[发明专利]内嵌式分级恒阻抗剪大变形锚固装置及方法

权利要求书

1.一种内嵌式分级恒阻抗剪大变形锚固装置，包括位于钢绞线锚索体（4）外露段的孔口锚索锁具（7），其特征在于：还包括设在锚索孔（2）孔口段的塑料内导向管（13）和套装于塑料内导向管（13）外部的金属保护套筒（5），塑料内导向管（13）和金属保护套筒（5）之间依次充填有I、II、III级屈服荷载不同的弹塑性可压缩材料（6），所述的金属保护套筒（5）的前端设有固定端头（11），金属保护套筒（5）的后端设有盖板（12）和金属垫板（10）。

2. 一种使用权利要求1所述装置的内嵌式分级恒阻抗剪大变形锚固方法，包括在围岩（1）中钻孔径与钢绞线直径匹配的锚索孔（2）；在围岩（1）中锚索孔（2）的孔口段钻与金属保护套筒直径匹配的扩大孔（3）；其特征在于：将内嵌式分级恒阻抗剪大变形锚固装置安设在扩大孔（3）中， 即将钢绞线锚索体（4）穿过金属保护套筒（5）与塑料内导向管（13），弹塑性材料层（6）按I、II、III级屈服荷载设置在塑料内导向管（13）与金属保护套筒（5）之间，塑料内导向管（13）通过固定端头（11）固定在金属保护套筒（5）上，采用盖板（12）将塑料内导向管（13）端口封闭以防止弹塑性可压缩材料（6）的挤压从孔口外露，通过塑料垫片（9）、金属垫板（10）及孔口锚索锁具（7）固定该装置和施加预紧力，金属垫板（8）安装固定在金属保护套筒（5）的端部，并施加预紧力，形成有效锚固结构；

当锚索体中轴向拉应力低于弹塑性可压缩材料（6）的弹性极限时，整体锚固结构仅产生弹性变形；

当轴向拉力达到弹塑性可压缩材料的弹性极限后，弹塑性可压缩材料（6）可产生较大的塑性压缩变形，这样在轴向拉力不提高的情况下，可产生较大变形，以适应围岩大变形的需要，从而使锚固结构实现整体让压作用。

3. 根据权利要求2所述的内嵌式分级恒阻抗剪大变形锚固方法，其特征在于：所述I、II、III级屈服荷载根据不同状态下围岩变形与承载的需要确定，一般取锚索设计锚固力值的60%、75%和90%。