Measurements were made of the sag and the strains in the roof of a scale model representing a single roadway in sedimentary rock; the roof consists of a number of "hard" layers, alternating with "soft" layers of varying thicknesses and low rigidity, into which roofbolts can be installed either perpendicular or inclined to the rooflayers.
The reinforcement effect of roof bolting was deduced from the reinforcement factor, calculated from the sag and photoelastic strain measurements.
Good agreement is shown to exist between the experimental results and the theoretical reinforcement action of roofbolting based on a mathematical model.
It was shown that inclined roofbolts are always more effective than perpendicular roofbolts especially when the roof contains soft intercalations.
Publications on roofbolting in which reference is made to obliquely installed roofbolts (Hugon, 1959; Schuermann, 1960; Singh. 1968; Tincelin, 1964) acknowledge that inclined bolts are more effective- than perpendicular bolts. In a recent article (Tsur-Lavie, 1969) the reinforcement factor of such bolts was experimentally determined on a model representing a single roadway of rectangular cross-section in stratified rock. The succession of parallel rock layers and bedding planes of stratified rock produces non-homogeneity of the rock mass. The bedding plane will be a plane of weakness if the shear strength of each of the rock layers is larger than the mechanical bond between the layers : this bond will be low when an intercalation of a sheet of clayey material exists on the bedding plane.
The stability of a rectangular opening in stratified rock depends on the critical stresses in the layers of its „immediate roof", which generally consists of two or more rooflayers separated from the undisturbed "main roof".
Les mesures de l’affaissement et des deformations produits au toit d’un modèle, représentant une galerie creusée dans des roches sédimentaires, ont été effectués. Le toit est constitué par un certain nombre de couches "dures" séparées par des couches "tendres" de différentes épaisseurs et de faible rigidité. Des boulons de toit peuvent être introduits perpendiculairement ou obliquement relativement aux couches du toit.
L’effet de renforcement dû à l’introducticn des boulons de toit a été déduit du facteur de renforcement, calculé d’après l’affaissement et d’après la mesure des efforts, obtenue par la methode photoelastique.
Il existe une bonne concordance entre les résultats des expériences et la thème de l’action du renforcement dûe à l’introduction de boulons de toit basée sur l’étude d’un modèle mathématique.
La preuve a été établie que les boulons de toit introduits obliquement sont toujours plus efficaces que ceux introduits perpendiculairement, surtout lorsque le toit comporte des couches intercalaires tendres.
Die Durchbiegung der Firste eines Modells, eine Strecke in Sedimentgestein darstellend, sowie die darin auftretenden Verformungen, wurden bestimmt. Die Dachformation besteht aus einer Anzahl „harter" Schichten, die sich mit „weichen" Schichten unterschiedlicher Dicke und geringer Starrheit abwechseln; die Anker können entweder senkrecht oder geneigt zu den Dachschichten eingelassen werden.
Der durch die Anker bewerkstelligte Verstärkungseffekt wurde vom Verstärkungsfaktor, berechnet aus der Durchbiegung und den spannungsoptischen Verformungsmessungen, abgeleitet.
Eine gute Übereinstimmung zwischen den Versuchsergebnissen und der auf einem mathematischen Modell basierten theoretischen Verstärkungswirkung der Dachanker konnte festgestellt werden.
Ferner wurde gezeigt dass geneigte Anker immer wirksamer als senkrechte sind, und zwar besonders dann, wenn das Hangende weiche Einlagerungen enthält.
