
Fiberglass anchor cable
Product Advantages
- 1轻质高强:密度仅为钢材的1/4,抗拉强度≥1000MPa,破断力≥380kN
- 2全寿命防腐:永不生锈,腐蚀环境下使用寿命可达50年以上
- 3Spark-free and cuttable: Designed to be directly severed by shield tunneling machines for safe use in high-gas mines.
- 4平行结构稳定:7根筋材平行排列,受力均匀,锚固力大
- 5绝缘无磁:不导电、无磁性,适用于敏感建筑和电磁干扰环境
- 6施工高效:单人可操作,效率提升35%~50%,运输成本低
参考价格
¥15-35/根
*具体价格根据规格和数量而定
应用场景
I. Product Overview
玻璃纤维锚索,又称玻纤锚索,全称为玻璃纤维增强树脂基锚索(GFRP锚索),是替代传统钢绞线锚索的新一代高性能岩土锚固材料。它以无碱玻璃纤维无捻粗纱(含碱量<1%)为增强材料,以耐候性环氧树脂为基体,通过专用设备拉挤、复合、捻制而成,具有轻质高强、永不生锈、安全环保等显著特点。
本系列产品包含以下三种类型
- Standard single-strand glass fiber anchor cable:单根实心杆体,适用于中小锚固力工程,制作简单、成本较低
- Fiberglass Parallel Strand Anchorage:由多根平行排列的玻璃纤维筋复合而成,受力均匀、锚固力大,是目前工程应用最广泛的类型
- 19.5 GFRP锚索:行业标准规格,由7根直径约6.5mm的玻璃纤维筋平行复合而成,是传统φ15.2mm钢绞线的直接替代品,也是目前市场上的主流产品
二、为何采用"平行锚索"结构?
传统钢锚索依靠钢丝绞合来获得柔性与握裹力,但玻璃纤维复合材料的抗剪强度较低,无法承受绞合过程中的扭转与侧向挤压。因此,玻纤锚索全部采用平行排列结构:
- Integrate multiple (typically 7) high-strength solid fiberglass rods into a single parallel bundle.
- 束外包裹光滑的高密度聚乙烯(PE)护套,并在筋材间设置隔离架以保证间距,形成单向受拉的理想索体
- 注浆后,浆液填充筋材与护套之间,实现全长粘结握裹,使筋材、浆体和围岩协同受力
这种"平行锚索"的构造,既保护了脆性纤维不受弯折伤害,又保证了轴向受力均匀,能够充分发挥玻璃纤维在拉伸方向上的超高强度。
三、19.5 GFRP锚索典型构造与核心技术参数
1. Construction Details
19.5 GFRP锚索指索体公称外径为19.5mm的玻璃纤维平行锚索,常见构成为7根直径约6mm的GFRP实心筋平行排列,外包PE护套,内部充盈注浆空间。该规格锚固力与φ15.2mm钢绞线相当,施工兼容性好,是绝大多数岩土工程锚固的主流选择。
2. 核心技术参数
| 项目 | 典型值 / 范围 |
|---|---|
| 索体公称外径 | 19.5 mm |
| 筋材结构 | 7根平行GFRP圆杆 |
| Single strand diameter | 5.8–6.2 mm |
| Effective cross-sectional area of the cylinder body | 约190~210 mm² |
| 极限抗拉强度 | ≥1000 MPa (reinforcement body can exceed 1200 MPa) |
| 索体破断力 | ≥380 kN(部分可达420 kN) |
| Elastic Modulus | 40–50 GPa |
| 伸长率 | ≥2.0% |
| 线密度 | 约0.4~0.65 kg/m(仅为同直径钢绞线的1/4) |
| Jacket Material | PE, wall thickness 1.0–1.5 mm |
| 锚具类型 | 专用多夹片式GFRP锚具(含楔形夹片+锚环) |
注:煤矿用19.5 GFRP锚索通常还需符合MT/T 1061等标准,具备抗静电、阻燃特性。长度可根据工程需要定制,一般为3m~30m,可盘卷运输。
3. Comparison with φ15.2mm steel strand core parameters
| Parameter Name | 19.5 GFRP锚索 | 15.2mm steel strand |
|---|---|---|
| 公称直径 | 19.5mm | 15.2mm |
| Cross-sectional area | Approx. 190~210 mm² | 140mm² |
| Tensile Strength | ≥1000MPa | 186 MPa |
| 极限破断力 | ≥380kN | 260kN |
| Shear Strength | Low (Use with caution in shear applications) | ≥280MPa |
| Elastic Modulus | 40~5 GPa | 195 GPa |
| 单位重量 | 约0.4~0.65kg/m | 1.10kg/m |
| Density | 约2.0g/cm³ | 7.85g/cm³ |
IV. Core Advantages (vs. Traditional Steel Strand Anchors)
1. 轻质高强,大幅降低施工成本
- Density is only 1.9~2.1g/cm³, approximately 1/4 that of steel.
- 19.5 GFRP anchor cables weigh only 25% of steel strands, are compact and easy to coil, and can be carried manually underground without strain.
- Manual installation without mechanical assistance; easy for a single person to operate, boosting construction efficiency by 35%–50%.
- 运输成本和吊装费用显著降低,尤其适合山区、隧道等交通不便的工程
2. 全寿命防腐,彻底解决锈蚀难题
- 非金属材质,在酸碱盐、氯离子及潮湿环境中永不生锈
- Prevents anchorage force reduction or cable breakage due to rust-induced expansion, completely eliminating risks of rust-stained walls and cracking from swelling.
- 常规环境下使用寿命可达15年以上,腐蚀环境下远超钢锚索,甚至可与混凝土结构同寿命(≥50年),无需后期维护
- 特别适用于海洋、盐碱地、化工区、污水处理厂等腐蚀环境
3. 可切割、无火花,安全环保
- 切割时不产生火花,可在高瓦斯、易燃易爆的煤矿井下安全使用
- 可切割性好,盾构机或掘进机可直接将其切断,不缠刀、不崩齿、不伤刀盘,特别适合需要后续机械切割的端头加固和联络通道支护
- 不导电、无磁性,完全避免电磁干扰,适用于地铁、医院、通信基站、雷达站等敏感建筑
- 无需涂刷防锈漆,无挥发性有机物排放,符合绿色建筑要求
4. 独特的"可穿越"特性
- 可被盾构机、掘进机直接切割穿越,不会成为永久地下障碍物
- 解决了传统钢锚索不能超出用地红线的行业痛点
- 特别适用于城市中心区深基坑支护工程,无需担心对周边地下空间开发的影响
5. 优异的力学与疲劳性能
- 抗拉强度≥1000MPa,部分高强度产品可达1200MPa以上,高于普通钢绞线
- 在持续高应力下蠕变很小,松弛率远低于传统钢绞线,对动压巷道和变形控制有利
- 疲劳强度优于多数金属材料,纤维能有效抑制裂纹扩展
- 应力应变曲线接近线性,断裂前有明显预兆,安全性高
6. 热桥阻断
Low thermal conductivity minimizes heat transfer, supporting structural energy efficiency and preventing condensation on interior surfaces.
五、产品分类及适用场景
| Product Type | Structural Features | 主要优势 | Use Cases |
|---|---|---|---|
| 玻璃纤维单筋锚索 | 单根实心螺纹杆体 | 制作简单,成本较低 | 中小锚固力边坡支护、基坑临时支护 |
| 玻璃纤维平行锚索 | 多根玻璃纤维筋平行排列,整体复合成型 | 受力均匀,锚固力大,可施加预应力 | Deep foundation pit support, slope reinforcement, and tunnel advance support |
| 19.5 GFRP锚索 | 7根φ6.5mm玻纤筋平行复合,直径19.5mm | 与φ15.2mm钢绞线锚固力相当,施工兼容性好 | 绝大多数岩土工程锚固,是目前主流产品 |
| 2 2mm GFRP Anchor Cable | 7根φ7.5mm玻纤筋平行复合 | 锚固力更大,适用于重载工程 | 大型边坡、超高基坑、水利大坝加固 |
6. Comprehensive Comparison with Steel Anchor Cables
| 对比项 | 玻璃纤维平行锚索(19.5) | Steel Strand Anchor Cable (15.2/17.8) |
|---|---|---|
| 自重大小 | 轻,仅钢的1/4,搬运安装便捷 | 重,搬运辛苦,需机械辅助 |
| Corrosion Resistance | 终身不锈,无需防腐维护 | 需镀锌、防腐油脂等,仍可能腐蚀 |
| TBM cutting | 可直接切断,对刀具无害 | 缠绕刀盘,需专人气割,严重时停机换刀 |
| Elastic Modulus | Low (approximately 45 GPa), high elongation | 高(195 GPa),刚性强 |
| 锚固失效模式 | 脆性拉断,无屈服平台 | 弹塑性,有明显屈服 |
| Price | 材料单价较高 | Low material unit price |
| 综合成本 | Low cost of transport, installation, and maintenance | 运输、安装、维护成本高 |
| 适用场景 | Permanent corrosion resistance, cuttable, for special environments | General requirement: Non-cutting, high-strength rigid support. |
Design Reminder:玻纤锚索弹性模量较低,在同样荷载下延伸量大于钢索。设计时需考虑围岩允许变形量,预应力张拉时应采用"荷载-伸长量"双控,配合专用锚具,严格避免欠张或超张。
七、工程师与采购商必问的十大核心问题
Question 1: Are the mechanical properties sufficient to replace steel anchor cables?
不是"能不能"的问题,而是在多数场景下"更优"的问题。GFRP锚杆的拉伸强度为钢筋的1.2~1.4倍,平均抗拉强度在600MPa以上,高于同等直径的钢筋。其支护性能与钢锚杆相当,但重量仅为钢筋的1/4。但要注意一个关键差异:抗拉强、抗剪抗扭弱。这意味着它非常适合以轴向拉力为主的悬吊支护场景(如顶锚杆、锚索),但在承受复杂剪力的工况下需谨慎选型。
问题二:"19.5 GFRP锚索"到底指什么?规格参数如何?
19.5指直径19.5mm的GFRP锚索,是行业应用最广的标准规格之一。在锚索设计中,常用的钢绞线直径为φ15.24mm、φ17.8mm、φ21.6mm三档。19.5mm恰好落在φ17.8与φ21.6之间,属于中等规格。采购时务必让供应商提供该规格的完整拉伸试验报告,而非仅凭外观判断。
Question 3: What is the heat resistance? Will it soften and fail in high-temperature environments?
这是最容易被忽视的致命陷阱。玻璃纤维本身耐热性极好,但复合材料的耐温性由树脂决定:
| resin system | Maximum operating temperature (long-term) |
|---|---|
| General Unsaturated Polyester Resin | 60~80℃ |
| 环氧树脂 | Above 100°C |
| 乙烯基酯树脂 | 100°C or higher |
若在超过耐受温度的环境中使用,树脂会软化、分解,锚固棒力学性能急剧下降,直接导致工程失败。Procurement Golden Rules:必须明确应用环境的温度上限,并要求供应商注明树脂体系类型。
问题四:说是耐腐蚀,到底能用多久?
常规环境下15年以上,腐蚀环境下远超钢锚索。钢锚索在腐蚀环境中,全长粘结式预应力锚索的开裂服务年限约为35年(2000kN级,握裹层27.5mm条件下)。而GFRP锚索本身不生锈、不腐蚀,使用寿命可达15年以上,且免维护。隐蔽风险:当GFRP与金属连接件(螺母、连接板)组合使用时,异种材料接触可能引发金属部分的电化学腐蚀。需选择有防腐涂层的配件,或采用绝缘垫片隔离。
问题五:能用在高瓦斯矿井吗?切割会不会产生火花?
这恰恰是GFRP锚索的"杀手级"优势。GFRP锚杆具有切割无火花的特性,完全符合高瓦斯作业环境的安全要求。同时具备抗静电、绝缘阻燃特性,在神华集团、中煤能源等企业的煤矿巷道中已大规模应用。实际反馈表明,单人即可完成搬运与安装,施工效率提升近35%,切割过程零火花,安全合规。
问题六:怎么安装?能焊接吗?
Welding is not possible, representing the key construction difference from steel anchor cables. Installation of GFRP anchor cables requires special attention: use dedicated anchoring adhesive or mechanical anchors.严禁焊接;钻孔直径和深度需精确匹配,孔内必须清洁干燥;推荐"三径匹配":药卷、杆体、钻孔直径严格对应,避免孔径过大导致粘结力下降;索体在运输、下孔过程中应保持顺直,避免打弯、碾压,防止纤维内部损伤;后期维护主要是定期检查有无可见损伤或松动,免除防锈维护;安装初期对工艺要求比钢锚索更精细,供应商应能提供安装技术指导。
Question 7: Is the price higher or lower than steel anchor cables? How does the total cost compare?
材料单价较高,但综合成本往往更低。
| 对比项 | 钢锚索 | GFRP锚索 |
|---|---|---|
| Unit Price of Material | Lower | Higher |
| 运输成本 | 重,成本高 | Weight: 1/4 of steel, significantly lower cost |
| 安装效率 | 需多人配合、机械辅助 | 单人可操作,效率提升35%~50% |
| Maintenance Cost | 定期防锈,成本高 | 免维护 |
| 使用寿命 | 腐蚀环境下约35年 | 15年以上且免维护 |
实际案例:武汉世界城项目实测,桩撑方案造价2300万,改用桩锚方案1800万,节省500万,工期缩短3个月。此外,在城市中心区深基坑工程中,GFRP锚索可被盾构机直接切割穿越,不会成为永久地下障碍物,间接效益极为显著。
问题八:质量怎么把控?怎么避免买到劣质品?
This is the biggest pitfall in procurement: substandard products create hidden safety risks.
| 关注维度 | 合格产品 | 劣质产品 |
|---|---|---|
| Fiber Type | High-strength alkali-free glass fiber | 普通玻璃纤维,强度不足 |
| 树脂体系 | Stable-performance epoxy/vinyl ester/unsaturated polyester | Cutting corners, incomplete curing |
| 纤维含量 | 70%~80% | 低于60%,强度大幅下降 |
| 性能报告 | 有第三方拉伸/粘结测试 | 无报告或数据异常 |
| 生产工艺 | 拉挤工艺,纤维浸润均匀 | Hand-laid process with excessive bubbles and delamination. |
Conclusion:不能仅凭外观判断,必须索要原材料证明和关键性能测试报告。
Question 9: How is the fatigue resistance? Is it reliable under long-term vibration?
反直觉的好——疲劳强度远高于许多金属材料。GFRP的疲劳强度优于多数金属,因为纤维能有效抑制裂纹扩展。但疲劳寿命受树脂界面性能、纤维排布方向和制造工艺影响。对于有振动要求的场景(如隧道、地铁),需在定制时明确提出,并关注产品的动态力学性能测试数据。
问题十:有没有局限性?什么场景不能用?
有,而且必须清楚。
| 不推荐场景 | Reason |
|---|---|
| 极高温度环境(>100℃且无特种树脂) | Resin softening failure |
| 以抗剪为主要受力的工况 | GFRP抗剪抗扭强度低 |
| Requires extensive direct contact with metal parts without isolation measures. | 电化学腐蚀风险 |
| Permanent high-stress slopes (design life > 50 years) | 长期蠕变数据仍在积累中 |
最适合的场景:煤矿巷道、隧道初期支护、高瓦斯环境、潮湿酸碱隧道、边坡加固、电力设施绝缘支撑、需要可回收的临时支护(可随矿石一起崩落回采)、城市深基坑支护(可穿越红线)、盾构始发/接收井端头加固。
八、结构组成
一套完整的玻璃纤维锚索系统由以下部分组成:
- 锚索杆体:玻璃纤维平行复合筋,提供主要抗拉承载力
- 专用锚具:包括夹片式锚具和粘结式锚具,用于固定锚索杆体(必须使用与GFRP索体匹配的专用夹片锚具,严禁用钢绞线锚具替代)
- 承压板:增大受力面积,将锚索拉力均匀传递到支护结构
- Isolation Rack:使锚索杆体在孔内居中,保证注浆保护层厚度
- Grouting Pipe:用于向锚孔内注入水泥浆,形成锚固段
- 导向帽:安装在锚索前端,便于锚索顺利插入锚孔
9. Typical Application Areas
1. Construction Engineering
- Urban deep foundation pit support engineering (can cross the property line without affecting surrounding development)
- 高层建筑地下室抗浮锚固
- 建筑边坡加固与防护
2. Transportation Engineering
- Railway and Highway Slope Reinforcement and Landslide Control
- 隧道初期支护与超前预加固
- Bridge Abutment Reinforcement and Pier Anti-Float
3. 矿山工程
- 煤矿井下巷道支护(防爆、无火花)
- 沿空留巷侧帮加固、切顶卸压自动成巷
- 非煤矿山采空区处理
- 露天矿边坡加固
4. 盾构工程
- 始发/接收井端头加固
- 地铁联络通道超前支护
- 玻纤锚索可被盾构机直接切割通过,无需人工拆除,保证施工连续与安全
5. 水利水电工程
- 水库大坝加固与防渗
- 河堤、水闸基础加固
- 输水隧道支护
6. 特殊工程
- 地铁车站及区间隧道支护(无电磁干扰)
- 港口、码头基础加固(耐腐蚀)
- Structural reinforcement for chemical plants and wastewater treatment facilities
十、施工方法与注意事项
1. 常规施工流程
- Drilling:按照设计要求进行钻孔,确保孔径、深度和角度符合规定
- 锚索制作:在现场将锚索杆体、隔离架、注浆管和导向帽组装成锚索束
- 锚索安装:Slowly insert the prepared cable anchor into the anchor hole, ensure it is fully seated, and keep it straight throughout the process.
- GroutingBack-grout from the bottom of the hole to ensure the grout completely fills the sheath cavity, achieving full-length bonding and anchorage of the tendon (the sheath must be perforated or stripped in the anchorage zone so the tendon is in direct contact with the grout).
- 养护:待注浆体达到设计强度(一般为7天)
- 张拉锁定:安装承压板和专用锚具,使用专用张拉设备进行张拉并锁定,分阶段施加,测量伸长值并对比理论值
- 封锚:用水泥砂浆封堵锚头,完成施工
2. Construction Precautions
- Fiberglass anchor cables cannot withstand excessive lateral or shear forces. Avoid bending or impact during handling and installation.
- 张拉时应使用专用的GFRP锚索张拉设备和锚具,严禁使用钢绞线锚具替代to avoid biting or cutting the reinforcement bars
- 张拉控制应力不宜超过锚索抗拉强度的60%~75%,防止脆断
- 存放时应避免阳光直射和雨淋,防止紫外线引起树脂老化
- 切割锚索时应使用专用切割工具,佩戴防护眼镜和口罩,防止玻璃纤维碎屑进入眼睛和呼吸道
3. 设计提醒
The elastic modulus of fiberglass anchor cables is relatively low (approximately 40 to 50 GPa, or 1/4 to 1/5 that of steel), resulting in greater elongation under the same load compared to steel cables. Design must account for allowable rock mass deformation and appropriately match cable diameter, bond length, and anchor type to maximize their technical and economic benefits.
十一、执行标准
- JG/T 406-2013 "Fiber-Reinforced Polymer Bars for Civil Engineering Applications"
- GB 50608-2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》
- T/CWEC 47-2024《玻璃纤维锚杆支护工程技术规范》
- DB32/T 4783-2024《玻璃纤维增强复合材料筋基坑工程应用技术规程》
- DB34/T 5065-2016《玻璃纤维增强复合材料筋地下工程应用技术规程》
- MT/T 1061 (Resin Anchors and Cables for Coal Mines)
十二、购买建议:为何选择安徽森德新材料科技发展有限公司?
在煤巷支护、隧道加固及复杂岩土工程中,玻璃纤维锚索(GFRP锚索)凭借"可切割、防静电、阻燃、高强"等特性,正成为传统钢锚索的理想替代品。作为专业的新材料研发制造企业,安徽森德新材料科技发展有限公司凭借以下核心优势,成为您采购玻纤锚索的优选:
1. Technology-driven, parallel craftsmanship at the forefront
依托公司强大的科研与制造实力,玻璃纤维平行锚索采用高强纤维平行排列与优质树脂浸渍挤拉工艺。受力结构更均匀,特别是19.5 GFRP锚索,抗拉强度优异,破断载荷大,完全满足高标准支护需求。
2. 安全高效,可切割无火花
充分发挥玻纤材料"可切割"特性。在后续采煤或隧道掘进时,锚索可直接被采煤机切割,不产生火花,不损坏切割刀具,彻底消除瓦斯爆炸隐患,大幅提升施工与生产效率。
3. 防腐耐久,适应恶劣环境
玻纤与树脂复合材质本身不生锈、耐酸碱,在地下水丰富、高湿度或腐蚀性较强的地质环境中,依然能保持长期的力学稳定性和支护效果。
4. Factory-direct supply, custom and one-stop services
提供涵盖19.5mm及多种规格的玻纤锚索定制服务,并配套专用锚具与张拉机具。从前期方案设计、产品选型到售后技术指导,全程专业团队跟踪,让您省时、省力、省心。
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一句话总结:GFRP锚索不是钢锚索的"廉价替代品",而是轻量化、耐腐蚀、绝缘、可切割、免维护的升级方案。它用"结构平行化、材料复合化"的思路,巧妙化解了钢索在防腐、切割和重体力安装上的长期痛点。选对树脂体系、锁定真实参数、匹配工况温度——这三件事做对,它就是你工程中最省心的那根索。
