Estimating Loading on Rebar Bolts Using Distributed Optical Sensing Technology

"Behaviour of rebar bolts subjected to combined shear and bending in underground potash mining applications is not well understood. An experimental investigation compared load applied to resin-grouted No. 25 metric rebar to theoretical load, calculated using elastic bending theory. Distributed optical sensing (fibre optic) technology allowed axial strain measurements at 1.25 mm increments along the length of rebar. Experimental procedure, data processing methods, and equipment improvements are needed for field applications of optical sensing technology. Goals were to adopt procedures for instrumenting rebar bolts, conduct tests, and develop data interpretation methods to measure field deformations and loads. ¦ KEYWORDS Fibre optic, Potash mine, Rebar bolts, Transverse load testing RÉSUMÉ On appréhende encore mal le comportement des boulons d’ancrage pour barres d’armature soumis au cisaillement et au cintrage pour un usage dans des mines de potasse souterraines. Une étude expérimentale compare la charge appliquée aux barres d’armature de diamètre n° 25 (25 mm en mesure métrique) enduites de résine époxy à la charge théorique, calculée à l’aide de la théorie de la flexion élastique. La technologie de détection optique distribuée (fibre optique) a permis d’effectuer des mesures de la contrainte axiale à des différentielles de 1,25 mm sur toute la longueur de la barre d’armature. Pour des applications sur le terrain de la technologie de détection optique, il faut envisager une procédure expérimentale, des méthodes de traitement de données et une amélioration de l’équipement. Les objectifs établis consistent à adopter des procédures d’instrumentation des boulons d’ancrage pour barres d’armature, à effectuer des essais et à mettre au point des méthodes d’interprétation des données pour mesurer les déformations et les charges sur le site. ¦ MOTS CLÉS boulons d’ancrage pour barres d’armature, essai par charge transversale, fibre optique, mine de potasseINTRODUCTION Resin grouted rebar bolts are commonly used in potash mines in the province of Saskatchewan, Canada, in areas where shear deformation is observed in the rock, or where potentially unstable ground is present, including locations such as clay seams. Opportunities to observe deformations of rebar, as shown in Figure 1, are rare because it is unusual in underground potash mining to excavate supported ground. In this situation, a block of potash containing a rebar bolt had failed."