المسمار الصخري الميكانيكي هو نوع جديد من مسامير الإجهاد المسبقة المدمجة بذكاء مع مسامير تثبيت الصخور وأغلفة التمدد الطرفية. بعد تركيب مسمار التثبيت بغلاف التمدد والحقن، يتم توفير الإجهاد المسبق فورًا عن طريق فتح أدوات تثبيت غلاف التمدد الفولاذي، مما يمكن من التحكم الفعال في ارتخاء وتشوه الصخور المحيطة في الوقت المناسب، وتعزيز تشكيل حلقة إجهاد ضاغط في الصخور المحيطة ضمن نطاق التثبيت، مما يعزز بشكل أكبر تأثير تعزيز المسمار على الصخور المحيطة واستقرار المشروع.
| جسم مسمار التثبيت | مثبتات التثبيت الميكانيكية | ||||
| القطر | قوة الخضوع الدنيا | القوة القصوى | الاستطالة الكلية عند القوة القصوى | قدرة التحمل القصوى | قطر فتحة التثبيت المناسبة |
| 25mm | ≥150kN | ≥200kN | ≥5% | ≥84kN | 40-45mm |
| 32mm | ≥280kN | ≥360kN | ≥126kN | 51-56mm | |
| 38mm | ≥400kN | ≥500kN | ≥196kN | 65-70mm | |
| 51mm | ≥630kN | ≥800kN | ≥260kN | 76-90mm | |
يجب أن يتكون مسمار التثبيت المجوف المجهد من نوع الغلاف التمددي من قضيب مجوف، ومثبتات تثبيت غلاف تمددي فولاذي، وسدادات حقن، وأنابيب حقن، وفواصل، وصواميل سداسية.
يعتمد رأس التثبيت ذو الغلاف التمددي على هيكل ميكانيكي. من خلال الشد والقفل، يمكنه توليد قوة دعم فورية، وربط الكتلة الصخرية بسرعة، والمساعدة في تشكيل قوس ضغط، وبالتالي كبح ارتخاء الصخور المحيطة بشكل فعال.
يوفر نظام مسمار التثبيت هذا إجهادًا مسبقًا ابتدائيًا يتراوح بين 60kN إلى 150kN من خلال الشد في المرحلة المبكرة، مما يشكل دعمًا نشطًا، وتكون سعة تحمل المسمار الفردي ≤200 كيلو نيوتن؛ وفي المرحلة المتأخرة، يتحول إلى آلية دعم سلبي للتثبيت بطول كامل من خلال الربط بالحقن الكامل. لا تسمح هذه الطريقة المدمجة للصخور المحيطة بالتشوه المعتدل فحسب، بل تستغل أيضًا قدرتها الذاتية على الدعم، مما يوفر ضمانًا تقنيًا موثوقًا لاستقرار الصخور المحيطة.
يمكن إدخال القضبان أولاً، ثم تطبيق الإجهاد المسبق قبل الحقن. يتدفق الملاط من الطرف السفلي إلى رأس مسمار التثبيت عبر الأنبوب الفولاذي المجوف، مما يضمن امتلاء الحقن.
يمكن لمسمار التثبيت بالحقن ذو الغلاف التمددي المجهد أن يحافظ بشكل فعال على الاستقرار العام للطبقة الصخرية المكسورة بعد الحفر من خلال تطبيق إجهاد مسبق كافٍ ودعم الربط بطول كامل، مما يتجنب عدم الاستقرار أو حتى انهيار الصخور المحيطة، وله تأثير تثبيت جيد ومتانة.
تُستخدم قضبان تثبيت التوسع بالحقن في المشاريع تحت الأرض في طبقات الصخور عالية الإجهاد حيث يحدث الانفجاز الصخري.
يحافظ مسمار التثبيت بالحقن ذو الغلاف التمددي بشكل فعال على الاستقرار الكلي للطبقة الصخرية المتشققة.
تُستخدم قضبان التثبيت المحقونة بقذائف التمدد في مشاريع دعم التثبيت حيث تكون الطبقات من الصخور الصلبة أو الصخور متوسطة الصلابة.
