锚杆支护广泛应用于地下工程且使用量逐年增加。预应力结构能否形成是判断锚杆支护合理性的标准，预应力结构的厚度及承载力是控制围岩变形的关键，它取决于构件的布置及预拉力的大小，国内金属锚杆在300k.m扭矩作用下预紧力一般在10—30kn，在受爆破等的影响下紧固件松动，造成围岩反复松动，支护效果差。现国内相近的金属锚杆三种，一种是专利号99221864.0所述的回采巷道胀壳式快速安装锚杆，杆身由圆钢制成，其外端加工螺纹，采用托盘和螺母紧固，其杆尾加工成圆台形，安装时套上一个带有槽缝的圆筒形胀壳。其不足是：1、杆尾为圆台式，圆台的大头直径几乎等于钻孔直径，无法使用树脂药卷进行加长锚固；2、其胀壳为圆筒形，与钻孔壁产生的摩擦力低，锚杆容易松动，失去预应力的作用。第二种是普通的螺纹钢锚杆，其外端采用托盘和与螺纹钢螺丝相配套的螺母紧固，尾部采用树脂药卷锚固，其不足是：1、外端的螺纹依靠杆体的自身螺纹，螺距大，紧固时预应力小；2、尾部采用树脂药卷锚固，紧固时需待药卷凝固后再进行安装速度慢。第三种是倒楔式锚杆，锚杆尾部与配合的小楔紧固，受其结构限制，其缺点是预应力小。为此，发明了全预应力金属锚杆机械锚固装置，力求克服上述问题。