锚杆
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用于锚固岩层的杆状构件。锚杆多采用金属材料,一般用单根钢筋或高强度钢管制成。普通锚杆采用普通钢材不施加预应力,支护锚固岩层视需要可灌浆或不灌浆。预应力锚杆多采用高强度钢材料,需灌浆防腐。灌浆锚杆也称为钢筋混凝土锚杆。锚杆的功能有:① 悬吊作用,把因爆破而松动的岩块固定在稳定的岩层上,防止崩落。② 增强作用,锚杆的张拉作用给地层施加预应力,增大节理面或层理面间的摩擦力,使破碎的岩层保持稳定。③ 形成梁或拱的作用,承受传来的荷载。
锚杆一般由杆件和锚头组成,其形式有楔缝式锚头、涨壳式锚头和黏结式等3种。① 楔缝式锚头是在杆底切缝,把楔子卡在切缝中,再将锚杆插入钻孔,用风钻等机具冲击锚杆,到孔底后,在楔子作用下,使切缝张开而卡紧孔壁。② 涨壳式锚头由1个或2个内侧具有锥形槽的帽组成的涨壳和有相应锥度的锥体组成。当旋转锚杆时,锥形体向涨壳内移动并使涨壳张开而固定。③ 黏结式是用黏结剂使锚杆固定在钻孔中,黏结剂可用水泥砂浆,也可用聚酯树脂、环氧树脂等。锚杆直径一般为16~25mm,钻孔孔径比杆径大8~15mm,间距为锚入深度的1/2,且不大于1.5m。施工质量检查项目包括:孔位、孔向、孔径、孔深、洗孔质量、浆液性能、灌入密实度和锚杆外露长度等。锚杆锚固力采用抽样检查,抽样率不少于1%,锚固力平均不低于设计值,任意一组试件的平均值不低于设计值的90%。
美国还有开缝式锚管支撑,它由空心高强度钢管或用钢板卷压成型的钢管制成,锚管上开有一条全长的宽缝。为便于打入钻孔,锚管的一端缩小呈锥形,另一端焊上环形凸缘,用以固定垫板。当把一根壁厚只有几毫米的锚管打入比锚管外径小数毫米的钻孔时,锚管受压力而产生的径向外压力作用在岩壁上,从而使锚管对岩层产生摩擦力,将岩层固定。同时,由于锚管打入钻孔后,对孔壁岩石产生预压应力,能使锚管本身牢固地支撑在钻孔内,而且锚固力分布在锚管的全长上,当用锚管加固的岩层开始变形时,锚管与孔壁之间的摩擦力逐渐增大,亦即锚管的锚固力将逐渐增大。