一種大噸位碳纖維疊合板束錨具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大噸位碳纖維疊合板束錨具，包括錨筒和碳纖維固定板束，錨筒設(shè)置有填充通孔，填充通孔的尾端設(shè)置有密封蓋板，填充通孔的前端設(shè)置有端頭密封件，碳纖維固定板束穿過端頭密封件進入填充通孔內(nèi)，特點是密封蓋板上設(shè)置有契形塊，契形塊向內(nèi)伸入填充通孔，將碳纖維固定板束分隔為對稱的第一板束和第二板束，契形塊的兩側(cè)對稱設(shè)置有兩個從填充通孔的尾端向內(nèi)延伸時逐漸接近的契塊斜面，第一板束與第二板束貼靠設(shè)置在契形塊兩側(cè)的契塊斜面上，第一板束的尾端及第二板束的尾端分別與密封蓋板固定連接，填充通孔內(nèi)的空隙處填充有環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)；優(yōu)點是能有效的對具有較大承載能力的碳纖維固定板束進行錨固。
【專利說明】
一種大噸位碳纖維疊合板束錨具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種板束錨具，尤其是一種大噸位碳纖維疊合板束錨具。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維增強復合材料(CarbonFiber Reinforced Polymer/Plastic，簡稱CFRP)具有輕質(zhì)、高強、高模量、耐腐蝕等突出優(yōu)點，已大規(guī)模地應用于航天航空、汽車、土木工程領(lǐng)域等多個領(lǐng)域，現(xiàn)有錨具只能錨固少量由碳纖維增強復合材料組成的碳纖維板，將少量碳纖維板錨固后形成的碳纖維板束的承載能力在30?150噸之間，當用于錨固具有更大承載能力的碳纖維板組成的碳纖維板束時，由于在錨固區(qū)處的碳纖維板束從受荷端至自由端受到的壓應力基本保持一致，無法對碳纖維板束上的各個部分受到的壓應力分別調(diào)節(jié)，因此碳纖維板束在受荷端處始終承受較大的壓應力，容易導致在該區(qū)域的碳纖維板束受損，使碳纖維板束在還未充分實現(xiàn)其極限抗拉強度之前提前損壞，因此現(xiàn)有的錨具無法對具有更大的承載能力的碳纖維板束進行有效的錨固。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種錨固效率較高且不易損壞的大噸位碳纖維疊合板束錨具，采用該錨固結(jié)構(gòu)能有效的對具有較大承載能力的碳纖維固定板束進行錨固。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種大噸位碳纖維疊合板束錨具，包括錨筒和設(shè)置在所述的錨筒內(nèi)的碳纖維固定板束，所述的錨筒設(shè)置有填充通孔，所述的填充通孔的尾端設(shè)置有密封蓋板，所述的填充通孔的前端設(shè)置有端頭密封件，所述的碳纖維固定板束穿過所述的端頭密封件進入所述的填充通孔內(nèi)，所述的密封蓋板上設(shè)置有契形塊，所述的契形塊向內(nèi)伸入所述的填充通孔，將所述的碳纖維固定板束分隔為對稱的第一板束和第二板束，所述的契形塊的兩側(cè)對稱設(shè)置有兩個從所述的填充通孔的尾端向內(nèi)延伸時逐漸接近的契塊斜面，所述的第一板束與所述的第二板束貼靠設(shè)置在所述的契形塊兩側(cè)的契塊斜面上，所述的第一板束的尾端及所述的第二板束的尾端分別與所述的密封蓋板固定連接，所述的填充通孔內(nèi)的空隙處填充有環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)。
[0005]所述的錨筒上設(shè)置有抽氣孔和灌膠孔，所述的抽氣孔用于抽出所述的填充通孔內(nèi)的空氣，所述的灌膠孔用于將所述的環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)向抽氣后的所述的填充通孔內(nèi)灌入。
[0006]所述的錨筒上設(shè)置有外部螺接機構(gòu)。
[0007]環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)由環(huán)氧樹脂、環(huán)氧砂漿、環(huán)氧氧化鋁、環(huán)氧鐵砂和環(huán)氧巖粉中的至少兩種材料混合組成。
[0008]所述的第一板束、所述的第二板束均由多塊碳纖維板相互疊合組成，每塊所述的碳纖維板上均套設(shè)有多個柔性隔離墊圈，所述的柔性隔離墊圈用于在每兩塊相鄰的碳纖維板之間形成隔離間隙，位于所述的錨筒內(nèi)的所述的環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)填充于所述的隔離間隙內(nèi)。對相鄰的碳纖維板進行有效的保護。
[0009]所述的契塊斜面的傾角范圍為1°?10°，所述的填充通孔的橫截面為四角設(shè)置有倒角的方形孔，所述的填充通孔內(nèi)對稱設(shè)置有兩塊孔壁斜面，每塊所述的孔壁斜面與一塊所述的契塊斜面相對，所述的孔壁斜面的傾角范圍為1°?10°，所述的契塊斜面與相對的一塊所述的孔壁斜面之間形成的夾角的絕對值小于或等于所述的孔壁斜面的傾角的10%。契塊斜面與孔壁斜面越接近，位于該處的錨筒的筒壁越不容易變形，大大增強了抗徑向壓縮變形的能力，提高了對碳纖維固定板束的錨固效率。
[0010]所述的契塊斜面的傾角范圍為1.5°?3.5°，所述的孔壁斜面的傾角范圍為1.5°?3.5。。
[0011]所述的契形塊的表面設(shè)置有防滑凹槽。
[0012]所述的契形塊的長度為所述的錨筒的長度的0.3?0.7倍。契形塊的長度僅需為錨筒的長度的0.3?0.7倍即可實現(xiàn)理想效果，節(jié)省材料。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于在密封蓋板上設(shè)置有契形塊，契形塊向內(nèi)伸入填充通孔，將碳纖維固定板束分隔為對稱的第一板束和第二板束，契形塊上對稱設(shè)置有兩個從填充通孔的尾端向內(nèi)延伸時逐漸接近的契塊斜面，大大減小了位于契形塊所在的錨固區(qū)的錨筒與契形塊之間的間距，因此該錨固區(qū)受力時變形程度較小，從而使該錨固區(qū)具有非常強的抗徑向壓縮變形的能力，當碳纖維固定板束參與工作受力時，不宜變形的該錨固區(qū)較其它錨固區(qū)能夠承受更大的壓應力，使得整體錨固區(qū)的壓應力大小呈從端頭密封件所在的受荷端至密封蓋板所在的自由端呈從小到大分布，從而使得本發(fā)明的錨固結(jié)構(gòu)在靠近自由端區(qū)域的錨固貢獻值較相類似錨固結(jié)構(gòu)中對應區(qū)域的錨固貢獻值要大的多，上述受力特點使得本發(fā)明的錨固結(jié)構(gòu)對碳纖維固定板束的錨固效率較現(xiàn)有的錨固結(jié)構(gòu)具有較大程度的提高；由于受荷端處的壓應力相對較小，因此，位于受荷端處的碳纖維固定板束不會出現(xiàn)因壓應力過大而導致受損現(xiàn)象的發(fā)生，從而避免碳纖維固定板束在充分發(fā)揮其極限強度之前提前破壞。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的側(cè)剖結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中A-A向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0016]實施例一:一種大噸位碳纖維疊合板束錨具，包括錨筒I和設(shè)置在錨筒內(nèi)的碳纖維固定板束，錨筒I設(shè)置有填充通孔11，填充通孔11的橫截面為四角設(shè)置有倒角的方形孔，填充通孔11的尾端設(shè)置有密封蓋板21，填充通孔11的前端設(shè)置有端頭密封件12，碳纖維固定板束3穿過端頭密封件12進入填充通孔11內(nèi)，密封蓋板21上設(shè)置有契形塊22，契形塊22向內(nèi)伸入填充通孔11，將碳纖維固定板束3分隔為對稱的第一板束31和第二板束32，契形塊22的兩側(cè)對稱設(shè)置有兩個從填充通孔11的尾端向內(nèi)延伸時逐漸接近的契塊斜面，第一板束31與第二板束32貼靠設(shè)置在契形塊22兩側(cè)的契塊斜面上，第一板束31的尾端及第二板束32的尾端分別與密封蓋板21固定連接，填充通孔11內(nèi)的空隙處填充有環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)4，錨筒I上設(shè)置有抽氣孔51、灌膠孔52和外部螺接機構(gòu)53，抽氣孔51用于抽出填充通孔11內(nèi)的空氣，灌膠孔52用于將環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)4向抽氣后的填充通孔11內(nèi)灌入，環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)4由環(huán)氧樹脂與環(huán)氧砂漿混合組成，第一板束31、第二板束32均由多塊碳纖維板相互疊合組成，每塊碳纖維板上均套設(shè)有多個柔性隔離墊圈6，柔性隔離墊圈6用于在每兩塊相鄰的碳纖維板之間形成隔離間隙，位于錨筒I內(nèi)的環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)4填充于隔離間隙內(nèi)，契塊斜面的傾角β為9.5°，填充通孔11內(nèi)對稱設(shè)置有兩塊孔壁斜面，每塊孔壁斜面與一塊契塊斜面相對，孔壁斜面的傾角α為10°，契形塊22的長度D為錨筒I的長度L的0.3倍。
[0017]實施例二:其余部分與實施例一相同，其不同之處在于環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)4由環(huán)氧樹脂與環(huán)氧氧化鋁混合組成，契塊斜面的傾角β為1.5°，孔壁斜面的傾角α為1.65°，契形塊22的長度D為錨筒I的長度L的0.5倍。
[0018]實施例三:其余部分與實施例一相同，其不同之處在于環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)4由環(huán)氧砂漿、環(huán)氧氧化鋁、環(huán)氧鐵砂和環(huán)氧巖粉混合組成，契塊斜面的傾角β為3.5°，孔壁斜面的傾角α為3.5°，契形塊22的長度D為錨筒I的長度L的0.7倍。
[0019]實施例四:其余部分與實施例一相同，其不同之處在于契形塊22的表面設(shè)置有防滑凹槽221。
[0020]綜上可知，本發(fā)明的錨固結(jié)構(gòu)中，在靠近錨筒I上密封蓋板21所在的自由端設(shè)置有契形塊22，由于契形塊22上的兩塊契塊斜面從填充通孔11的一端向內(nèi)延伸時逐漸靠近，且每塊契塊斜面與相對的孔壁斜面的傾角非常接近，因此位于契形塊所在的錨固區(qū)的錨筒受力時變形程度極小，從而使該錨固區(qū)具有非常強的抗徑向壓縮變形的能力，當碳纖維固定板束參與工作受力時，不宜變形的該錨固區(qū)較其它錨固區(qū)承受更大的壓應力，使得整體錨固區(qū)的壓應力大小呈從端頭密封件12所在的受荷端至密封蓋板21所在的自由端呈從小到大分布，從而使得本發(fā)明的錨固結(jié)構(gòu)在靠近自由端區(qū)域的錨固貢獻值較相類似錨固結(jié)構(gòu)中對應區(qū)域的錨固貢獻值要大的多，上述受力特點使得本發(fā)明的錨固結(jié)構(gòu)對碳纖維固定板束的錨固效率較現(xiàn)有的錨固結(jié)構(gòu)具有較大程度的提高；由于受荷端處的壓應力相對較小，位于受荷端處的碳纖維固定板束不會出現(xiàn)因壓應力過大而導致受損現(xiàn)象的發(fā)生，從而避免碳纖維固定板束在充分發(fā)揮其極限強度之前提前破壞，經(jīng)實驗實測，本發(fā)明錨固結(jié)構(gòu)的錨固效率系數(shù)超過95%，可用于錨固承載能力在30?1500噸之間甚至具有更大承載能力的碳纖維固定板束；因此，本發(fā)明的錨固結(jié)構(gòu)可廣泛應用于大跨橋梁纜索結(jié)構(gòu)、預應力結(jié)構(gòu)、大垮房屋建筑結(jié)構(gòu)及房屋建筑和橋梁結(jié)構(gòu)工程的加固維修等，也可應用于對承載能力和耐久性要求高的其它工程領(lǐng)域，如鉆井平臺、大型浮吊等特種裝備用纜索。
【主權(quán)項】
1.一種大噸位碳纖維疊合板束錨具，包括錨筒和設(shè)置在所述的錨筒內(nèi)的碳纖維固定板束，所述的錨筒設(shè)置有填充通孔，所述的填充通孔的尾端設(shè)置有密封蓋板，所述的填充通孔的前端設(shè)置有端頭密封件，所述的碳纖維固定板束穿過所述的端頭密封件進入所述的填充通孔內(nèi)，其特征在于所述的密封蓋板上設(shè)置有契形塊，所述的契形塊向內(nèi)伸入所述的填充通孔，將所述的碳纖維固定板束分隔為對稱的第一板束和第二板束，所述的契形塊的兩側(cè)對稱設(shè)置有兩個從所述的填充通孔的尾端向內(nèi)延伸時逐漸接近的契塊斜面，所述的第一板束與所述的第二板束貼靠設(shè)置在所述的契形塊兩側(cè)的契塊斜面上，所述的第一板束的尾端及所述的第二板束的尾端分別與所述的密封蓋板固定連接，所述的填充通孔內(nèi)的空隙處填充有環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大噸位碳纖維疊合板束錨具，其特征在于所述的錨筒上設(shè)置有抽氣孔和灌膠孔，所述的抽氣孔用于抽出所述的填充通孔內(nèi)的空氣，所述的灌膠孔用于將所述的環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)向抽氣后的所述的填充通孔內(nèi)灌入。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大噸位碳纖維疊合板束錨具，其特征在于所述的錨筒上設(shè)置有外部螺接機構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大噸位碳纖維疊合板束錨具，其特征在于環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)由環(huán)氧樹脂、環(huán)氧砂漿、環(huán)氧氧化鋁、環(huán)氧鐵砂和環(huán)氧巖粉中的至少兩種材料混合組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大噸位碳纖維疊合板束錨具，其特征在于所述的第一板束、所述的第二板束均由多塊碳纖維板相互疊合組成，每塊所述的碳纖維板上均套設(shè)有多個柔性隔離墊圈，所述的柔性隔離墊圈用于在每兩塊相鄰的碳纖維板之間形成隔離間隙，位于所述的錨筒內(nèi)的所述的環(huán)氧樹脂混合介質(zhì)填充于所述的隔離間隙內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大噸位碳纖維疊合板束錨具，其特征在于所述的契塊斜面的傾角范圍為1°?10°，所述的填充通孔的橫截面為四角設(shè)置有倒角的方形孔，所述的填充通孔內(nèi)對稱設(shè)置有兩塊孔壁斜面，每塊所述的孔壁斜面與一塊所述的契塊斜面相對，所述的孔壁斜面的傾角范圍為1°?10°，所述的契塊斜面與相對的一塊所述的孔壁斜面之間形成的夾角的絕對值小于或等于所述的孔壁斜面的傾角的10%。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種大噸位碳纖維疊合板束錨具，其特征在于所述的契塊斜面的傾角范圍為1.5°?3.5°，所述的孔壁斜面的傾角范圍為1.5°?3.5°。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大噸位碳纖維疊合板束錨具，其特征在于所述的契形塊的表面設(shè)置有防滑凹槽。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大噸位碳纖維疊合板束錨具，其特征在于所述的契形塊的長度為所述的錨筒的長度的0.3?0.7倍。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大噸位碳纖維疊合板束錨具，其特征在于所述的契形塊為契形鋼塊。
【文檔編號】E01D101/40GK105839856SQ201610162075
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】諸葛萍, 郭書峰
【申請人】寧波大學