As âncoras metálicas podem ser divididas em três categorias de acordo com suas formas de ancoragem: mecânicas, de costura de tubo e adesivas.
1. Âncora mecânica
Âncoras mecânicas são usadas cedo, têm estruturas diversas e são usadas em grandes quantidades. O mecanismo de ancoragem de uma âncora mecânica é uma entidade unificada. Ao instalar a âncora, a âncora é principalmente apertada na parede do furo por deslocamento axial ou radial no furo por meio de um sistema de cunha. O mecanismo de ancoragem transmite a maior parte da força de ancoragem para a formação rochosa por meio de conexão de fricção. Ao instalar âncoras mecânicas, a maioria delas gera pré-carga. Às vezes, até mesmo a âncora deve ser fixada diretamente pela pré-carga.
As vantagens das âncoras mecânicas incluem: instalação rápida, alcance imediato da capacidade de carga, tensionamento secundário e capacidade de reciclar âncoras em algumas estruturas. Suas desvantagens são: a seção de ancoragem no furo é curta, o que pode facilmente levar a danos na formação rochosa e ao afrouxamento do agente de ancoragem em áreas de alta tensão. A força de ancoragem é geralmente baixa e só pode ser aplicada em condições de formação rochosa moderadamente estáveis ou superiores. As âncoras mecânicas podem ser divididas em âncoras em cunha, âncoras em cunha invertidas e âncoras em concha de expansão.
1. Âncora tipo cunha
A âncora tipo cunha consiste principalmente em um corpo de haste, uma cunha, uma placa de apoio e uma porca. O diâmetro do corpo da haste inclui 18 mm, 20 mm, 22 mm, 25 mm e outras especificações, comprimento 1200-1800 mm; comprimento da fenda em cunha 150-250 mm, largura 2-3 mm; comprimento da cunha 130-150 mm, largura 18-25 mm, espessura superior 22-25 mm, espessura inferior 3 mm.
As características das âncoras em cunha são: estrutura simples, força de ancoragem projetada de 40KN. Quando usado em estratos rochosos de dureza média, a força de ancoragem é superior a 40KN. Quando a cabeça da âncora é ampliada, a força de ancoragem é de 60-80KN.
As âncoras do tipo cunha são geralmente adequadas para rochas circundantes médias ou acima da dureza. Como os veios de carvão geralmente têm baixa resistência e pouca estabilidade, as âncoras do tipo cunha raramente são usadas no suporte de túneis de carvão.
2. Âncora de cunha invertida
As âncoras de cunha invertida são compostas principalmente por âncoras metálicas, cunhas móveis de ferro fundido, cunhas fixas, placas de apoio e porcas. O diâmetro do corpo da haste é geralmente de 14 a 18 mm e o comprimento total da âncora é de 1200 a 2300 mm; a cunha móvel de ferro fundido tem 150 mm no total e 28 mm de largura; A cunha fixa tem 150 mm de comprimento e 30 mm de largura.
A âncora de cunha invertida tem uma estrutura simples, não requer impacto e martelamento, é fácil de instalar e é fácil de reciclar. Após a instalação, ela pode desempenhar imediatamente um papel de suporte e gerar pré-estresse na rocha circundante. No entanto, a âncora de cunha invertida com rejuntamento no furo tem baixa resistência sísmica e baixa força de ancoragem em rochas circundantes fracas e quebradas. A força de ancoragem da âncora de cunha invertida é de 30-50KN. De acordo com a experiência, depois que a cunha fixa e a cunha móvel são instaladas firmemente, o tamanho horizontal da cabeça da âncora deve ser de 5 a 8 mm maior do que a haste de perfuração, e a âncora pode ser reciclada e reutilizada.
A âncora de cunha invertida com gancho tem melhor desempenho do que a âncora de cunha invertida, é fácil de instalar e tem boa qualidade. A força de ancoragem projetada é de 50-60KN, a força de ancoragem é de 90-120KN, o requisito de profundidade de perfuração não é rigoroso e pode ser reciclado e reutilizado.
3. Âncora de concha de expansão
A âncora do invólucro de expansão consiste principalmente em um invólucro de expansão, uma porca cônica, um corpo de haste, uma placa de apoio e uma porca. O princípio de funcionamento da âncora do invólucro de expansão é diferente daquele da âncora de fenda em cunha e da âncora de cunha invertida. Baseia-se na rotação do corpo da haste para deslizar a porca cônica para baixo, forçando o invólucro de expansão a abrir para a esquerda e para a direita, e a cunha é embutida na rocha perfurada. À medida que o corpo da haste continua a girar, a cunha fica cada vez mais forte. A rocha circundante pela qual a haste da âncora passa é comprimida, a capacidade de autoestabilização é aumentada e a realização é controlada.
Existem muitos tipos de hastes de ancoragem de anel de expansão, a maioria das quais são complexas e têm altos custos de processamento. A haste de ancoragem de anel de expansão de duas pétalas tem uma estrutura relativamente simples e bom desempenho de ancoragem. A força de ancoragem projetada é de 50-60 KN, e a força de ancoragem pode ser acima de 100 KN. O requisito de profundidade de perfuração não é rigoroso e pode ser recuperado. Pode se adaptar a formações rochosas macias e duras e pode ser usado em projetos subterrâneos permanentes. Também pode ser usado em túneis de mineração. A haste de ancoragem de anel de expansão de duas pétalas é composta principalmente de um corpo de haste, uma porca de cunha, um anel de expansão e uma almofada. O diâmetro do corpo da haste é de 16-18 mm, uma extremidade do corpo da haste é rosqueada e a outra extremidade é forjada em uma cabeça quadrada de 24 mm × 24 mm; a porca de cunha tem 28 mm de comprimento, 28 mm de largura na parte superior, 20 mm de largura na parte inferior, com um ângulo de cunha de 16 ° e uma rosca M18 no meio; a peça do anel de duas pétalas do anel de expansão tem 72 mm de altura, soldada com fio de aço de Φ2 mm para formar um anel de expansão, com um diâmetro de 34 mm e uma altura de 99 mm.
