管缝式锚杆要求有哪些

管缝式锚杆技术要求

管缝式锚杆作为一种依靠摩擦实现全长锚固的主动支护构件，其有效应用需满足以下要求：

1.材料与制造要求：

*材质：通常采用高强度、良好韧性的冷轧或热轧低碳钢（如Q235），确保足够的径向扩张能力和抗剪强度。

*管壁厚度：必须满足设计要求（通常≥3mm），保证锚杆在扩张和承受载荷时不发生压扁或撕裂。

*直径设计：锚杆初始外径需小于钻孔直径（通常小1-3mm），这是产生足够径向应力和摩擦力的关键。公差控制至关重要。

*开缝：沿管体全长开一条连续、均匀的纵向缝隙（宽度通常1-2mm），允许管体受压后径向收缩。

*端部处理：一端需制作成便于安装的锥形或楔形引导头；另一端需焊接或压制托盘安装用的挡环（或采用螺纹连接方式），并配备高强度托盘和螺母。

*防腐处理：根据使用环境（特别是腐蚀性环境），应进行热浸镀锌、涂防锈漆或其他有效防腐处理，保证长期服役性能。

2.钻孔要求：

*钻孔直径：必须严格控制，与选定的锚杆规格匹配（即比锚杆初始外径大1-3mm）。孔径过小导致安装困难甚至卡死；孔径过大会显著降低摩擦力，无法提供足够锚固力。

*钻孔平直度：钻孔应尽可能平直，弯曲度过大会阻碍锚杆顺利安装到位，并可能导致局部应力集中。

*孔壁完整性：孔壁应相对平整，避免严重破碎或塌孔，否则会削弱摩擦锚固效果。在松散破碎地层中需采取护壁措施。

*孔深：应略大于锚杆设计长度（通常深50-100mm），确保锚杆能完全推入且托盘能紧贴岩面。

3.安装要求：

*安装设备：必须使用冲击力足够的设备（如风动或液压锚杆钻机配合安装套筒/冲击头），通过冲击力将锚杆强行挤入钻孔，使其产生径向收缩并与孔壁紧密贴合产生摩擦力。人力或单纯旋转无法有效安装。

*安装到位：锚杆必须被完全、顺畅入至设计深度，挡环抵住孔口岩面。安装过程中应避免锚杆扭曲变形。

*托盘与螺母安装：安装后立即安装托盘并拧紧螺母，施加预紧力（通常≥30kN）。预紧力是管缝锚杆发挥主动支护作用的，能压紧岩面、控制围岩早期变形。

4.设计参数要求：

*锚固力（抗拔力）：必须根据工程地质条件和支护要求进行设计计算，并通过现场拉拔试验验证。锚固力主要取决于管壁厚度、初始直径与孔径差、围岩强度及安装质量。

*锚杆长度：根据潜在滑移面深度、围岩松动圈范围及工程需要确定（常用1.5m-2.5m）。

*布置间距与排距：依据围岩等级、巷道断面、地应力状况等综合确定，形成有效的支护网络。

*预紧力：设计文件中应明确要求施加的预紧力值，并确保施工中达到。

5.施工质量与检验要求：

*过程控制：严格监控钻孔直径、深度、角度，锚杆规格、安装质量（到位情况、预紧力施加扭矩或数值）。

*拉拔试验：按规范要求比例进行现场拉拔试验，实测锚固力不得低于设计值。

*环境适应性：在富水地层或软弱破碎带，需评估其适用性，必要时采取辅助措施（如注浆）或选用其他锚杆类型。

总结：管缝式锚杆的成功应用依赖于的尺寸配合（锚杆-钻孔）、高质量的制造、正确的强力冲击安装方法、及时有效的预紧力施加以及严格的施工质量控制。忽视其中任何一环，都可能导致锚固力不足，支护失效。设计时应充分考虑围岩条件，动态调整参数。