金属锚杆

金属锚杆根据其锚固形式可分为机械式、管缝式和黏结式三大类。

金属锚杆根据其锚固形式可分为机械式、管缝式和黏结式三大类

一、机械式锚杆：

机械式锚杆使用最早、结构多样、数量较大的锚杆。机械式锚杆的锚固机构本身是一个统一体，在安装锚杆时，锚固机构主要通过一个楔子系统在钻孔中进行轴向或径向相互错动而紧张在钻孔壁上。锚固机构通过摩擦连接将锚固力多数传递给岩层。机械式锚杆在安装时，多数产生预紧力。有时，甚至锚固机构必须直接依靠预紧力来固定。

机械式锚杆的优点有：安装迅速，可即时达到承载力，可二次张紧，某些结构的锚杆还可以回收。其缺点是：钻孔中的锚固段较短，在高应力区容易导致岩层破坏和锚固剂松动，锚固力一般偏低，只能适用于中等稳定以上的岩层条件。机械式锚杆又可分为楔缝式锚杆、倒楔式锚杆和胀壳式锚杆。

1、楔缝式锚杆

楔缝式锚杆主要由杆体、楔子、垫板和螺母等组成。杆体直径包括18mm、20mm、22mm、25mm等规格，长度1200—1800mm；楔缝长150—250mm，宽2—3mm；楔子长130—150mm，宽18—25mm，上厚22—25mm，下厚3mm。

楔缝式锚杆的特点是：结构简单，设计锚固力为40KN，在中硬岩层中使用时，锚固力在40KN以上，加大锚头时锚固力为60—80KN。

楔缝式锚杆一般适用于中等以上的硬质围岩，由于煤层一般强度低、稳定性差，因此在煤巷支护中较少采用楔缝式锚杆。

2、倒楔式锚杆

倒楔式锚杆主要由金属锚杆、铸铁活楔、固定楔、垫板和螺母等组成，杆体直径一般为14—18mm，锚杆全长1200—2300mm；铸铁活楔全150mm，宽28mm；固定楔长150mm，宽30mm。

倒楔式锚杆的构造简单，不用冲击和锤击，安装简便，易于回收，装上后能立即发挥支护作用，可对围岩产生预压应力。但孔内为灌浆的倒楔式锚杆抗震能力差，在软弱和破碎围岩中锚固力较差。倒楔式锚杆锚杆锚固力为30—50KN。根据经验，固定楔与活楔装严后，研锚头横向上的最大尺寸应比钻杆大5—8mm，锚杆可以回收复用。

带钩倒楔式锚杆比倒楔式锚杆性能好，安装容易，并能保证质量，设计锚固力为50—60KN，最大锚固力为90—120KN，对钻孔深度要求不严，可以回收复用。

3、胀壳式锚杆

胀壳式锚杆主要由胀壳、锥形螺帽、杆体、垫板和螺母组成。胀壳式锚杆的工作原理与楔缝式锚杆、倒楔式锚杆不同，它是靠旋转杆体，使锥形螺帽向下滑动，迫使胀壳向左右张开，楔嵌入钻孔岩壁，并随着杆体的继续转动，越楔越牢，锚杆所穿越的围岩受到挤压，自稳能力增加，变现受到控制。

涨圈式锚杆结构形式较多，多数较复杂，加工费较高。两瓣涨圈式锚杆结构相对简单些，锚固性能较好，设计锚固力为50—60KN，最大锚固力可以在100KN以上，对钻孔深度要求不严，可以收复用。对软硬岩层均能适应，可用在井下永久性工程。在回采巷道中也可以使用。两瓣涨圈式锚杆主要由杆体、楔形螺母、涨圈和垫板组成。杆体直径16—18mm，杆体一端加工螺纹，另一端锻制成24mm×24mm的方头；楔形螺母长28mm，上宽28mm，下宽20mm，楔角16°，中间车制M18螺纹；涨圈的两瓣圈片高72mm，用Φ2mm钢丝焊接成涨圈，直径34mm，高99mm。