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 se utilizaron en sus inicios, presentan diversas estructuras y se emplean en grandes cantidades. El mecanismo de anclaje de un anclaje mecánico es un todo unificado. Al instalarlo, se aprieta principalmente en la pared del pozo mediante desplazamiento axial o radial mediante un sistema de cuñas. El mecanismo de anclaje transmite la mayor parte de la fuerza de anclaje a la formación rocosa mediante una conexión por fricción. Al instalar anclajes mecánicos, la mayoría genera precarga. En ocasiones, incluso el anclaje debe fijarse directamente mediante precarga.
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.
El anclaje de cuña invertida tiene una estructura simple, no requiere impacto ni martillado, es fácil de instalar y reciclar. Tras su instalación, puede desempeñar inmediatamente una función de soporte y generar preesfuerzo en la roca circundante. Sin embargo, el anclaje de cuña invertida con lechada en el pozo presenta baja resistencia sísmica y poca fuerza de anclaje en rocas circundantes débiles y fracturadas. La fuerza de anclaje del anclaje de cuña invertida es de 30-50 kN. Según la experiencia, después de instalar firmemente la cuña fija y la cuña móvil, el tamaño horizontal de la cabeza del anclaje debe ser de 5 a 8 mm mayor que la varilla de perforación, lo que permite reciclar y reutilizar el anclaje.
El anclaje de cuña invertida con gancho ofrece un mejor rendimiento que el anclaje de cuña invertida, es fácil de instalar y de buena calidad. La fuerza de anclaje diseñada es de 50-60 kN, la fuerza de anclaje es de 90-120 kN, la profundidad de perforación no es estricta y se puede reciclar y reutilizar.
3. 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.
Hay muchos tipos de varillas de anclaje de anillo de expansión, la mayoría de las cuales son complejas y tienen altos costos de procesamiento. La varilla de anclaje de anillo de expansión de dos pétalos tiene una estructura relativamente simple y un buen rendimiento de anclaje. La fuerza de anclaje diseñada es de 50-60 KN, y la fuerza de anclaje puede ser superior a 100 KN. El requisito de profundidad de perforación no es estricto y se puede recuperar. Puede adaptarse a formaciones rocosas tanto blandas como duras y puede usarse en proyectos subterráneos permanentes. También se puede usar en túneles mineros. La varilla de anclaje de anillo de expansión de dos pétalos se compone principalmente de un cuerpo de varilla, una tuerca de cuña, un anillo de expansión y una almohadilla. 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 una rosca M18 en el medio; La pieza de anillo de dos pétalos del anillo de expansión tiene 72 mm de alto, soldada con alambre de acero de Φ2 mm para formar un anillo de expansión, con un diámetro de 34 mm y una altura de 99 mm.