Kekuatan Ikatan pada Kabel Strand Polos untuk Penguatan Tambang Bawah Tanah

 

Memahami Adhesi dan Kekuatan Ikatan

Dalam penguatan batuan tambang, adhesi adalah ikatan semu antara kabel baja dan semen yang terjadi pada permukaannya. Namun, ikatan ini sangat rapuh—mudah rusak setelah pergeseran < 0,2 mm (Fuller & Cox, 1975; Hyett et al., 1992).

Artinya, adhesi bukan faktor utama dalam kekuatan ikatan jangka panjang. Saat kabel mulai bergeser, adhesi hilang secara bertahap dan tidak lagi membantu menahan kabel.

Peran Gesekan dan Dilation (Pelebaran)

Struktur kabel spiral menghasilkan jejak di dalam grout semen, membentuk kunci mekanik. Saat kabel bergeser:

• Tonjolan spiral menekan dinding grout

• Terjadi pelebaran pada sambungan kabel-semen

• Ini meningkatkan tekanan dan menghasilkan gaya gesekan

Gesekan inilah yang menjadi kekuatan utama pengikat kabel. Tapi jika tekanan terlalu besar, rib semen bisa patah (biasanya saat pergeseran > 0,1 mm), dan kekuatan ikatan berkurang drastis (Diederichs et al., 1993).

Mekanisme Transfer Beban

Beban dari pergerakan batuan ditransfer ke kabel melalui gaya geser pada permukaan sambungan kabel-grout. Mekanismenya:

• Saat batu bergeser, kabel tertarik

• Tegangan meningkat dari ujung masuk kabel

• Mencapai maksimum di area "jangkar", lalu menurun kembali ke nol

Konsep Penting – Zona Jangkar

• Panjang pick-up: tempat tegangan mulai meningkat

• Panjang jangkar: tempat tegangan dilepaskan ke batuan

• Desain sistem harus memastikan panjang ini cukup untuk mencegah kegagalan sambungan

Sumber:

• Farmer (1975); Littlejohn & Bruce (1975)

• Fuller & Cox (1975); Hyett et al. (1992)

• Diederichs et al. (1993); Nosé (1993)

___________
kekuatan ikatan cablebolt, sambungan kabel dan semen, transfer beban tambang, penguatan batuan bawah tanah, mekanisme grout kabel, zona jangkar kabel