Til hovedinnhold

Fullskala testing av bergsikringsbolter

Fullskala testing av bergsikringsbolter

Bolteriggen gir oss muligheter til å definere boltekapasitet i ulike situasjoner og også undersøke boltenes funksjon.

I tunneler og gruver er bruk av ulike typer bolter en av de vanligste metodene for å sikre tunnelens stabilitet ved å forsterke berget. Det finnes et stort utvalg av forskjellige typer bolter som kan brukes til bergforsterkning (bergsikringsbolter), og det er mange ulike funksjonaliteter slike bolter har. En bergsikringsbolt montert i en bergmasse fungerer på mange måter, avhengig av utforming, virkemåte og boltens materiale. Dette kombinert med bergmassens mekaniske egenskaper så som: dets deformasjons-, styrke- og spenningsnivå gir oss et utall ulike muligheter for bolteanvendelse. Fullskala laboratorietesting av bergsikringsbolter for å identifisere bruksegenskaper og anvendelse er derfor av stor betydning.

På Berglaboratoriet ved SINTEF og NTNU i Trondheim er det utviklet en fullskala testrigg for testing av bergsikringsbolter med lastpåføring i både strekk- og skjærretning samt en kombinasjon av begge. Testoppsettet gir oss muligheter til å definere boltekapasitet i ulike situasjoner og også undersøke boltenes funksjon.

Bolteriggen ble utviklet i 1995 som en del av en doktorgradsavhandling og er siden blitt jevnlig oppgradert. Hensikten med avhandlingen var å undersøke de mekaniske egenskapene til ulike bergsikringsbolter utsatt for ulike lastbetingelser, og dermed kunne bestemme bergsikringsboltens kapasitet og derigjennom velge type bergsikringsbolt til en gitt situasjon. I ettertid har bolteriggen blitt brukt i flere master- og PhD-oppgaver, samt også til flere kommersielle testoppdrag. Over 35 ulike typer bergsikringsbolter er testet i bolteriggen. Dette har gitt Berglaboratoriet ved SINTEF/NTNU unik kompetanse og erfaring innenfor testing av bergsikringsbolter.

Testriggen har en kapasitet på 600 kN i strekk og 500 kN i skjær. De hydrauliske trykksylinderne har en maksimal utslagslengde på 250 mm i strekk og 150 mm i skjær. Bolteriggen instrumenteres slik at man får en komplett last- og deformasjonskarakteristikk. Det betyr at man måler deformasjonen i selve bolten og i underlagsskiven hver for seg samtidig som last påført bolten måles.

Bergsikringsboltene blir installert i to blokker som kan forskyves i forhold til hverandre i to retninger i horisontalplanet. Ved å bore hull gjennom begge blokkene kan man installere bolter i fullskala på opp til 1,8 m lengde. Borhullsdiameteren tilpasses hver enkelt boltetype. Oppdragsgivers installasjonsprosedyre benyttes så langt praktisk mulig. Standard instrumentering på riggen er deformasjonsmålere, lastceller og hydrauliske trykkgivere som registrerer i sann tid. Utover standardoppsettet kan tester settes opp med ytterligere instrumentering, som for eksempel med strekklapper montert på bolten. Vi skreddersyr så langt det lar seg gjøre testoppsettet for den gitte boltetypen som skal testes slik at både kapasitet og funksjon dokumenteres.

Publisert 11. mai 2020
Forskningsingeniør

Kontakt

Besøksadresse og levering av prøver:

Berglaboratoriene
S.P. Andersens vei 13 A
7031 Trondheim

Kontakt: Joakim Eggen