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锚杆是什么?

更新:2023年02月21日 13:48 好一点

好一点小编带来了锚杆是什么?,希望能对大家有所帮助,一起来看看吧!
锚杆是什么?

锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分,他将巷道的围岩加固在一起,使围岩自身支护自身。锚杆不仅用于矿山,也用于工程技术中,对边坡,隧道,坝体进行主体加固。

锚杆作为深入地层的受拉构件,它一端与工程构筑物连接,另一端深入地层中,整根锚杆分为自由段和锚固段,自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域,其功能是对锚杆施加预应力。



锚杆运用

自1912年,德国谢列兹矿最先采用锚杆支护井下巷道以来,锚杆支护以其结构简单,施工方便、成本低和对工程适应性强等特点,在土木工程(包括采矿工程)中得到了广泛应用。如我国的世纪工程———三峡工程,其大坝施工中使用了大量锚杆(索)维护开挖的边坡、岩壁。

又如我国煤矿开采中,每年新掘的锚喷支护的井巷工程长达2000 km。但是,锚杆支护作用理论的研究落后于其工程应用是不争的事实,使得锚杆支护设计中,还多采用技术要求低、成本低和管理容易的工程类比的经验方法。

锚杆类型

1、全长粘结型锚杆:普通水泥砂浆锚杆、早强水泥砂浆锚杆、树脂卷锚杆、水泥卷锚杆。

2、端头锚固型锚杆:机械锚固锚杆、树脂锚固锚杆快硬水泥、卷锚固锚杆。

3、摩擦型锚杆:缝管锚杆、楔管锚杆、水胀锚杆。

以上内容参考 百度百科-锚杆

以上内容参考 百度百科-锚杆支护

锚杆是一种锚固在岩体内部的杆状体。锚杆具有很多优点:节约坑木和钢材,降低支护成本,掘进断面小,巷道的变形小,维修费用低,工作安全,轻便,可以减轻体力劳动,减小通风阻力,有利于一次成巷施工和加快掘进速度,使用范围广,适应性强,减少运输量,有利于矿井的运输和提升。但是锚杆不能预防围岩风化,不能完全防止锚杆与锚杆之间裂隙岩石的剥落,因此,锚杆配合其他支护措施,如与金属网、喷浆或喷射混凝土等联合使用,会取得更好的支护效果。

锚杆主要是起着一种支护的作用。
锚杆支护是通过围岩内部的锚杆改变围岩本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而又稳定的岩石带,利用锚杆与围岩共同作用,达到维护巷道稳定的目的。
锚杆支护是指在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中采用的一种加固支护方式。
用金属件、木件、聚合物件或其他材料制成杆柱,打入地表岩体或硐室周围岩体预先钻好的孔中,利用其头部、杆体的特殊构造和尾部托板(亦可不用),或依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果,以达到支护的目的。具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。

锚杆类型有
01 全长粘结锚杆 :锚杆孔全长填充粘结材料的锚杆。
02 预应力锚杆 :施加预应力的锚杆。
03 摩擦型锚杆 :靠锚杆体与孔壁之间的摩擦力起锚固作用的锚杆。
04 砂浆锚杆:以水泥砂浆、快硬水泥砂浆为锚固剂的粘结型锚杆 。
05 水泥药卷锚杆:以水泥药卷为锚固剂的粘结型锚杆 。
06 树脂锚杆:以树脂为锚固剂的粘结型锚杆 。
07 自钻式锚杆 :锚杆本身兼有造孔钻杆功能,将造孔、注浆和锚固结合为一体的锚杆,亦称自进式锚杆。
08 缝管式锚杆:将沿纵向开缝的薄壁钢管强行推入比其外径小的钻孔中,借助钢管对孔壁的径向压力产生阻力而起锚固作用的锚杆。
09 花管注浆锚杆:以在管壁布置一定数量小孔的钢管为杆体插入钻孔后,通过杆体空腔的小孔向锚杆孔注浆的砂浆锚杆。
10 水胀式锚杆 :将用薄壁钢管加工成的异型空腔杆件 , 送入比其略大的钻孔中,通过向该杆件空腔高压注水,使杆件膨胀与孔壁产生摩阻力而起到锚固作用的锚杆。
11 永久性锚杆:与主体工程使用年限相符,在工程有效运行期内能够保持性能稳定和质量标准,或具备检修更换条件,可持续发挥作用的锚杆。
12 临时锚杆 :达不到主体工程同等使用年限标准,只要求在工程施工期间或特定阶段起作用的锚杆,工程正常运用工况条件下一般不考虑其作用。
13 系统锚杆 :根据岩(土)体整体稳定要求,在整个开挖面上,按一定间距、一定规律布置的锚杆 。
14 随机锚杆:为防止岩(土) 体塌落或滑动 ,在局部布设的锚杆。

锚杆是用作工程施工时加固用的,比如煤巷加固围岩,公路加固边坡什么的
锚杆是一种易耗品,所以消耗量很大
洛阳锚杆最有名气,那里生产锚杆的厂家也最多,是发源地
很多工程施工所用的锚杆都是到洛阳进购的(洛阳工岩科技有限公司也是大批量生产锚杆的,如有需求,敬请关注工岩更多锚杆产品信息:http://www.lygongyan.com/aspcms/productlist/list-5-1.html)

(1) 木锚杆。我国使用的木锚杆有两种,即普通木锚杆和压缩木锚杆。

(2) 钢筋或钢丝绳砂浆锚杆。以水泥砂桨作为锚杆与围岩的粘结剂。

(3) 倒楔式金属锚杆。这种锚杆曾经是使用最为广泛的锚杆形式之一。由于它加工简单,安装方便,具有一定的锚固力,因此这种锚杆在一定范围内至今还在使用。

(4)管缝式锚杆。是一种全长磨擦锚固式锚杆。这种锚杆具有安装简单、锚固可靠、初锚力大、长时锚固力随围岩移动而增长等特点。

(5)树脂锚杆。用树脂作为锚杆的粘结剂,成本较高。

(6)快硬膨胀水泥锚杆。采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥加入外加剂而成,具有速凝、早强、减水、膨胀等特点。

(7)双快水泥锚杆。是由成品早强水泥和双快水泥按一定比例混合而成的。具有快硬快凝、早强的特点。

施工前应根据设计要求测放孔位,并在坡面上做好孔位标记;

施工前必须严格按照设计要求做拉拔试验,并详细做好试验记录;

锚杆钻孔必须符合设计要求,成孔后应及时清孔并安装锚杆;

锚杆杆体应顺直,并除锈、除油。锚杆安装必须居中定位,并带注浆管,注浆管长度不得小于锚杆长度,注浆过程不得拖动或拖出注浆管;

锚杆注浆采用孔底逆流式注浆法,水泥浆(砂浆)强度、水灰比、注浆压力应符合设计要求;

锚杆钢筋应按设计要求嵌入框格梁,并与框格梁钢筋焊接牢固,框格梁钢筋绑扎完毕应及时浇注砼。

1.锚杆杆体的*

锚杆材料的确定取决于锚固工程对象、锚杆承载力、锚杆长度、数量及现场提供的施加应力及锁定的设备。锚杆材料可用普通钢筋、精轧螺纹钢筋和高强钢丝、钢绞线。

在施工方面,短锚杆的制备、安放就位和施加预应力都是较简单的,而长锚杆处理起来就比较困难,因此,*长锚杆最好使用钢丝或多股钢绞线。特别是使用钢绞线,柔性好,便于运输,可以插入钻孔达数十米,即使在较小的操作平台上,不管钻孔的方向如何,都可采用这种锚杆。

(1)棒条锚杆的*

棒条锚杆的*,一般按锚杆要求的长度切割钢筋,并在杆体外端加工成螺纹以便安放螺母,在杆体上每隔2~3m安放隔离件,以使杆体在孔内居中,保证有足够的保护层。国内生产的精轧螺纹钢筋,屈服强度达750MPa,可用套筒连接钢筋及锁定预应力,使用方便。目前国内生产的Φ32和Φ25两种规格的精轧螺纹钢筋,是*极限拉力值小于600kN的棒条锚杆的理想材料。

预应力锚杆的自由段(张拉段)除涂刷防腐涂料外,还应套上塑料管或包裹塑料布,使之与水泥浆体分隔开。

(2)多股钢绞线锚杆的*

国内常用的锚杆钢绞线为7Φ4和7Φ5两种,其主要力学性能见表5-2。

多股钢绞线*的锚杆构造如图5-14和图5-15所示。图5-14为临时性预应力锚杆(索)的构造,其锚固段的钢绞线呈波浪形,是通过夹紧环与扩张环(隔离环)的交替设置而成的。一经常使用的隔离环的构造如图5-16所示,它同时具有两种功能,既能使钢绞线分离,使之周边有足够的水泥浆粘附,又能保证所需的保护层厚度不小于20mm。隔离环的间距为1.0~1.5m。图5-15为永久性预应力锚杆(索)的构造,它与临时性预应力锚杆(索)的主要区别是用塑料波形管对锚固段进行封闭,波形管与杆体间用灰浆或树脂充填,并借助波形管粗糙的外表面使它与周围的灰浆有可靠的粘结。这样,即使在杆体施荷以后,波形管外表面的灰浆体出现横向裂缝,也不会再有危险,因为它被完好的波形管保护着。国内目前使用的永久性预应力锚杆(索)采用波形管的仍不多。

表5-2 钢绞线的主要力学性能(N/mm2)

图5-14 临时性多股钢绞线*的锚杆的构造

图5-15 永久性多股钢绞线*的锚杆的构造

由法国土层锚杆公司发明的,已广泛应用的IRP锚固方法,虽然也是一种多股钢绞线锚杆,但在构造上却有自己的特色。它主要靠把锚杆自由段与锚固段分离开来的密封袋和带环圈的套管(图5-17),通过对锚固段进行高压灌浆处理(必要时可重复进行),从而实现锚固。

图5-16 隔离环的构造

图5-17 带有密封袋和带环圈套管装置的锚杆构造

这种密封袋在对岩层进行灌浆时可以取代钻孔中的橡胶或皮革密封圈。无纺布密封袋长2.0m,采用滑动方法套在锚杆锚固段上端,袋的两端紧固在杆体上,当杆体插入钻孔并拔出护壁套管后,向密封袋中低压注入灰浆,密封袋将膨胀并挤压钻孔壁,从而把锚固段分开。

图5-18 开有小孔的注浆套管(空洞用橡胶环圈覆盖)

带环圈的套管是一根直径较大的塑料管,其侧壁每隔1.0m就开有小孔,孔的外部用橡胶环圈盖住(图5-18),从而使灰浆能从该管流入钻孔内,但不能反向流动,一根小直径的注浆钢管通入套管,注浆钢管上有限定注浆区段的两个密封圈,当其位于必要深度的橡胶环圈处,在压力作用下即可向钻孔内注入灰浆。

(3)多根钢丝锚杆的*

用钢丝组成大型锚索不仅费时而且需要占用较大的加工场地。首先将钢丝校直并切割成要求的长度,然后借助带孔的金属分线板将钢丝按层次布置好,并在每隔0.5~1.0m处接合在一起。*过程中,最重要的是钢丝就位,因为放置的钢丝若在全长上不是相互平行的,就不能利用钢丝的截面,而且会降低钢丝的强度。

在原捷克斯洛伐克使用的承载力为1MN的锚杆(由直径为7mm的24根钢丝组成)就是分两层布置的(图5-19)。内层由8根直径为7mm的钢丝组成,钢丝绕在内径为12mm的螺旋圈上,每个圈的径向间距为5~6mm,围绕每层再缠上直径为2.2mm的钢丝,绕在内层上的钢丝可作为两层钢丝间的隔离物,并和中心螺旋线一起确保灰浆渗入钢索内。外层缠绕16根钢丝。

图5-19 锚头和用由直径为7mm的24根钢丝组成的锚杆

2.锚杆杆体的安放

在一般情况下锚杆杆体与灌浆管同时插入钻孔底部,尤其对于土层锚杆,要求钻孔完后立即插入杆体,插入时将锚杆有支架一面向下方,若钻孔使用套管,则在插入杆体灌浆后再将套管拔出。若是用风钻钻出的小口径锚杆孔,则要求灌浆后再插入杆体。

锚杆插入时要求顺直,并应除锈,如采用的杆体为两根以上,应按需要的长度将锚杆点焊成束,间隔2~3m点焊一点。杆体长度不够设计长度则要求焊接,焊接可采用对焊或帮焊。帮焊时可采用T-55电焊条。帮焊长度按钢筋混凝土工程施工及验收规范GBJ-65钢筋焊接技术要求,例如采用两根帮条四条焊缝,帮条长度不小于4d(d为锚杆钢筋直径),焊缝高度一般不小于7~8mm,焊缝宽度不小于16mm。

大部分锚杆是用螺纹钢,比如25的钢筋就是3.85KG/m.
计算公式:=(3.14*钢筋直径2次方*7850)/(4*10的6次方)
常见的锚杆一般由单根钢筋或高强度钢管制成,用于锚固岩层的钢构件,如果是由单根钢筋构成就是钢筋及组成构件的总重量.

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