Tipos de Parafusos de Ancoragem: Qual o parafuso de ancoragem ideal para mineração e construção de túneis?

O que é um parafuso de ancoragem para rocha?

Os parafusos de ancoragem para rocha são instalados em um furo perfurado para reforçar o solo. Eles ajudam a estabilizar a massa rochosa ao seu redor.

Um parafuso de ancoragem difere de um escoramento estrutural, que se apoia contra uma escavação por baixo.

Os parafusos de ancoragem atuam em conjunto com a rocha circundante para conter blocos fraturados, unir camadas mais fracas a camadas mais fortes, melhorar o confinamento ou transferir a carga de uma zona instável para uma zona mais estável da massa rochosa. Um sistema simples de instalação de parafusos de ancoragem se parece com:

Maciço rochoso → Furo de sondagem → Parafuso → Meio de ancoragem → Placa de apoio → Porca

Varia de acordo com o tipo de parafuso. Alguns dependem de resina ou argamassa cimentícia como agente de ligação. Outros expandem mecanicamente ou se apoiam no contato por atrito entre o parafuso e a parede do furo.

Lembrar dessa diferença é um dos métodos mais fáceis de classificação de parafusos de ancoragem em rocha.

Principais tipos de parafusos de ancoragem para rocha

A terminologia usada para parafusos de ancoragem em rochas pode variar entre países, minas e especificações de engenharia.

Alguns sistemas são classificados de acordo com o mecanismo de ancoragem, enquanto outros são identificados pelo material ou construção dos parafusos.

A comparação a seguir oferece uma visão geral prática.

Essas categorias nem sempre são mutuamente exclusivas. Por exemplo, um parafuso de aço roscado para rocha também pode ser totalmente preenchido com resina.

É por isso que os engenheiros normalmente definem os parafusos por meio de vários parâmetros, em vez de apenas pelo nome do produto.

1. Parafusos de ancoragem em rocha

Parafusos de resina são um tipo comum de suporte de solo subterrâneo.

Eles funcionam colocando um cartucho de resina no furo antes de inserir o próprio parafuso. À medida que o parafuso é instalado, ele mistura a resina, permitindo que o material de ancoragem cure ao redor da haste do parafuso.

Uma vez fixada, a carga é transferida do parafuso para a rocha circundante através da resina curada.

Isso permite que o sistema de resina seja projetado como uma âncora pontual, uma âncora parcial de coluna ou uma âncora de coluna completa, dependendo das necessidades da aplicação.

O diâmetro do cartucho de resina, o tempo de mistura, o tempo de instalação e outros parâmetros devem ser compatíveis com o parafuso e o procedimento de instalação.

Os tempos de mistura variam de acordo com o tamanho do cartucho e as condições de temperatura ambiente.

A Wanfeng fornece materiais de rejuntamento e ancoragem que podem ser usados ​​para complementar as soluções de suporte do solo.

Quando se deve considerar o uso de parafusos de resina?

Resposta: Muitas aplicações de suporte de solo consideram o uso de parafusos de resina para sustentação de tetos de minas, vias subterrâneas, túneis e outras aplicações onde a instalação rápida e eficiente é importante.

Como sempre, as condições geológicas e o projeto de engenharia podem afetar sua adequação.

2. Parafusos mecânicos de ancoragem em rocha

Os parafusos mecânicos de ancoragem em rocha são utilizados com um dispositivo mecânico inserido no furo.

Os sistemas geralmente utilizam um mecanismo de expansão que "agarra" a rocha circundante quando o parafuso é tensionado.

A transferência de carga pode, portanto, ser inicialmente concentrada no ponto de ancoragem, ao contrário de um parafuso totalmente injetado com argamassa.

Uma das vantagens é que isso pode fornecer suporte imediato após a instalação, caso as condições do solo o permitam.

No entanto, a ancoragem mecânica é mais sensível a fatores como a geometria do furo e a competência da rocha próxima ao ponto de ancoragem.

Rochas frágeis ou fraturadas podem exigir técnicas de ancoragem alternativas.

Determinados parafusos mecânicos podem ser fixados com argamassa como parte de um projeto de suporte de solo. Parafusos mecânicos também podem usar argamassa se for necessária proteção adicional ou aderência à rocha.

3. Parafusos de fricção para rocha

Os parafusos de fricção realizam a transferência de carga através do contato superficial entre o parafuso e a parede do furo.

Em vez de resina ou invólucros expansíveis, são instalados parafusos de fricção que "pressionam" a parede do furo. A resistência é criada ao longo do ponto de contato entre o parafuso e a rocha.

Esses tipos de parafusos são frequentemente associados a aplicações em mineração subterrânea. Isso ocorre porque os parafusos de fricção podem ser instalados rapidamente quando se utiliza equipamento especializado.

Os parafusos de ancoragem por fricção também são capazes de tolerar certo grau de movimento. Isso os torna ideais para determinadas aplicações de suporte onde se espera deformação.

Lembre-se de que o diâmetro e o encaixe do furo são cruciais para parafusos de fricção.

Se o diâmetro for muito grande ou não for construído dentro das tolerâncias especificadas, o atrito adequado entre o parafuso e a parede do furo pode não ser alcançado.

O ponto é que os parafusos de fricção não devem ser selecionados apenas pelo diâmetro nominal.

As equipes de compras devem avaliar os equipamentos de instalação e especificar o diâmetro adequado do furo, juntamente com o tamanho do parafuso.

4. Parafusos de ancoragem totalmente fixados com argamassa

Os parafusos totalmente injetados com argamassa são fixados com material de ancoragem ao longo de quase toda ou toda a sua extensão no solo.

O material de rejuntamento pode ser resina ou material cimentício, dependendo do projeto do sistema.

A injeção completa de calda de cimento ajuda a distribuir a carga por uma seção maior da armadura, em vez de concentrar as cargas no ponto de ancoragem.

Parafusos totalmente injetados com argamassa têm sido amplamente utilizados em projetos de mineração, construção de túneis e geotécnicos.

Uma das vantagens do rejuntamento completo é a integração mais uniforme com a rocha circundante, criando um caminho de carga sólido de volta ao sistema de suporte.

É importante ressaltar que a instalação correta continua sendo fundamental para parafusos totalmente fixados com argamassa.

Fatores como a preparação do furo, a distribuição da argamassa e os procedimentos de instalação afetam o desempenho.

Espaços vazios ou cobertura insuficiente podem comprometer os mecanismos de transferência de carga.

Explore materiais cimentícios materiais de rejuntamento para suporte de solo quando apropriado.

5. Parafusos de aço roscados para rocha

Os parafusos de ancoragem roscados são barras de aço com roscas ao longo de comprimentos específicos ou em todo o comprimento do parafuso.

Essas roscas permitem que porcas, placas e outros componentes se conectem ao parafuso com facilidade.

Parafusos roscados são vantajosos porque permitem conexões na superfície. Um sistema básico de parafusos roscados com argamassa poderia consistir em:

Parafuso roscado + resina/argamassa + placa de apoio + arruela + porca

Lembre-se de que a carga é, em última análise, transferida por todo o sistema.

Uma barra roscada pode ser ancorada com resina, fixada com argamassa de cimento, instalada como um parafuso de fricção ou usada com outra solução de engenharia.

O termo "roscado" descreve a construção da barra mais do que o método de ancoragem.

As roscas permitem que as barras sejam usadas com uma variedade de acessórios e configurações de placas.

As barras roscadas podem ser cortadas no comprimento desejado ou usadas como estão para projetos internacionais, com opções configuráveis ​​de placas e porcas.

Nosso catálogo de serviços de suporte em solo inclui parafusos de resina, parafusos de PRFV (Plástico Reforçado com Fibra de Vidro) e sistemas de barras roscadas.

6. Âncoras de fixação ocas

As âncoras de injeção ocas são um tipo de barra que inclui um furo central que atravessa a barra.

Durante a instalação, o centro oco pode ser usado para injetar argamassa no solo juntamente com a barra de reforço.

Isso pode ser muito benéfico caso seja necessário rejuntar o solo ao redor da âncora.

As barras maciças típicas exigem mangueiras ou canais de argamassa separados para obter o mesmo efeito.

A instalação de barras ocas simplifica o sistema, combinando materiais de reforço e de rejuntamento.

Assim como ocorre com outras barras de ancoragem, as condições geológicas determinarão se barras ocas podem ser utilizadas.

Podem ser utilizados em aplicações de túneis, suporte de taludes, construção subterrânea e em condições de solo desafiadoras.

Os parâmetros a serem considerados na comparação incluem o tamanho da barra, a capacidade de carga desejada, as condições do furo, os materiais da argamassa, o comprimento da âncora e o processo de instalação.

As âncoras de injeção de calda de cimento ocas demonstram por que a seleção de parafusos de ancoragem em rocha deve considerar todo o sistema de instalação.

A composição química do rejunte e os equipamentos de instalação são tão importantes quanto o diâmetro do aço.

Veja o nosso soluções de ancoragem e fixação de rochas para configurações de sistema compatíveis.

7. Parafusos de rocha em PRFV

Os parafusos de ancoragem para rochas em PRFV utilizam polímeros reforçados com fibras em vez do aço convencional.

Em vez de ligas de aço tratadas termicamente, os parafusos de PRFV (Plástico Reforçado com Fibra de Vidro) são fabricados com material compósito.

Os parafusos de PRFV (Plástico Reforçado com Fibra de Vidro) podem ser utilizados em diversas aplicações devido ao seu baixo peso, facilidade de corte e resistência à corrosão.

A possibilidade de corte pode permitir a escavação subsequente através do parafuso sem afetar a resistência geral do sistema de suporte.

Apenas um exemplo de como os parafusos de PRFV podem ser usados ​​de forma diferente dos parafusos de aço.

Lembre-se que os parafusos de FRP e os parafusos de aço terão propriedades mecânicas diferentes.

As equipes de engenharia devem analisar os requisitos de resistência à tração, as características de deformação, a compatibilidade química e as condições de exposição antes de substituir o aço por PRFV (Plástico Reforçado com Fibra de Vidro).

Saiba mais sobre os sistemas de ancoragem de rocha em PRFV oferecidos pela Wanfeng.

Parafuso de rocha vs. parafuso de telhado: existe alguma diferença?

O termo "parafuso de telhado" é frequentemente usado como sinônimo de "parafuso de rocha", mas nem sempre são sinônimos.

Parafuso de ancoragem em rocha refere-se genericamente a qualquer elemento de reforço instalado em rocha.

O termo "parafuso de teto" descreve, mais comumente, um parafuso instalado no teto de uma mina subterrânea, estrada, túnel ou outra escavação subterrânea.

Essencialmente, todos os parafusos de fixação em telhados podem ser considerados parafusos de rocha. Os parafusos de rocha também são instalados em paredes laterais, taludes e em diversas outras orientações.

Parafuso de rocha vs. Parafuso de cabo

Os parafusos de ancoragem para rocha podem ser ainda diferenciados com base no tipo de material, diâmetro e aplicação de engenharia pretendida.

Os parafusos de ancoragem independentes são normalmente barras rígidas usadas para fornecer suporte/reforço ativo em torno de uma escavação.

Os parafusos de ancoragem para cabos podem ser feitos de fios de aço ou de material de reforço semelhante a cabos. São frequentemente utilizados quando se necessita de um reforço mais longo ou quando são necessárias ancoragens mais profundas.

Âncoras pontuais versus parafusos de rocha totalmente injetados

Os parafusos de ancoragem em rocha também podem ser instalados com diferentes técnicas de ancoragem.

Com parafusos de ancoragem pontual, uma parte significativa da força de ancoragem é fornecida em uma seção ao longo do furo.

Parafusos totalmente injetados com argamassa, também conhecidos como parafusos de coluna completa, criam uma ligação entre a argamassa e o parafuso em grande parte (ou até mesmo em toda) a extensão do parafuso.

Fatores que influenciam a decisão sobre o tipo de parafuso:

As condições de tensão no solo incluem explosões de rocha? Se sim, provavelmente serão necessários parafusos de ancoragem totalmente fixados com argamassa.

Em algum momento do projeto serão necessárias âncoras deformáveis? Se sim, talvez seja preciso considerar o uso de parafusos de ancoragem pontual com placa elástica ou soquete especial.

Tanto os parafusos de ancoragem pontual quanto os parafusos de rocha totalmente injetados com argamassa têm usos importantes, e um não é inerentemente melhor que o outro.

Por que a placa de apoio é importante

O parafuso de ancoragem é apenas um componente de um sistema completo de suporte de solo.

Na superfície da escavação, os tirantes de rocha geralmente contam com uma placa para ajudar a distribuir a carga do parafuso/porca por uma área maior da rocha.

Superfície de escavação

Esta placa deve ser selecionada de acordo com o tamanho do parafuso, o diâmetro do furo e as condições de carga previstas.

Veja a gama completa de placas de suporte e acessórios para parafusos de rocha da Wanfeng.

Empresas como a Wanfeng oferecem serviços completos. placas de suporte e acessórios para parafusos de rochaIsso inclui placas de apoio planas, placas de ancoragem tipo borboleta, arruelas de placa abauladas e muito mais.

As placas de ancoragem para parafusos de rocha podem ter um grande impacto no desempenho de todo o seu conjunto de suporte de solo. Por exemplo, a placa de apoio plana da Wanfeng para parafusos de teto em mineração:

Pode ser instalado com separadores de placas opcionais para ajudar a evitar oscilações ou rotações das placas.

Ajuda a distribuir a carga do parafuso por uma superfície rochosa mais ampla.

Personalizável em termos de tamanho da placa, espessura e diâmetro do furo para atender às especificações do projeto.

Dicas para selecionar o tipo certo de parafuso de ancoragem para rocha

Não nos perguntem qual é o “melhor” parafuso de ancoragem para rocha.

Consulte-nos sobre as necessidades geotécnicas do seu projeto.

Ao preparar uma solicitação de cotação (RFQ) ou participar de uma discussão técnica, as seguintes informações costumam ser as mais úteis: aplicação do projeto, condições da rocha, diâmetro e comprimento dos parafusos, diâmetro do furo, requisitos de propriedades mecânicas, método de ancoragem, dimensões da placa, tipo de rosca, requisitos de corrosão, equipamentos de instalação, quantidade necessária e desenhos disponíveis.

A simples afirmação "Precisamos de 5.000 parafusos de ancoragem para rocha na mineração" nos deixa sem saber o que fazer.

A inclusão de informações sobre aplicação em minas ou túneis, geometria dos parafusos, requisitos de material/carga, sistema de resina/argamassa, requisitos de placas e desenhos relevantes nos permite ser específicos.

Isso garante que você não misture componentes incompatíveis.

A Wanfeng também oferece serviços de engenharia para suporte de solo, bem como serviços OEM para especificações personalizadas de parafusos de ancoragem em rocha, componentes não padronizados e configurações específicas para cada projeto.

Seleção de parafusos de ancoragem por aplicação

Aplicações diferentes geralmente criam prioridades de reforço diferentes.

Esses são conceitos gerais de seleção, e não especificações de projeto.

O tipo, as dimensões, o espaçamento e o padrão de instalação dos parafusos devem ser determinados a partir da investigação geológica e do projeto de engenharia do empreendimento.

Os parafusos de ancoragem para rocha geralmente fazem parte de um sistema de suporte de solo.

Comprar um parafuso de ancoragem como se fosse um produto independente é um erro muito comum.

Uma solução completa de suporte subterrâneo pode incluir:

Parafuso de ancoragem → Resina/Argamassa → Placa de apoio → Porca → Tela → Cinta de aço

A resina ou argamassa é o meio de transferência de carga.

Diferentes materiais são usados ​​por diferentes razões.

O parafuso fortalece o solo.

A placa ajuda a distribuir a carga contra a superfície da rocha.

A malha pode ser usada para ajudar a controlar a queda de pedras entre os parafusos.

As cintas de aço permitem unir vários pontos de apoio.

Podem ser adicionados elementos estruturais adicionais para reforçar a estrutura, conforme necessário.

Considerações como essas são cruciais quando empresas de mineração, empreiteiras e distribuidoras compram componentes de fornecedores estrangeiros.

Consulte a gama completa de produtos de apoio em solo da Wanfeng para encontrar componentes adicionais compatíveis.

Erros comuns na especificação de parafusos de ancoragem em rocha

Muitos problemas de aquisição têm origem antes mesmo do início da fabricação.

Escolher um parafuso apenas com base no diâmetro pode causar problemas posteriormente se o diâmetro do furo não for especificado, a compatibilidade entre a placa e o furo for ignorada, a resina for encomendada sem considerar o tamanho do parafuso e do furo, forem usados ​​componentes mistos projetados para diferentes padrões de rosca, os requisitos de corrosão não forem indicados ou forem feitas alterações em um componente sem revisar os componentes relacionados.

A melhor opção é fornecer uma especificação completa do suporte em solo, se possível. Os desenhos técnicos tornam-se ainda mais importantes caso sejam necessárias dimensões não padronizadas.

Lista de verificação para pedido de parafusos de ancoragem para rocha

O máximo de informações possível:

1. Aplicação: mina subterrânea, túnel, talude, escavação de rodovias, etc.
2. Tipo de tirante de ancoragem: ancorado com resina, totalmente injetado com argamassa, ancoragem mecânica, aço roscado, oco, PRFV (fibra de carbono ou fibra de vidro) ou outro tipo especificado.
3. Comprimento e diâmetro.
4. Requisitos de resistência e grau de aço/compósito.
5. Tamanho ou padrão da rosca.
6. Diâmetro do furo necessário.
7. Tipo de ancoragem: cápsula de resina, argamassa de cimento, ancoragem mecânica ou outro meio especificado.
8. Dimensões da placa e diâmetro do furo.
9. Detalhes da porca e da arruela.
10. Requisitos de tratamento de superfície/corrosão.
11. Quantidade necessária e data de entrega desejada.
12. Desenhos de engenharia ou outras normas/especificações que as peças devem atender.

Fornecer o máximo de informações possível permitirá uma análise técnica mais rápida e orçamentos mais ágeis.

Perguntas frequentes

1. Quais são os diferentes tipos de parafusos de ancoragem para rocha?

Os parafusos de ancoragem em rocha podem ser categorizados de diversas maneiras, mas as classificações mais comuns são:

• Parafusos de rocha ancorados com resina
• Parafusos de ancoragem mecânica para rochas
• Parafusos de fricção
• Parafusos de ancoragem totalmente fixados com argamassa
• Parafusos de aço roscados
• Âncoras de injeção ocas
• Parafusos de FRP (fibra de carbono ou fibra de vidro)

Esta lista não é exaustiva e a terminologia pode ser confusa, pois os parafusos também podem ser categorizados por material, método de ancoragem e método de construção.

2. Que tipo de parafuso de ancoragem devo usar?

Depende da aplicação. Diferentes tipos de parafusos são mais adequados para diferentes qualidades da massa rochosa, capacidades de carga necessárias, níveis de deformação toleráveis, condições do furo de sondagem e equipamentos de instalação disponíveis. O projeto geral de suporte do solo também é uma consideração importante.

3. Qual é o melhor parafuso de ancoragem para mineração subterrânea?

Não existe um único parafuso de ancoragem "ideal" para minas subterrâneas. As condições variam de propriedade para propriedade e até mesmo entre áreas da mesma mina.

4. O que é um parafuso de rocha de resina?

Um parafuso de rocha com resina utiliza um cartucho de resina inserido no furo de perfuração para fixar o parafuso ao solo circundante. O comprimento da ancoragem pode variar dependendo do projeto e dos requisitos de suporte.

5. O que é um parafuso de fricção para rocha?

Os parafusos de ancoragem por fricção criam sua resistência de fixação através do contato com a parede do furo de perfuração, em vez de depender principalmente de resina ou dispositivo de expansão mecânica.

6. O que é um parafuso totalmente preenchido com argamassa?

Um parafuso totalmente injetado com argamassa é fixado ao solo ao longo de quase toda a sua extensão injetada. Parafusos de rocha totalmente injetados com argamassa são geralmente fixados com resina ou cimento.

7. Parafusos de ancoragem em rocha e parafusos de ancoragem em telhado são a mesma coisa?

Os parafusos de ancoragem de teto são normalmente parafusos de rocha instalados no teto de uma escavação subterrânea. Eles também podem ser usados ​​nas laterais de aberturas, taludes ou outras escavações, tanto superficiais quanto subterrâneas.

8. Qual a diferença entre parafusos de ancoragem em rocha e parafusos de ancoragem em cabo?

Os parafusos de ancoragem em rocha são geralmente elementos de suporte rígidos. Os parafusos de cabo são feitos de múltiplos fios de aço flexíveis. Os parafusos de cabo podem ser usados ​​para reforçar distâncias maiores ou profundidades maiores, dependendo do projeto de engenharia.

9. As especificações dos parafusos de ancoragem em rocha podem ser adaptadas às necessidades do projeto?

Sim. Muitos atributos dos parafusos de ancoragem para rocha podem ser modificados para atender a requisitos específicos de engenharia e projeto. Diâmetro, comprimento, materiais, tipo de rosca, tamanho da placa, tratamento de superfície e muito mais podem ser personalizados. A Wanfeng inclusive lista as especificações personalizadas de parafusos de ancoragem para rocha como um de seus serviços de engenharia e OEM.

Precisa de parafusos de ancoragem para rocha em um projeto de mineração ou construção de túneis?

Escolher o parafuso de ancoragem certo é mais complicado do que encontrar um diâmetro de parafuso que lhe agrade.

O parafuso de ancoragem, a resina ou argamassa, o diâmetro do furo, o tamanho da placa, a porca e a malha ou reforço circundante trabalham em conjunto para criar um sistema completo de suporte do solo.

Na Hebei Wanfeng Machinery Manufacturing Co., Ltd., oferecemos soluções completas de suporte subterrâneo para projetos de mineração e construção de túneis. Nossas linhas de produtos incluem sistemas de tirantes, sistemas de ancoragem de cabos, placas e acessórios, produtos para injeção de calda de cimento, telas e outros componentes de suporte.

Envie-nos informações sobre a aplicação, incluindo especificações técnicas, desenhos de engenharia, requisitos de quantidade e requisitos de instalação para avaliação do projeto.

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