích hợp với đường kính lỗ khoan (mm) Đường kính thỏi chất dẻo, mm Chiéu dài thỏi chất dẻo, mm Kiến nghị sử dụng đường kính lỗ khoan, mm 12 CÒNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2022 35 300-500 «1^44 28 23 300-1000 300-1000 XÂY DỰNG CĨNG TRÌNH NGẦM VÀ MỎ NGHIÊN cứu VÀTRẶOĐĨI Tùy thuộc vào loại thân neo mà độ bám dính thân neo với chất dính kết khác nhau, có hai loại thân thép loại có gờ loại thân thép trịn trơn Thơng thường sử dụng thân thép có gờ, lực bám dính chất dẻo với thân thép thể Bảng [2] Bảng Lực bám dính chất dẻo với cốt neo Loại chất dẻo CKa CK K >125 kN Thân neo thép gờ 20 mn > 105 kN > 335 MPa 18IĨIIĨ >85 kN 16 mn >75 kN 22 mn >90 kN 20 mn I 18 mn I > 70 kN 16 mn > 50 kN Thân neo thép tròn 0> 335 MPa M z 22 mn 2.2 Sự chịu lực neo dính kết tồn thân dính kết đầu neo > 60 kN Ngồi chất dín h kết cần đạt số đặc tính học k hác thể Bảng [2] Bảng Đặc tính học sơ tham sơ khác thỏi chất dẻo Đơn vị Giá trị Cường độ kháng nén (22±1 )oC MPa >60 Cường độ kháng cất MPa > 35 Cường độ dính kết MPa >16 thép gờ Tính g/cm3 1,9-2,2 MPa >1,6x104 Nhiệt độ bảo quản oC 20-25 Thời gian sử dụng tháng