产品组成
锚头:常见的有涨壳式锚头等,如涨壳式预应力中空锚杆的涨壳锚固头,可将锚杆定位于钻好的孔内,使杆体良好居中,部分还能在安装时涨开并卡在围岩孔壁上,为锚杆提供初始锚固力。
锚杆体:是总成中的关键构件,一般采用厚壁无缝钢管等材料制成,在锚固和支护中起主要作用。其外表面可分为全长设置连续贯通的大节距螺纹、一定长度上设置公制螺纹其余部位设置大节距螺纹这两种形式,螺纹通常采用轧制工艺制成。
止浆塞:在注浆过程中保持注浆压力,防止浆液回流,使浆液充分填充进围岩缝隙,保证注浆效果。
垫板:一般为钢板制成的拱形托板,能承受较大的围岩应力,将锚杆所受的力均匀传递到围岩表面。
螺母:与锚杆体上的螺纹配合,将围岩应力集中到垫板上,使锚杆与围岩紧密连接,增强支护效果。
产品特点
功能一体化:将锚杆和注浆管的功能合二为一,注浆时是注浆管,注完浆后无需拔出即成为一根锚杆,避免了传统施工工艺中注浆管拔出时造成的砂浆流失。
注浆效果好:中空设计使得浆液可在较高的注浆压力下快速渗透到钻孔及其周围岩体缝隙中,能够最大限度地保证浆体充填饱满、密实,可实现压力注浆,提高了工程质量。
防腐性能强:由于各配件的作用,杆体的居中性好,砂浆可以将锚杆体全长包裹,使锚杆体避免了与空气、水等腐蚀性介质接触,达到长期支护的目的。
施工便捷:安装方便,不需现场加工螺纹,就可方便地安设垫板、螺母,能节省施工时间和人力成本。
工作原理
锚固原理:锚杆一端与工程构筑物连接,另一端深入地层中,通过锚头固定在孔壁上,垫板和螺母施加压力,使锚杆对围岩产生锚固力,限制围岩的变形。
注浆原理:利用中空杆体作为通道,通过注浆泵将浆液注入钻孔和周围的岩体中,浆液在压力作用下渗透到围岩的裂隙中,待浆液凝固后,将锚杆与围岩粘结为一体,提高围岩的强度和稳定性,增强锚杆的锚固效果。
主要类型
涨壳式预应力中空锚杆:由中空杆体、涨壳锚固头、垫板、螺母、垫圈、注浆(排气)管等组成,通过涨壳涨开卡在围岩孔壁上,然后施加预应力,使锚杆形成对围岩体的压力,提高围岩抗破坏能力。
分段式预应力中空锚杆:由中空杆体、实心杆体、连接套、垫板、螺母、垫圈、阻浆器和排气管等组成,可实现分段锚固和预应力施加,适应不同的地质条件和工程要求。
套管式预应力中空锚杆:由中空杆体、垫板、螺母、对中器、自由段套管、端头扣件、注浆(排气)管组成,通过套管保护自由段杆体,提高锚杆的防腐性能和预应力施加效果。
应用领域
隧道工程:用于隧道的初期支护和二次衬砌,可有效控制围岩变形,防止隧道坍塌,提高隧道的稳定性和安全性。
地铁工程:在地铁车站、隧道区间等部位,中空锚杆可加固地层,减少地表沉降,保证地铁施工和运营的安全。
边坡工程:对不稳定边坡进行加固,增强边坡的抗滑能力,防止边坡坍塌,保护周边建筑物和道路的安全。
水利工程:在水坝、隧洞等水利设施的建设中,用于加固岩土体,提高水利工程的防渗性能和结构稳定性。
矿山工程:用于矿山巷道的支护,加固破碎、松散的煤岩体,提高巷道的整体稳定性,保障矿山安全生产。