金屬錨桿根據(jù)其錨固形式可分為機(jī)械式、管縫式和黏結(jié)式三大類。
一、機(jī)械式錨桿
機(jī)械式錨桿使用最早、結(jié)構(gòu)多樣、數(shù)量較大的錨桿。機(jī)械式錨桿的錨固機(jī)構(gòu)本身是一個(gè)統(tǒng)一體，在安裝錨桿時(shí)，錨固機(jī)構(gòu)主要通過一個(gè)楔子系統(tǒng)在鉆孔中進(jìn)行軸向或徑向相互錯(cuò)動(dòng)而緊張?jiān)阢@孔壁上。錨固機(jī)構(gòu)通過摩擦連接將錨固力多數(shù)傳遞給巖層。機(jī)械式錨桿在安裝時(shí)，多數(shù)產(chǎn)生預(yù)緊力。有時(shí)，甚至錨固機(jī)構(gòu)必須直接依靠預(yù)緊力來固定。
機(jī)械式錨桿的優(yōu)點(diǎn)有：安裝迅速，可即時(shí)達(dá)到承載力，可二次張緊，某些結(jié)構(gòu)的錨桿還可以回收。其缺點(diǎn)是：鉆孔中的錨固段較短，在高應(yīng)力區(qū)容易導(dǎo)致巖層破壞和錨固劑松動(dòng)，錨固力一般偏低，只能適用于中等穩(wěn)定以上的巖層條件。機(jī)械式錨桿又可分為楔縫式錨桿、倒楔式錨桿和賬殼式錨桿。
1.楔縫式錨桿
楔縫式錨桿主要由桿體、楔子、墊板和螺母等組成。桿體直徑包括18mm、20mm、22mm、25mm等規(guī)格，長(zhǎng)度1200—1800mm；楔縫長(zhǎng)150—250mm，寬2—3mm;楔子長(zhǎng)130—150mm，寬18—25mm，上厚22—25mm，下厚3mm。
楔縫式錨桿的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)錨固力為40KN，在中硬巖層中使用時(shí)，錨固力在40KN以上，加大錨頭時(shí)錨固力為60—80KN。
楔縫式錨桿一般適用于中等以上的硬質(zhì)圍巖，由于煤層一般強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差，因此在煤巷支護(hù)中較少采用楔縫式錨桿。
2.倒楔式錨桿
倒楔式錨桿主要由金屬錨桿、鑄鐵活楔、固定楔、墊板和螺母等組成，桿體直徑一般為14—18mm，錨桿全長(zhǎng)1200—2300mm；鑄鐵活楔全150mm，寬28mm；固定楔長(zhǎng)150mm，寬30mm。
倒楔式錨桿的構(gòu)造簡(jiǎn)單，不用沖擊和錘擊，安裝簡(jiǎn)便，易于回收，裝上后能立即發(fā)揮支護(hù)作用，可對(duì)圍巖產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。但孔內(nèi)為灌漿的倒楔式錨桿抗震能力差，在軟弱和破碎圍巖中錨固力較差。倒楔式錨桿錨桿錨固力為30—50KN。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，固定楔與活楔裝嚴(yán)后，研錨頭橫向上的最大尺寸應(yīng)比鉆桿大5—8mm，錨桿可以回收復(fù)用。
帶鉤倒楔式錨桿比倒楔式錨桿性能好，安裝容易，并能保證質(zhì)量，設(shè)計(jì)錨固力為50—60KN，最大錨固力為90—120KN，對(duì)鉆孔深度要求不嚴(yán)，可以回收復(fù)用。
3.脹殼式錨桿
脹殼式錨桿主要由脹殼、錐形螺帽、桿體、墊板和螺母組成。脹殼式錨桿的工作原理與楔縫式錨桿、倒楔式錨桿不同，它是靠旋轉(zhuǎn)桿體，使錐形螺帽向下滑動(dòng)，迫使脹殼向左右張開，楔嵌入鉆孔巖壁，并隨著桿體的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，越楔越牢，錨桿所穿越的圍巖受到擠壓，自穩(wěn)能力增加，變現(xiàn)受到控制。
漲圈式錨桿結(jié)構(gòu)形式較多，多數(shù)較復(fù)雜，加工費(fèi)較高。兩瓣漲圈式錨桿結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單些，錨固性能較好，設(shè)計(jì)錨固力為50—60KN，最大錨固力可以在100KN以上，對(duì)鉆孔深度要求不嚴(yán)，可以收復(fù)用。對(duì)軟硬巖層均能適應(yīng)，可用在井下永久性工程。在回采巷道中也可以使用。兩瓣漲圈式錨桿主要由桿體、楔形螺母、漲圈和墊板組成。桿體直徑16—18mm，桿體一端加工螺紋，另一端鍛制成24mm×24mm的方頭；楔形螺母長(zhǎng)28mm，上寬28mm，下寬20mm，楔角16°，中間車制M18螺紋；漲圈的兩瓣圈片高72mm，用Φ2mm鋼絲焊接成漲圈，直徑34mm，高99mm。
