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锚杆构造及类型详细解析

390 2021-09-13 16:44:27

锚杆构造

锚杆是一端(锚固段)固定在稳定地层内,另一端与梁板、格构或其他结构相连接,用于承担基坑外的土、水压力荷载,并维持基坑边坡稳定的一种受力杆件。如图 5-1 所示,锚杆一般由外锚具、自由段和锚固段三大部分组成。外锚具是指连接支挡结构,固定拉杆的锁定结构,包括承压板和锚具,锚具可以是螺栓等;自由段是指由外锚具段和锚固段之间的区段,其功能是将外锚具上承受的力传递到锚固段,所承受的力也包括锚杆上施加的预应力;锚固段是指锚杆与周围土体紧密接触的一段,其功能是通过锚固体与土层之间的粘结摩阻作用或锚固体的承压作用,将自由段传来的拉力传至土层深部,由周围土体来承担支护结构上的力。锚杆杆体可以采用钢绞线、普通钢筋、热处理钢筋或中空螺纹钢管,当采用钢绞线时,亦可称为锚索,锚杆示意如图 5-1所示。

锚杆类型

根据不同的工程要求,可以采用不同类型的锚杆,因此,可从不同角度对锚杆进行分类∶

按照工作年限,锚杆可分为临时性锚杆、永久性锚杆。

按照工作机理,锚杆可分为主动锚杆、被动锚杆,主动锚杆是施加预应力的锚杆,而被动锚杆则是不施加预应力,只有锚杆发生轴向变形后才受力。

按照锚固机理,即杆体与锚固体之间的接触方式分为拉力型锚杆和压力型锚杆。拉力型锚杆的杆体与锚固体之间全部接触,依靠杆体与锚固体界面上的剪应力将传递;而压力型锚杆的杆体是借助特制承载体和无粘结钢绞线或带套管钢筋使之与锚固体分隔开,将荷载直接传至锚杆的底部,传递到土体中的力是从锚杆底部开始的,因此,锚固体承受的荷载为压力。

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按照回收方式,锚杆可分为机械式回收锚杆、化学式回收锚杆和力学式回收锚杆。可回收锚杆一般用于临时性支护工程,在工程结束后可以回收预应力钢筋,从而达到降低成本和不影响后续工序的目的。

按照锚杆杆体材料,可以分为钢绞线锚杆、钢筋锚杆和钢管锚杆。钢绞线锚杆可以细分为多种类型,最常用的是拉力型预应力锚杆,还有拉力分散型锚杆、压力预应力锚杆、压力分散型锚杆,压力型锚杆还可实现钢绞线回收技术。预应力钢绞线杆体的锚杆,其抗拉强度设计值是普通热轧,钢筋的4 倍左右,在张拉锁定的可【操作性、施加预应力的稳定性

方面也优于普通钢筋。强度高、性能好、运输安装方便等优点使预应力钢绞线锚杆成为应用最多、最具发展前景的杆体。

在基坑工程手册(第二版)中给出了锚杆的分类,如图 5-2 所示,这一分类是以锚固机理为分类依据的,总体上分为全长粘结型锚杆、端头锚固型锚杆、摩擦型锚杆和其他类型锚杆。其中端头锚固型锚杆中的机械式锚固应用较少。

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