水力膨脹式錨桿

水力膨脹式錨桿是瑞典最先開發的，其原理是將鋼管壓製成扁形，再圍成圓形，使用時先把錨桿插入錨桿孔，然後向扁圓形鋼管注入高壓水，迫使鋼管膨脹成圓形，靠鋼管膨脹壓力與孔壁擠緊的磨擦力作錨固力進行支護，適用於軟岩、破碎帶。我國新汶礦務局曾研製成功並在協莊煤礦套用，效果良好。

基本介紹

• 中文名：水力膨脹式錨桿
• 外文名：Hydraulic expansion bolt
• 學科：煤炭工程
• 領域：開採
• 最先開發：瑞典
• 原理：將鋼管壓製成扁形，再圍成圓形

簡介

在地下工程施工中，我國採用最多的支護方法是以錨桿和噴射混凝土為主要支護手段的新奧法。而最常用的錨桿——砂漿錨桿或水泥藥卷錨桿有比較大的缺陷，如砂漿錨桿，其砂漿在全長範圍內很難保持均勻；水泥藥卷錨桿很難使水泥藥卷滿孔，從而不能充分發揮作用。水力膨脹式錨桿能克服這些錨桿的不足，而且具有錨固力大、能立即承載、無損耗、易保管等特點。

水力膨脹式錨桿的結構、錨固機理

1.錨桿結構

水力膨脹式錨桿是由外徑大於鑽孔直徑的無縫鋼管加工而成的，雙層異型管狀桿體，由端套、異型管桿體、擋圈、注水管、托盤等配套組成。

2.錨固機理

將錨桿安裝在錨孔中並注入高壓水，水壓超過管壁材料的彈性極限後，桿體隨著錨桿孔的幾何形狀產生永久性塑性膨脹變形，使其牢牢鑲嵌在圍岩中，產生極大的摩擦力；另外在桿體膨脹時，錨桿給周圍岩體以較大的壓力，迫使圍岩產生應變，增加圍岩的應力，反過來圍岩對錨桿體也產生相應擠壓應力，且水力膨脹式錨桿在充水膨脹過程中，因其直徑由細變粗，沿縱向有一定的收縮量，使錨桿的托盤緊緊地壓向圍岩表面，產生向上的支承力，從而實現對圍岩施加預應力。

經濟效益

水力膨脹式錨桿就直接費用（即材料費）來說，要高於普通水泥砂漿錨桿和水泥藥卷錨桿，但這種錨桿的操作人員相對普通錨桿可減少1～2 人，且安裝快，可為其它工序節省時間。這種錨桿易於管理，不存在材料損耗、浪費和變質現象，施工中不會產生環境污染。

總結

1.水力膨脹式錨桿優點不少，但在市場經濟體制下要想廣泛套用，還需加大力度降低成本。

2.如這種錨桿的錨端有一小段（10cm左右）為錐形實體，尾端加設頂套，則更有利於在破碎地帶和易坍孔地段的安裝。

3.這種錨桿如能在達到一定壓力後，管壁象鋼花管一樣局部出現小孔洞，那么就可通過錨桿直接向岩體注漿。

4.高壓注水如能改用注水泥漿，那么當工程有特殊要求時（如對岩體有注漿要求），可通過加大壓力一次到位。