[发明专利]一种动载模块化可控位移预应力锚索头部弹性系统及方法

权利要求书

1.一种动载模块化可控位移预应力锚索头部弹性系统，位于砼垫墩内的锚索头部弹性系统，其特征是：包括：弹性体约束限位护筒、导向杆运动限位筒、弹性体、护筒约束底座、锚板限位槽加载板；

弹性体约束限位护筒顶部通过环形的护筒约束底座与导向杆运动限位筒相连接；弹性体约束限位护筒底部设置有锚板限位槽加载板，锚板限位槽加载板上设置有弹性体运动导向筒，弹性体运动导向筒与弹性体约束限位护筒间设置有弹性体；所述弹性体为若干对动载模块叠加组成，每个动载模块对应有一对对合碟簧。

2.根据权利要求1所述的一种动载模块化可控位移预应力锚索头部弹性系统，其特征是：所述护筒约束底座为环形板体，环形板体的外环与弹性体约束限位护筒固定连接，环形板体的内环与弹性体运动导向筒固定连接，环形板体结构的顶面设置有导向杆运动限位筒的固定位。

3.根据权利要求1所述的一种动载模块化可控位移预应力锚索头部弹性系统，其特征是：所述锚板限位槽加载板上的中心部位设置有弹性体约束限位护筒的固定位，锚板限位槽加载板的底部设置有锚板限位槽，锚索出孔以锚板限位槽为对称分布。

4.根据权利要求1所述的一种动载模块化可控位移预应力锚索头部弹性系统，其特征是：所述每对对合碟簧由两个相同的碟簧片对合组成。

5.一种动载模块化可控位移预应力锚索头部弹性系统的工作方法，其特征是：在爆炸条件下，岩体的变形特点是围岩变形大，持续时间短，而采用为弹性传力机构的预应力锚索的头部系统，通过弹性变形来承担、消耗掉爆炸荷载，其步骤如下：

1）安装弹性传力机构的预应力锚索的头部系统，

将弹性体约束限位护筒顶部安装环形的护筒约束底座，在环形的护筒约束底座的内环上安装导向杆运动限位筒，构成锚索头部系统护筒；

将锚板限位槽加载板中心安装弹性体运动导向筒，再将弹性体运动导向筒上安装若干对碟簧组成的弹性体；构成锚索头部系统弹性内体；

再将装有若干对碟簧弹性体的锚索头部弹性系统弹性内体，安装在锚索头部系统护筒内，组装成弹性传力机构的预应力锚索的头部系统；

2）将弹性传力机构的预应力锚索的头部系统安装于砼垫墩内，即根据预应力锚索设计承载力和选取的锚具，在施工现场将弹性传力机构的预应力锚索的头部系统外浇筑砼垫墩，或在建筑构件厂预制砼垫墩，预制时，需要将约束限位筒预埋在砼垫墩中；

3）将装于砼垫墩内的弹性传力机构的预应力锚索的头部系统，安装在洞壁上；依据不同大小爆炸荷载及其所造成的洞壁变形量，选取不同大小及不同数量的弹性体模块化组合；

当爆炸时，由导向杆、弹性体、弹性体护筒、护筒约束底座、导向杆运动限位筒、锚板限位槽加载板组成的锚索头部弹性系统，具有自锁功能，当变形量达到阈值后，弹性体停止变形，能够防止垫墩下部岩体变形过大而产生脱落，失去对岩壁的加固作用；

当爆炸波传播过去后，整个锚索头部恢复静载条件下的受力状态，继续实现对岩体的加固。