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传统锚索、传统锚索结构中的锚杆作为主动型岩土体加固结构,均在隧道、边坡等工程的支护等领域具有大量的应用。传统锚杆多属于金属材质的刚性结构,具备充分的支护抗力但适应变形的能力差,往往在发生岩体大变形、地震等自然灾害时,传统锚杆抵抗不住外界拉力而瞬间断裂失效,导致灾难在瞬间爆发,没有对灾难进行阻挡减缓的一个防范过程,给事故造成不可挽回的恶劣后果。
目前,已有大变形锚索应用于岩体工程中,其工作原理大致分为如下类型:
一种是借助锚索中的锚杆体(部分锚杆体)本身的材料延展性来提供大变形的能力,如李春林教授等*的D-Bolt。该类锚杆结构简单,工艺方便,与普通锚杆相似,但其容许的变形量与材料延展性相关,所以其变形量较小,且对材料的要求较高;
第二种是通过加装摩擦式恒阻器来得到恒定的阻力和大变形能力,也是目前较为普遍的方法。为了提供足够的支护抗力,摩擦恒阻器的制作工艺和使用要求普遍较高,在应用过程中摩擦体会因老化、锈蚀等原因导致失效。
在这种背景下,本发明提出一种可以整体上可以较大范围增大整体长度的大变形高强度锚索,以抵抗岩体灾害的瞬间爆发,甚至可以在一定程度上阻止岩体变形。