碳纤维悬索体系的制作方法

本发明涉及一种锚索结构，尤其是一种碳纤维悬索体系。

背景技术：

吊桥中在边孔将主缆进行锚固时，要将主缆分为许多股钢束分别锚于锚锭内，这些钢束便称之为锚索。

现有的锚索主要采用钢绞线作为索体，钢绞线的重量比较，张拉预应力较大时，钢绞线索体的重量会成倍增长，重量增长会带来一系列问题，搬运不太方便，不管是运输，还是现场安装张拉都不太方便。重量增长造成张拉后锚索需要抵消一部分自身的重力，使得张拉效果下降。

而且采用钢绞线作为索体，钢绞线的最大拉力有其限定值，为了提高最大拉力，需要增大钢绞线的直径，钢绞线的直径增大后，锚索的重量也上升，进而带来了一系列问题。

技术实现要素：

本发明解决了现有的锚索采用钢绞线作为索体，重量比较大，安装搬运不方便，张拉后需抵消自身重力，张拉效果下降的缺陷，提供一种碳纤维悬索体系，悬索内部的索体采用碳纤维，并采用多个挤压套及填充高强度锚固填料的方式连接，减轻锚索的重量，方便搬运及安装。

本发明的具体技术方案为：一种碳纤维悬索体系，包括由缠绕带螺旋形缠绕成一整体的多根平行的索体，索体由碳纤维棒扭合而成，索体的端部固定有锚固结构；锚固结构包括带锚孔的锚杯、每一根碳纤维棒上至少固定2个挤压套、设置于锚孔内且与其中一个挤压套相接触的支撑板，锚孔内填充有握裹住碳纤维棒、挤压套及支撑板的环氧冷铸料。碳纤维棒重量轻，且具有强度高，寿命长、耐腐蚀、低密度等优点，减轻悬索的重量，方便搬运及安装，至少2个挤压套固定于一根碳纤维棒的端部，并在锚孔内填充环氧冷铸料，连接更加可靠，同时不会对碳纤维棒造成损伤，不会影响碳纤维棒的性能。

作为优选，锚杯的锚孔具有防脱部，防脱部为锥形结构或者齿形结构或者锥形和齿形的结合结构。环氧冷铸料填充后紧紧握裹住挤压套、支撑板及碳纤维棒，防脱部避免碳纤维棒产生轴向移动，锥形结构使得轴向移动的尺寸缩小，起到阻挡作用，齿形结构是在轴向移动的路径上增加摩擦力，同样起到阻挡的作用。

作为优选，锚孔具有柱形段和锥形段，锥形段为防脱部，锥形段的内壁为光壁；或者锥形段的内壁为齿形壁，齿形壁形成齿形结构的防脱部。

作为优选，锚孔具有两柱形段，两柱形段直径不同，直径变化部位形成定位台阶，直径小的柱形段的内壁为齿形壁，齿形壁形成齿形结构的防脱部。

作为优选，支撑板的外周为锥形，支撑板的锥形外周与防脱部相配合，或者锚孔内设置有定位台阶，支撑板与定位台阶相配合。支撑板分散碳纤维棒，同时也起到压紧整个环氧冷铸料的作用，碳纤维棒穿过后能增加碳纤维板轴向移动时的阻挡作用力面积。

作为优选，支撑板上设置有线孔，线孔的数量与索体碳纤维棒的数量相同，支撑板上线孔之间的距离大于索体内碳纤维棒之间的距离。

作为优选，线孔的分布呈锥形状，线孔的轴线与碳纤维棒在锚孔内分散的轴线相吻合，支撑板在线孔周围对应挤压套的表面处为斜面，斜面与对应的线孔的轴线相垂直。线孔的锥形分布于支撑板在锚孔内的位置，及碳纤维棒被分散的程度有关，避免碳纤维棒在线孔处形成弯折。

作为优选，挤压套分为外挤压套和内挤压套，外挤压套处于碳纤维棒的端部位置并与支撑板相接触，内挤压套固定于支撑板与索体之间的碳纤维棒上，内挤压套朝向索体的一端为锥形头。内挤压套的锥形头与环氧冷铸料相接触产生径向的分力，增加挤压套与碳纤维棒之间的挤压力。

作为优选，碳纤维棒为单股碳纤维圆棒，或者碳纤维棒是由多股碳纤维圆面筋绞合而成，索体内部的碳纤维棒螺旋扭合。

作为优选，锚杯的外部设置有外螺纹，外螺纹上旋有调节螺母，锚杯外部套置有预埋钢管，预埋钢管与调节螺母之间设置有锚下垫板。

本发明的有益效果是：碳纤维棒重量轻，且具有强度高，寿命长、耐腐蚀、低密度等优点，减轻悬索的重量，方便搬运及安装，至少2个挤压套固定于一根碳纤维棒的端部，并在锚孔内填充环氧冷铸料，连接更加可靠，同时不会对碳纤维棒造成损伤，不会影响碳纤维棒的性能。

附图说明

图1是本发明一种的结构示意图；

图2是本发明一种内挤压套的结构示意图；

图3是本发明第二种锚板的结构示意图；

图4是本发明第三种锚板的结构示意图；

图5是本发明第四种锚板的结构示意图；

图6是本发明第五种锚板的结构示意图；

图7是本发明一种支撑板的示意图；

图8是本发明一种支撑板的剖视图；

图9是本发明一种悬索剖视图；

图中：1、密封板，2、锚杯，3、外挤压套，4、调节螺母，5、锚下垫板，6、内挤压套，7、碳纤维棒，8、环氧冷铸料，9、预埋钢管，10、索体，11、锥形段，12、支撑板，13、柱形段，14、螺纹段，15、挤压段，16、锥形头，17、齿形壁，18、定位台阶，19、缺口，20、线孔，21、斜面，22、护套，23、缠绕带。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1：一种碳纤维悬索体系（参见图1图9），包括由缠绕带23螺旋形缠绕成一整体的多根平行的索体10，缠绕成整体的外部包覆有护套22，本实施例中的索体为13根，外部包覆的护套为注塑而成的pe护套。每一根索体均包括7根螺旋扭合而成的碳纤维棒7，索体的端部固定有锚固结构，锚固结构包括带锚孔的锚杯2、固定于碳纤维棒上的挤压套、设置于锚孔内且与其中一个挤压套相接触的支撑板12，锚孔内填充有握裹住碳纤维棒、挤压套及支撑板的环氧冷铸料8。

索体内的碳纤维棒螺旋合成后外部包覆环氧树脂，环氧树脂外部包覆保护层。碳纤维棒的端部伸出到保护层外部连接锚固结构，碳纤维棒为单股碳纤维圆棒。

锚孔具有柱形段13和锥形段1，锥形段为防脱部，锥形段的内壁为光壁，锥形段对应锚孔端部的一端为小径端，锥形段的大径端处于锚孔中部位置。柱形段分为两段，处于锚孔端部的一段为螺纹段14，螺纹段内壁设置有内螺纹。支撑板的外周为锥形，支撑板的锥形外周与锚孔锥形段的大径端相适配，支撑板上设置有线孔20（参见图7），线孔的数量与索体碳纤维棒的数量相同，支撑板上线孔之间的距离大于索体内碳纤维棒之间的距离，支撑板将碳纤维棒端部分散。线孔的分布呈锥形状，线孔的轴线与碳纤维棒在锚孔内分散的轴线相吻合，支撑板在线孔周围对应挤压套的表面处为斜面21（参见图8），斜面与对应的线孔的轴线相垂直。本实施例中线孔为7个，中心位置1个，周边均布6个。支撑板的外周设置有缺口19，缺口的位置正好与周边边的线孔的位置相错开。

每一根碳纤维棒伸入到锚孔内的部位上均固定有三个挤压套，挤压套分为外挤压套3和内挤压套6，其中外挤压套处于锚孔柱形段的位置，碳纤维棒穿过支撑板的线孔，外挤压套的端部与支撑板相接触。内挤压套（参见图2）包括挤压段15和锥形头16锥形头的大径端的直径与挤压段的外径相等，挤压段是挤压套套置于碳纤维棒上挤压形成，内挤压套与锚孔的内壁相分离，锥形头朝向索体的一方。锚板的两端固定有密封板1，其中对应防脱部一侧的密封板上设置有与碳纤维棒相对应的线孔，碳纤维棒穿过该线孔。

锚杯的外部设置有外螺纹，外螺纹上旋有调节螺母4，锚杯外部套置有预埋钢管10，预埋钢管与调节螺母之间设置有锚下垫板5。

实施例2：一种碳纤维悬索体系，与实施例1不同之处在于：锚板内的锚孔的锥形段的内壁为齿形壁17（参见图3），齿形壁是由多道截面为三角形的环依次设置而成，环具有尖顶，尖顶的两侧为斜面，朝向柱形段一侧的斜面的倾斜角度大于另一侧斜面的倾斜角度。其余结构参照实施例1。

实施例3：一种碳纤维悬索体系，与实施例1不同之处在于：锚板内锚孔的柱形段与锥形段之间形成定位台阶18，锥形段的大径端的直径小于柱形段的直径（参见图4），支撑板的外周为矩形，支撑板的外周直径大于锥形段大径端的直径并小于柱形段的直径，支撑板的表面与定位台阶相接触。其余结构参照实施例1。

实施例4：一种碳纤维悬索体系，与实施例3不同之处在于：锚板内锚孔的锥形段的内壁为齿形壁17（参见图5），齿形壁是由多道截面为三角形的环依次设置而成，环具有尖顶，尖顶的两侧为斜面，朝向柱形段一侧的斜面的倾斜角度大于另一侧斜面的倾斜角度。其余结构参照实施例3。

实施例5：一种碳纤维悬索体系，与实施例1不同之处在于：锚板内锚孔分为两柱形段，其中一段柱形段的直径大于另一段，直径大的柱形段的长度小于另一段柱形段的长度，两柱形段之间形成定位台阶18。其中长度大的柱形段为防脱部，长度大的柱形段的内壁为齿形壁17（参见图6）。支撑板的外周为柱形，支撑板的外周直径与直径大的柱形段的直径相适配，支撑板的表面与定位台阶相接触。其余结构参照实施例1。

以上所述，仅是本发明的几种较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。