锚杆种类和锚固力

锚杆的分类与安装及锚杆支护作用机理 2010-08-12 09:46:12 互联网1.锚杆支护作用机理锚杆支护的作用机理有加固拱作用、悬吊作用、组合梁作用、围岩补强作用和减小跨度作用等，如图5—3所示。

(风险世界网 专业研究安全风险管理,安全员的门户网站!)(1)悬吊作用在层状岩层中，锚杆将下部不稳定的岩层悬吊在上部稳固的岩层上。

锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。

(2)组合梁作用在没有稳固岩层的薄层状岩层中，通过锚杆的预拉应力，将视为组合梁的各薄岩层挤紧，提高其自承能力。

决定组合梁稳定性的主要因素是锚杆的预拉应力及杆体强度和岩层性质。

(3)加固拱作用对于被纵横交错的弱面所切割的块状或破裂状围岩，如果及时用锚杆加固，就能提高岩体结构弱面的抗剪强度，在围岩周边一定厚度的范围内形成一个不仅能维持自身稳定，而且能防止其上部围岩松动和变形的加固拱，从而保持巷道的稳定。

(4)减少跨度作用巷道顶板打上锚杆，相当于在该处打上了点柱。

因此，就相当于把巷道顶板岩石悬露的跨度缩少了，从而提高了顶板岩层的抗弯曲能力。

2.锚杆的分类与安装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。

(1)普通木锚杆，是采用优质木材制作的，常用的有榆木、槐木、桑木等。

要求木纹平直、无疵病，有足够的强度。

普通木锚杆由木内楔、木杆体、木托板和木外楔组成。

杆体上下两楔缝应相互垂直，防止打楔造成劈裂。

木锚杆的安装方法是先将木内楔插到锚杆顶端楔缝中，然后将杆体放入眼孔内，在锚杆尾端加力锤击，锚杆锚固后，再上好木托板，在锚杆尾端楔缝中加打木外楔封住眼孔并撑紧托板。

普通木锚杆结构简单，取材方便，加工容易，成本低。

但锚固力小，易腐朽变形，多在服务年限短的采区煤或半煤巷中锚固煤帮用，使用时应注意防腐处理。

(2)压缩木锚杆，是利用压缩木制成的锚杆。

压缩木是把潮湿的木材加以横纹压缩，就会产生较大的弹性变形，在变形状态掘进工下予以热处理和冷却，弹性变形就转化成塑性变形即成了压缩木。

锚杆根据其使用的材料可以分类为：木锚杆，管缝锚杆，螺纹锚杆等等。

在桥梁工程中，螺纹锚杆的应用范围较宽广。

接下来，我们详细说说锚杆的分类：(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。

是一种全长摩擦锚固式锚杆。

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。

锚杆支护同木支架、混凝土支架、金属支架都不一样，它不是利用自身直接“支撑顶板”，而是向巷道围岩打眼，眼孔内锚人锚杆，利用围岩自身的强度“加固顶板”。

锚杆喷浆、喷混凝土的作用就更进了一步，它不是消极地承受巷道围岩产生的地压，而是与巷道围岩结合成一个整体，使岩石本身成为一种具有承载能力的结构。

工人把锚喷支护的作用形象地比喻为“串糖葫芦、纳鞋底和门窗刷油”。

锚杆支护实质上是把锚杆安装在巷道的围岩中，使层状的、软质的岩体以不同的形态得到加固，形成完整的支护结构，提供一定的支护抗力，共同阻抗其外部围岩的位移和变形。

锚杆分类目前用作支护的锚杆种类很多，按其与被支护体的锚固长度划分，可分为集中锚固类锚杆和全长锚固类锚杆。

集中锚固类锚杆是指锚杆装置和杆体只有一部分和锚杆孔壁相接触的锚杆。

包括端头锚固、点锚固和局部锚固等；全长锚固类锚杆是指锚固装置或锚杆杆体在全长范围内全部和锚杆孔壁接触的锚杆，包括各种摩擦式锚杆、全长砂浆锚杆、树脂锚杆和水泥锚杆等。

根据锚杆的锚固方式可分为机械式锚固型和黏结锚固型两类。

锚固装置或锚杆杆体和孔壁接触，靠摩擦力起锚固作用的锚杆，属于机械锚固型锚杆；锚杆杆体部分或全长利用树脂、砂浆、快硬水泥等胶结材料将锚杆杆体和锚杆孔壁黏结固定在一起，靠粘结力起锚固作用的锚杆属于黏结型锚杆。

用于制作锚杆的材料种类较多，根据锚杆的材质不同，又可将锚杆分为钢丝绳锚杆、普通钢筋锚杆、螺纹钢锚杆、玻璃钢锚杆、木锚杆和竹锚杆等类型。

第一节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。

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、倒楔式锚杆和账壳式锚杆。

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，如1-1所示。

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。

锚杆设计锚固力标准一、引言锚杆是一种常用的地下工程支护和土木工程中的结构支撑材料，广泛应用于隧道、坑道、岩土工程以及建筑物的支护和加固中。

而锚杆的设计与锚固力标准对于保障工程的安全和稳定具有至关重要的作用。

本文将围绕锚杆设计及锚固力标准的相关内容展开阐述，并深入讨论其在工程实践中的应用。

二、锚杆设计原理1. 锚杆的概念和作用锚杆是利用岩土层体的抗拉强度将岩土体牢固固定的一种结构形式，通过将钢筋杆或钢管等材料嵌设到岩土体内，并加固固定底部而构成的工程支护结构。

它的作用是通过在地层中形成拉力，从而增加地层的抗拉强度，以达到支撑和加固的目的。

2. 锚杆的设计原则a. 结构合理性：锚杆应根据工程实际需要选择合适的直径、长度和弯曲性能。

b. 材料选择：锚杆材料应具有足够的抗拉强度和弯曲性能，常用的材料有普通钢筋、钢绞线等。

c. 锚杆的布设：布置合理的锚杆间距和锚杆排列方式，以保证锚固的均匀性和稳定性。

d. 锚固方式：锚杆的固结方式分为化学锚固、机械锚固和粘结锚固等，要根据实际工程情况进行选择。

三、锚固力标准1. 国内相关标准目前在国内，主要涉及锚杆设计与锚固力方面的标准主要包括《建筑结构工程锚固技术规范》，《岩土工程用钢筋锚杆》等。

这些标准详细规定了锚杆在地下工程中的设计、安装和监测等方面的要求，为工程实践提供了重要的指导和依据。

2. 国际相关标准国际上，锚杆设计与锚固力的标准也得到了广泛的关注和研究。

国际上常用的《地下工程锚固加固材料产品技术规范》、《地下锚杆工程施工质量验收规范》等国际标准，详细规定了锚杆的相关技术要求，为世界范围内的工程实践提供了指导和标准。

四、锚杆设计与实际工程应用在实际工程应用中，锚杆设计与锚固力标准的具体应用显得尤为重要。

例如在隧道工程中，为了保证隧道的安全和稳定，需要进行锚杆的设计和施工，以增强隧道围岩的稳固性。

在复杂的地下岩土工程中，锚杆也广泛用于支撑和加固岩土体，保障工程的安全。

锚杆、锚索锚固力计算1、帮锚杆锚固力不小于50KN(或5吨或12.5MPa)公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×4=锚固力（锚固力（KN）÷10=承载力（吨）13MPa52KN或7吨或17.5MPa)MPa）×4=锚固力（KN）10=承载力（吨）例：4=72KN（锚固力）72KN（锚固力）÷10=7.2吨（承载力）3、Ф15.24锚索锚固力不小于120KN(或12吨或40MPa)公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×3.044=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例：40MPa（拉力器上仪表读数）×3.044=121.76KN（锚固力）121.76KN（锚固力）÷10=12.176吨（承载力）4、Ф17.8锚索锚固力不小于169.6KN(或16.96吨或公式计算：拉力器上仪表读数（锚固力（KN45MPa锚索或25吨或55MPa)）×4.55=锚固力（KN）10=承载力（吨）例：55MPa（拉力器上仪表读数）×4.55=250KN（锚固力）250KN（锚固力）÷10=25吨（承载力）型号为：YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注：1、使用扭力矩扳手检测，帮锚杆扭力矩不小于120KN,顶锚杆扭力矩不小于150KN。

2、井下排版填写记录，均填锚固力（帮锚杆50KN、顶锚杆70KN、Ф15.24锚索120KN、Ф17.8锚索169.6KN）。

3、检测设备型号：锚杆拉力计型号：LSZ200型锚杆拉力计Ф15.24锚索拉力计型号：YCD-180-1Ф17.8锚索拉力计型号：YCD18-20021.6。

锚杆的锚固剂不是通长都要使用，一般锚固端长度不小于1米，具体根据现场情况确定。

你的成孔面积减去锚杆断面积再乘以锚固长度就是锚固剂的使用量了。

0锚固力主要取决于锚杆与岩土层之间的摩阻力，不同的岩土层所能提供的摩阻力是不同的。

所以，同样的锚固段长度，锚固力多少要看锚固在什么岩土层。

查GB50330-2002《建筑边坡工程技术规范》，弱风化的普通玄武岩按较硬岩取值，当钻孔直径为150mm时，锚固3m 的M30锚杆与岩土层之间的摩阻力可达到770kN，而Φ25二级螺纹钢筋作为永久性锚杆只能提供105kN的锚固力（0.69x310x490.9＝105000，该值与锚固长度无关），故锚固力为105kN。

锚杆拉拔力一般按锚杆横截面积与该锚杆材料的许拉应力来计算的，至于锚固的长度必须按规程规定执行，否则锚固眼直径打大了，深度不够，锚杆被拉出，起不到锚固的作用是决对不允许的！锚杆，英文“Bolt”;"bolting（准确称谓）"; "anchor(早期称谓)" 是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分,他将巷道的围岩束缚在一起,使围岩自身支护自身.现在锚杆不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡，隧道，坝体进行主动加固。

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，自由段时指将锚杆头处的拉力传至锚固体区域，其功能是对锚杆施加预应力；锚固段时指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至土体深处。

锚杆根据其使用的材料可以分为：木锚杆，钢锚杆，玻璃钢锚杆等等。

按锚固方式分为：端锚固，加长锚固和全长锚固以下列举几个称谓的锚杆(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。

锚杆支护技术锚杆支护技术一、锚杆支护技术现状和展望锚杆支护技术是煤矿支护技术改革的发展方向，是煤矿继推广综合机械化采煤技术又一重大推广技术。

我国在上世纪80年代开始研究应用锚杆支护技术以来,不论在理论上，还是在实践应有中已取得了长足的进展，促进了我国煤炭工业的发展.锚杆支护是由锚固在巷道四周钻孔内的一系列杆件（木质件、金属件、钢筋混凝土件和聚合物件等）系统组成的。

这些杆件配以支撑件和背板（也可以不用）,靠它们的锚固力和向岩体稳定部分的悬吊作用，防止破碎岩石冒落。

用预拉紧方法安装的锚杆，提高了岩石分层之间的摩擦阻力，同时将两支撑点间的岩层夹紧，以岩梁和岩拱的形式构成承载结构.尽管加固的岩梁比未加固的岩梁呈现出明显的稳定性,但是仍不能准确量测出影响加固岩层稳定性单个分层缝合效果的量值。

现代锚杆支护理论认为，岩层分层之间的摩擦作用具有重要意义，主要有以下几个方面。

①巷道上方的松软岩层被锚杆固结到其上部坚固的岩层上，松软有裂隙岩层的几个分层，彼此之间被锚杆夹紧形成梁和拱形式的承载结构.②松软不稳定的岩石分层，彼此之间夹紧并被锚杆固结在上部坚固岩层上。

③在掘进巷道时,被破坏的有裂缝的岩石分层被锚杆夹紧并被悬挂在自然平衡拱上。

④不稳定的有裂缝的岩层被锚杆的联接部件托住并被悬挂于自然平衡拱的拱脚。

⑤不稳定的岩石分层被锚杆夹紧并悬吊于自然平衡拱的拱脚。

在采矿实践中,锚杆支架分单体锚杆支架和组合锚杆支架两种。

单体锚杆支架指安设在巷道中的锚杆,彼此之间没有力学科系.组合锚杆支架包括钢梁、钢带、角钢、槽钢等承托顶板元件，把两个或几个锚杆联成统一的整体.锚杆支架按用途分为临时锚杆支架和永久锚杆支架。

按作用原理分为主动锚杆和被动锚杆。

主动锚杆预先张紧装入钻孔中，以提高抵抗被加固岩体拱曲性和分层之间相对位移的能力。

随着锚杆预应力的加大,相应增加了岩层分层面之间的摩擦力，提高了巷道的稳定性。

安装被动锚杆时不给杆体以预应力，因此就比主动锚杆安装密些,其典型的有全长锚固的螺纹锚杆、钢筋混凝土锚杆、膨胀式锚杆和玻璃钢锚杆等.按工作特性锚杆又分为刚性延伸和有限延伸锚杆。