专利名称:碳纤维复合材料拉索锚固用锚具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种碳纤维复合材料拉索锚固用锚具，其特征在于锚具包括钢套筒（1）、锚具前端分丝板（2）、锚具后端第一分丝板（3）与锚具后端第二分丝板（4），锚具后端第一分丝板（3）与锚具后端第二分丝板（4）之间的钢套筒（1）内存在一个第一空腔（6），锚具前端分丝板（2）与锚具后端第一分丝板（3）之间的钢套筒（1）内存在一个第二空腔（9）。本实用新型碳纤维复合材料拉索锚固用锚具可以使锚固填料中的骨料沉积方向与锚具轴向一致，使锚具横截面内锚固填料的性能均匀，同时又可以避免碳纤维复合材料筋在锚具受荷端部产生应力集中现象而过早断裂，从而可以充分发挥碳纤维复合材料筋的高强度。
【专利说明】碳纤维复合材料拉索锚固用锚具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种碳纤维复合材料拉索锚固用锚具，主要用于锚固碳纤维复合材料拉索。
【背景技术】
[0002]碳纤维复合材料具有轻质、高强、不锈蚀、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数低、减震性能好等优异性能，将碳纤维复合材料筋用于大跨径缆索桥中的拉索部件，可以从根本上解决钢拉索抗疲劳和耐腐蚀性能较差的问题。目前，国内碳纤维复合材料拉索锚固用锚具均为水平灌锚，即将锚具水平放置，碳纤维复合材料筋穿过锚固前后端的分丝孔挡板，锚固填料从锚具中部开口灌入，锚具前后两端开有出气孔，待锚固填料从前后两端出气孔溢出时表明锚具灌满。
[0003]该工艺技术的不足是:
[0004]其一:水平灌锚导致锚固填料中骨料的沉淀方向与锚具轴向垂直，导致锚具横截面内填料的模量与摩擦性能均产生差异，当拉索轴向承载时，锚具横截面内筋材受力不均匀。
[0005]其二:水平灌锚导致锚具内锚固填料与锚具前后端分丝挡板紧密接触，当拉索轴向承载时，锚具前端的分丝挡板会阻碍锚固填料的向前推进，从而在锚具受荷端部产生应力集中，所以水平灌锚制作出来的碳纤维复合材料拉索静载破坏形态往往表现为筋材在锚固端部发生断裂，并不能充分发挥碳纤维复合材料的拉伸强度。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种可以使锚固填料中的骨料沉积方向与锚具轴向一致，使锚具横截面内锚固填料的性能均匀，同时又可以避免碳纤维复合材料筋在锚具受荷端部产生应力集中现象而过早断裂，从而可以充分发挥碳纤维复合材料筋的高强度的碳纤维复合材料拉索锚固用锚具。
[0007]本实用新型的目的是这样实现的:
[0008]一种碳纤维复合材料拉索锚固用锚具，锚具包括钢套筒、锚具前端分丝板、锚具后端第一分丝板与锚具后端第二分丝板，锚具后端第一分丝板与锚具后端第二分丝板之间的钢套筒内存在一个第一空腔，锚具后端第一分丝板与锚具后端第二分丝板之间的钢套筒壁上设置有一个灌浆孔，锚具前端分丝板与锚具后端第一分丝板之间的钢套筒内存在一个第二空腔。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0010]1、本实用新型开发出的相应锚具，可以使碳纤维复合材料筋与锚具在锚具尾端连结成一个整体，由于碳纤维复合材料为脆性材料无法墩头，该过程替代了传统钢拉索中镀锌钢丝在锚具后端墩头的作用。行车吊起索体可以使锚具悬空竖直放置，使竖直灌锚成为可能。
[0011]2、本实用新型提出一种碳纤维复合材料拉索锚固用锚具，相对于水平灌锚采用本锚具可以使锚固填料中的骨料沉积方向与锚具轴向一致，使锚具横截面内锚固填料的性能均勾，同时锚固填料的模量梯度变化方向与锚具轴向一致，在锚具前端，基本为纯的环氧树月旨，越往后端沉积的骨料越多，从锚具前端到后端，锚固填料的模量逐渐变大，有利于缓解筋材在锚具内部的应力峰值。
[0012]3、本实用新型提出的碳纤维复合材料拉索锚固用锚具可以避免碳纤维复合材料筋在锚具受荷端部产生应力集中现象而过早断裂，从而充分发挥碳纤维复合材料筋的高强度。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型碳纤维复合材料拉索锚固用锚具中设置碳纤维复合材料筋的结构示意图，图中锚具前端分丝板没有盖上。
[0014]其中:
[0015]钢套筒I
[0016]锚具前端分丝板2
[0017]销具后端第一分丝板3
[0018]锚具后端第二分丝板4
[0019]螺母5
[0020]第一空腔6
[0021]碳纤维复合材料筋7
[0022]灌浆孔8
[0023]第二空腔9。
【具体实施方式】
[0024]参见图1，本实用新型涉及的一种碳纤维复合材料拉索锚固用锚具，使用该碳纤维复合材料拉索锚固用锚具进行锚固的方法如下:首先将碳纤维复合材料拉索两端的碳纤维复合材料筋7设置于两端的锚具中，然后在其中一端的锚具中先进行水平灌浆再进行竖直灌浆，然后在另一端的锚具中同样先进行水平灌浆再进行竖直灌浆。
[0025]其中锚具的结构如下，锚具包括钢套筒1、锚具前端分丝板2、锚具后端第一分丝板3与锚具后端第二分丝板4，锚具外表面有螺纹，锚具外表面的螺纹上套有螺母5，锚具后端第一分丝板3与锚具后端第二分丝板4之间的钢套筒I内存在一个第一空腔6，第一空腔6为圆柱形空腔，锚具后端第一分丝板3与锚具后端第二分丝板4之间的钢套筒I壁上设置有一个灌楽孔8，第一空腔6长为30mm~50mm，销具前端分丝板2与销具后端第一分丝板3之间的钢套筒I内存在一个第二空腔9，第二空腔9为圆锥形空腔。
[0026]使用锚具进行锚固的具体方法如下:
[0027]先将碳纤维复合材料筋7穿过前端分丝板2、锚具后端第一分丝板3与锚具后端第二分丝板4，碳纤维复合材料筋7排布方式可以平行排布也可以以小于锚具内第二空腔9锥度的角度发散排布(示意图1中为平行排布)，碳纤维复合材料筋7排布完成后，将锚具水平放置，从灌浆孔8灌入环氧树脂，同时空气也从灌浆孔8中排出，直到将第一空腔6灌满为止。待第一空腔6中的环氧树脂固化后(可通过加热至70°C左右加速树脂固化)，通过第一空腔6中环氧树脂与碳纤维复合材料筋7的粘结力、摩擦力与机械咬合力碳纤维复合材料筋7与锚具连为一体，此时可用行车将碳纤维复合材料索体吊起，使锚具悬空竖直放置，移开前端分丝板2，从该处向第二空腔9内灌入环氧树脂砂浆，边敲击振动边灌注，不需要把第二空腔9完全灌满，灌到环氧树脂砂浆液面与锚具前端端面差15mm~20mm停止，将前端分丝板2盖上，等待固化完成，由于环氧树脂砂浆液面与前端分丝板2间存在间隙，可以避免在拉索端部产生应力集中现象。同理完成碳纤维复合材料拉索另一端的锚固。
【权利要求】
1.一种碳纤维复合材料拉索锚固用锚具，其特征在于锚具包括钢套筒(1)、锚具前端分丝板(2)、锚具后端第一分丝板(3)与锚具后端第二分丝板(4)，锚具后端第一分丝板(3)与锚具后端第二分丝板(4)之间的钢套筒(I)内存在一个第一空腔(6)，锚具后端第一分丝板(3)与锚具后端第二分丝板(4)之间的钢套筒(I)壁上设置有一个灌浆孔(8)，锚具前端分丝板(2)与锚具后端第一分丝板(3)之间的钢套筒(I)内存在一个第二空腔(9)。
【文档编号】E01D19-14GK204298737SQ201420710726
【发明者】朱元林, 刘礼华, 张继文 [申请人]江苏法尔胜泓昇集团有限公司