25中空锚杆组合式中空锚杆

自钻式中空锚固系统主要由中空锚杆体、连接套、螺母、垫板、钻头、居中器等组成。该锚固系统具备钻进、注浆、锚固一体的特点，
产品介绍
1.1 产品概述
传统冷拔钢管工艺的工艺流程：管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油→多道次冷拔(冷轧)→坯管→热处理→矫直→水压试验(探伤)→标记→入库。冷拔钢管的加工工艺决定了钢管性能指标，在经过多道次的拉拔和退火，伴随着强度的提高其塑性性能大大降低，且成品壁厚偏差较大，加之退火工艺使用煤炭，退火后的钢管在生产工艺的调节上延伸率不能够其稳定性，试件频繁出现脆性断口，给生产造成了诸多不便，为解决上述问题，我公司与河北农业大学合作共同研制出新型中空锚杆。新型中空锚杆选用低碳精密轧制的无缝钢管，在传统工艺上做了大范围的调整，经多次试验产品各新能指标均优于传统锚杆。
1.2 原材料选材
选用中低碳钢经过加热和淬火工艺改变其微观组织，提高塑性和弹性性能。研究钢材的主要成分对性能的和热处理工艺的影响。通过计算成分的碳当量，合理规定原材料成分及性能要求。碳（C）、（Mn）、硅（Si）主要成分。碳—直接影响中空锚杆热处理后的强度性能，但其含量过高会使钢材的塑性和延展性降低。

硅—可以增加钢材的抗张力和弹性，并且可以提高钢材的耐热性，使得钢材热处理后组织较细，自然回火后钢材的弹性性能得到提高。

锰—在钢中通常以固溶液体化合态的形式存在，可以提高材料的组织均匀性，避免材料成分偏析，并且锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，能降低材料中硫引起的热脆性，改善材料的热加工性能。但其含量控制，如果过高会造成材料热处理时组织粗大，影响中空锚杆的综合力学性能。

硫、磷—严格控制其含量不超过 0.025。 故我公司中空锚杆原材料先用 45#低碳素钢，碳含量控制在 0.4-0.42 之间。


2. 生产工艺及性能指标
2.1 生产工艺
无缝钢管加热→挤压成波纹状→淬火热处理▲→风冷→成形。
2.2 流程图

2.3 生产过程
产品加工过程中行吊料，再进行加热淬火处理，淬火选用感应加热，清洁环保。淬火冷却选用高压穿水式冷却方式，冷却均匀。

2.4 工艺执行

45﹟无缝钢有很好的塑性和延展性，我们的工艺为热轧工艺，通过高频机的加热能较好的消除管材的内应力，大程度的提高产品的综合性能，我们选用的轧辊是自主开发的 YG8的合金材质，所产成品表面光洁度。再加上稳定的工艺参数，使得产品的指标一致性比较强。经过我公司不断探索，改进生产设备、优化生产工艺。目前我公司新型 3.5mm 壁厚的产品可以达到传统 5mm 的指标。新型 25*3.5mm 产品已经完全可以替代传统 25*5mm 产品。


新型 4.5mm 壁厚的产品可以达到传统 7mm 的指标，完全可以替代传统 25*7mm 的产品，
通过大量的试验比对和验证，新型产品质量非常稳定。

2.5 规格尺寸
根据《TB/T3209-2008》中空锚杆技术条件规定了 25×5mm 和 25×7mm 中空锚杆体的公称直径、公称壁厚、公称截面积、公称质量及技术标准。

中空锚杆规格 公称直径/mm 公称壁厚/mm 公称截面积/㎡ 公称重量 Kg/m
25×5 25 5 314.2 2.47
25×7 25 7 395.8 3.11


2.6 性能推算
当采用符合 4.1.3 规定的其它材料作中空锚杆体时，其公称直径应符合表 2 的规定，公称质量、公称截面积、公称壁厚可根据屈服力和大力的设计值推算。

举例：

3.5mm 壁厚锚杆实测结果显示：屈服强度为 466Mpa,抗拉强度为 677Mpa,断裂伸长率为 21.5%。以此来推他的横截面积公式为：横截面积=（外径-壁厚）*壁厚*3.14，套用公式求出横截面积为 236.3mm²

4.5mm 壁厚锚杆实测结果显示：屈服强度为 500Mpa,抗拉强度为 690Mpa,断裂伸长率
为 21.5%。以此来推他的横截面积公式为：

(1) 横截面积=（外径-壁厚）*壁厚*3.14 套用公式求出横截面积为 289.6mm²

(2) 屈服力（KN）=（屈服强度*横街面积）/1000，已知屈服强度为 466mpa，横截面积为 236.3 mm²。屈服力=110KN

(3) 大力（KN）=（极限强度*横街面积）/1000，已知屈服强度为 677mpa，横截面积为 236.3mm²。屈服力=160KN

(4) 屈服力（KN）=（屈服强度*横街面积）/1000，已知屈服强度为 500mpa，横截面积为 289.6 mm²。屈服力=145KN

(5) 大力（KN）=（极限强度*横街面积）/1000，已知屈服强度为 690mpa，横截面积为 289.6 mm²。屈服力=200KN

以上说明都是按 4.1.5.2 当采用符合 4.1.3 规定的设计值进行推算的。

2.7 性能优势（与传统中空锚杆对比）
新型 3.5mm 壁厚的锚杆内径为 17mm，而传统 5mm 壁厚的锚杆内径为 14mm；新型4.5mm 壁厚的锚杆内径为 15mm，而传统 7mm 壁厚的锚杆内径为 10mm。在施工速度上得到了明显的提高，大大降低了材料成本。

《TB/T3209-2008》4.1.1.3 中规定进浆管及兼进浆管用中空锚杆体的内径不应小于
16mm，否则会影响注浆的施工效率。