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Clasificación de productos de anclajes metálicos

Los anclajes metálicos se pueden dividir en tres categorías según su forma de anclaje: mecánicos, de costura de tubería y adhesivos.

1. Anclaje mecánico

Los anclajes mecánicos son el tipo de anclaje más antiguo, diverso y numeroso. El mecanismo de anclaje de un anclaje mecánico es un cuerpo unificado. Durante la instalación, el mecanismo de anclaje se tensa principalmente contra la pared del agujero mediante un sistema de cuñas de enclavamiento axial o radial. El mecanismo de anclaje transfiere la mayor parte de la fuerza de anclaje a la formación rocosa a través de conexiones por fricción. Los anclajes mecánicos generan principalmente pretensión durante la instalación. A veces, el mecanismo de anclaje debe depender directamente de la pretensión para la fijación.

Las ventajas de los anclajes mecánicos incluyen: instalación rápida, alcance inmediato de la capacidad portante, tensado secundario y la posibilidad de reciclarlos en algunas estructuras. Sus desventajas son: la sección de anclaje en el pozo es corta, lo que puede provocar fácilmente daños en la formación rocosa y el aflojamiento del agente de anclaje en zonas de alta tensión. La fuerza de anclaje suele ser baja y solo se puede aplicar en formaciones rocosas con estabilidad moderada o superior. Los anclajes mecánicos se dividen en anclajes de cuña, anclajes de cuña invertida y anclajes de concha de expansión.

1. Anclaje tipo cuña

El anclaje de cuña consta principalmente de un cuerpo de varilla, una cuña, una placa de soporte y una tuerca. El cuerpo de la varilla tiene diámetros de 18 mm, 20 mm, 22 mm, 25 mm y otras especificaciones; longitud de 1200-1800 mm; ranura de cuña de 150-250 mm y ancho de 2-3 mm; longitud de cuña de 130-150 mm y ancho de 18-25 mm; espesor superior de 22-25 mm y espesor inferior de 3 mm.

Las características de los anclajes de cuña ranurada son: estructura simple, fuerza de anclaje diseñada de 40 kN. Al utilizarse en estratos de roca semidura, la fuerza de anclaje es superior a 40 kN. Con una cabeza de anclaje más grande, la fuerza de anclaje es de 60-80 kN.

Los anclajes de cuña suelen ser adecuados para rocas circundantes de dureza media o superior. Dado que las vetas de carbón suelen tener baja resistencia y estabilidad, rara vez se utilizan en el soporte de túneles de carbón.

2. Anclaje de cuña invertida

Los anclajes de cuña invertida se componen principalmente de anclajes metálicos, cuñas móviles de hierro fundido, cuñas fijas, placas de soporte y tuercas. El diámetro del cuerpo de la varilla suele ser de 14 a 18 mm, y la longitud total del anclaje es de 1200 a 2300 mm; la cuña móvil de hierro fundido tiene una longitud total de 150 mm y un ancho de 28 mm; la cuña fija tiene una longitud de 150 mm y un ancho de 30 mm.

La barra de anclaje de cuña invertida tiene una estructura simple, no requiere impacto ni martilleo, es fácil de instalar, fácil de reciclar y puede ejercer un efecto de soporte inmediatamente después de la instalación, lo que puede generar preesfuerzo en la roca circundante. Sin embargo, la barra de anclaje de cuña invertida con lechada en el agujero tiene poca resistencia sísmica y poca fuerza de anclaje en roca circundante débil y fracturada. La fuerza de anclaje de la barra de anclaje de cuña invertida es de 30-50KN. Según la experiencia, después de que la cuña fija y la cuña viva se instalan firmemente, la dimensión transversal máxima del cabezal de anclaje debe ser 5-8 mm mayor que la barra de perforación, y la barra de anclaje puede ser reciclada y reutilizada.

Los anclajes de cuña invertida tipo gancho tienen un mejor desempeño que los anclajes de cuña invertida, son fáciles de instalar y pueden garantizar la calidad. La fuerza de anclaje de diseño es de 50-60KN, la fuerza de anclaje máxima es de 90-120KN, el requisito de profundidad de perforación no es estricto y pueden recuperarse y reutilizarse.

Anclaje de carcasa de expansión

El anclaje de concha de expansión consta principalmente de una concha de expansión, una tuerca cónica, un cuerpo de varilla, una placa de soporte y una tuerca. Su principio de funcionamiento es diferente al del anclaje de ranura de cuña y al del anclaje de cuña invertida. Se basa en la rotación del cuerpo de la varilla para deslizar la tuerca cónica hacia abajo, forzando la concha de expansión a abrirse a izquierda y derecha, y la cuña se incrusta en la roca perforada. A medida que el cuerpo de la varilla continúa girando, la cuña se fortalece cada vez más. La roca circundante que atraviesa la varilla de anclaje se comprime, aumenta la capacidad de autoestabilización y se controla la realización.

Los pernos de anclaje de concha de expansión tienen varias formas estructurales, la mayoría de las cuales son bastante complejas y tienen costos de procesamiento más altos. Los pernos de anclaje de concha de expansión de dos piezas tienen una estructura relativamente simple, buen rendimiento de anclaje, una fuerza de anclaje de diseño de 50—60KN y una fuerza de anclaje máxima que puede superar los 100KN. No son muy exigentes en cuanto a la profundidad de perforación y pueden recuperarse para su reutilización. Pueden adaptarse tanto a formaciones rocosas blandas como duras y pueden utilizarse en ingeniería permanente subterránea. También pueden utilizarse en galerías de recuperación. Los pernos de anclaje de concha de expansión de dos piezas constan principalmente de un cuerpo de varilla, una tuerca de cuña, conchas de expansión y una arandela. El diámetro del cuerpo de la varilla es de 16—18 mm, un extremo del cuerpo de la varilla está roscado y el otro extremo está forjado en una cabeza cuadrada de 24 mm × 24 mm; la tuerca de cuña tiene 28 mm de largo, 28 mm de ancho en la parte superior, 20 mm de ancho en la parte inferior, con un ángulo de cuña de 16°, y tiene una rosca M18 en el medio; las dos piezas de la concha de expansión tienen 72 mm de alto, están soldadas en una concha de expansión utilizando alambre de acero de Φ2 mm, con un diámetro de 34 mm y una altura de 99 mm.

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