一种拉索用碳纤维筋及其锚固结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种拉索用预应力筋，尤其涉及一种拉索用碳纤维筋及其锚固结构。


背景技术：

2.目前，已有一些桥梁拉索用碳纤维筋锚固结构及锚固方法，带有挤压套的碳纤维筋均与锚杯内部的环氧砂浆等材料配合，来实现碳纤维筋的锚固，通过挤压机对挤压套进行挤压，使挤压套固定安装在碳纤维筋的外环。但碳纤维筋各向异性的材料特性，导致现有的挤压锚固结构无法直接挤压在抗剪和抗压强度较低的预应力frp筋或索外环。
3.例如：中国专利cn2573774y公开的充填树脂挤压锚固体装置，该现有技术在预应力筋及挤压套之间增设了粘结树脂层，来提高锚固装置结构的安全稳定性等，中国专利cn200943289y公开的预应力frp筋挤压式锚具，包括预应力筋、套筒、增摩套、挤压套，所述预应力frp筋外套有软金属套筒，使增摩套与frp筋或索不直接接触，从而减少了增摩套对frp筋或索的压强，既可以避免夹伤frp筋或索表面，导致滑丝现象，又可以避免压断frp筋或索。上述现有技术，虽然减少了对碳纤维筋的损伤，但由于增加了树脂层、增摩层等中间层结构也将导致锚固结构的锚固性能欠佳。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型提供一种拉索用碳纤维筋及其锚固结构，旨在解决现有与锚杯配合的碳纤维筋锚固结构的锚固性能欠佳等问题。
5.本实用新型采取以下技术方案实现上述目的：
6.一种拉索用碳纤维筋，用于与锚杯配合锚固，包括挤压固定于碳纤维筋上的内挤压套和外挤压套，所述内挤压套锚接于锚杯的内部，所述外挤压套锚接于锚杯的外端；其中，与内挤压套、外挤压套配合的碳纤维筋段均设有粘结剂。
7.本技术方案中，应先确定需要安装内挤压套和外挤压套的位置，其中，位于锚杯内部的内挤压套可设置多个，在碳纤维筋安装内挤压套和外挤压套的位置上均匀涂有粘接剂，利用挤压机对内挤压套和外挤压套进行挤压固定，粘结剂的使用能够减少对碳纤维筋径向的损伤，同时又在锚杯外端增加锚固结构，来提高锚固性能。
8.进一步的技术方案为，与内挤压套配合的粘结剂外表面包覆有金刚砂层。本技术方案通过金刚砂提高内挤压套与碳纤维筋之间的摩擦力，从而提高锚固性能。
9.进一步的技术方案为，与外挤压套配合的粘结剂外表面包覆有金刚砂层。本技术方案通过金刚砂提高外挤压套与碳纤维筋之间的摩擦力，从而提高锚固性能。
10.进一步的技术方案为，外挤压套与其配合的金刚砂层之间设有中间套管。本技术方案中，中间套管能够进一步减少碳纤维筋的损伤。
11.进一步的技术方案为，中间套管为铜管。
12.进一步的技术方案为，外挤压套依次包括螺纹段和挤压段，所述螺纹段的外径小
于挤压段的外径，所述螺纹段用于与锚杯外端锚接。本技术方案，当挤压机对外挤压套进行挤压加工时，不影响锚固结构的螺纹段，从而不影响锚固性能。
13.一种碳纤维筋锚固结构，包括锚杯、与锚杯一端连接的堵头、与锚杯另一端连接的端盖、填充于锚杯内部的环氧砂浆及上述的拉索用碳纤维筋；其中，堵头及端盖均设有用于贯穿碳纤维筋的通孔，所述外挤压套锚接于所述端盖。
14.本技术方案在锚杯的内部和锚杯的外部均设有锚固结构，能够实现在不损伤碳纤维筋的同时提高锚固性能。其加工步骤为：
15.一、根据碳纤维筋所需的锚固力大小设计锚固区长度，确定需要安装内挤压套和外挤压套的位置；
16.二、在内挤压套、外挤压套的安装位置均匀涂抹粘接剂(并将金刚砂包覆在环氧粘接剂外表表面形成金刚砂层，在将中间套管套设于外挤压套安装位置的金刚砂层外环)，再利用挤压机对内挤压套和外挤压套进行挤压；
17.三、安装端盖至锚杯的端部，把内挤压套段的碳纤维筋装入锚杯中，固定连接端盖和外挤压套；
18.四、填充环氧砂浆，填充过程中使用振动器对整个锚固结构施加振动，使环氧砂浆均匀分布在整个锚杯当中，再将堵头安装至锚杯的另一端，使碳纤维筋对中，将整个锚固结构放入固化炉中加速固化，环氧砂浆固化完成后可进行另外一个锚固端的制作。
19.进一步的技术方案为，所述外挤压套外环设有外螺纹，所述端盖设有与外挤压套相配合的内螺纹。本技术方案通过螺纹结构将外挤压套锚接于锚杯的外端。
20.本实用新型的有益效果是：
21.本实用新型公开一种拉索用碳纤维筋及其锚固结构，通过粘结剂的使用能够减少对碳纤维筋径向的损伤，同时又在锚杯外端增加锚固结构，来提高锚固性能，即能够实现在不损伤碳纤维筋的同时提高锚固性能。
附图说明
22.图1为：本实用新型所述拉索用碳纤维筋的结构示意图。
23.图2为：本实用新型所述碳纤维筋锚固结构的示意图。
24.图中：
25.1、碳纤维筋；2、内挤压套；3、外挤压套；31、螺纹段；4、中间套管；5、锚杯；51、堵头；52、端盖；6、环氧砂浆。
具体实施方式
26.下面结合附图1至图2对本实用新型进行详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.如图1至图2所示，本实施方式提供一种拉索用碳纤维筋及其锚固结构，该碳纤维筋1用于与锚杯5配合锚固，碳纤维筋1包括挤压固定于碳纤维筋1上的内挤压套2和外挤压套3，所述内挤压套2锚接于锚杯5的内部，所述外挤压套锚3接于锚杯5的外端；其中，与内挤压套2、外挤压套3配合的碳纤维筋段均设有粘结剂，具体为环氧粘接剂；
28.本实施方式的具体碳纤维筋锚固结构包括与锚杯5一端连接的堵头51、与锚杯5另
一端连接的端盖52、填充于锚杯5内部的环氧砂浆6，其中，堵头51及端盖52均设有用于贯穿碳纤维筋1的通孔，外挤压套3具体通过螺纹结构锚接于端盖52，端盖52一端设有第一内螺纹段，锚杯5的端部外环设有与第一内螺纹段相配合的外螺纹，端盖52另一端设有第二内螺纹段，外挤压套3依次设有螺纹段31和挤压段，螺纹段31的外径小于挤压段的外径，其中螺纹段31为外螺纹结构，与端盖52的第二内螺纹段相配合，从而实现外挤压套3锚接于锚杯5的外端；内挤压套2通过环氧砂浆6锚接于锚杯5内部；其加工步骤为：
29.一、根据实际工况中碳纤维筋1所需的锚固力大小设计锚固区长度，确定需要安装内挤压套2和外挤压套3的位置，确定内挤压套2的数量，在此不做限定；
30.二、在内挤压套2、外挤压套3的安装位置均匀涂抹粘接剂，再利用挤压机对内挤压套2和外挤压套3进行挤压；
31.三、通过第一螺纹段将安装端盖52至锚杯5的端部，把碳纤维筋1带有内挤压套2的部分装入锚杯5中，再通过第二螺纹段与外挤压套3的螺纹段31固定连接端盖52和外挤压套3；
32.四、填充环氧砂浆6，填充过程中使用振动器对整个锚固结构施加振动，使环氧砂浆6均匀分布在整个锚杯5中，再将堵头51安装至锚杯5的另一端，使碳纤维筋1对中，将整个锚固结构放入固化炉中加速固化，环氧砂浆6固化完成后可进行另外一个锚固端的制作。
33.本实施方式的碳纤维筋及其锚固结构，通过粘结剂的使用能够减少对碳纤维筋1径向的损伤，同时又能在锚杯5外端增加锚固结构，来提高锚固性能，即能够实现在不损伤碳纤维筋1的同时提高锚固性能。同时，外挤压套3设置了螺纹段31和挤压段，当挤压机对外挤压套3进行挤压加工时，不影响锚固结构的螺纹段31，从而不影响锚固性能。
34.为了提高碳纤维筋锚固结构的锚固性能，在上述实施方式的基础上，在与内挤压套2配合的粘结剂外表面包覆一层金刚砂，来提高内挤压套2与碳纤维筋1之间的摩擦力，从而提高锚固性能。
35.为了提高碳纤维筋锚固结构的锚固性能，在上述实施方式的基础上，在与外挤压套3配合的粘结剂外表面包覆一层金刚砂，来提高外挤压套3与碳纤维筋1之间的摩擦力，从而提高锚固性能。
36.另一实施方式，亦为了提高锚固性能，在上述实施方式的基础上，在外挤压套3与其配合的金刚砂层之间设有中间套管4，中间套管4具体可以为铜管、铝管等；其安装步骤在上述实施方式的步骤二中添加：并将金刚砂包覆在环氧粘接剂外表表面形成金刚砂层，在将中间套管4套设于外挤压套3安装位置的金刚砂层外环。
37.在一些其他的实施方式中，外挤压套3还可以在挤压机进行挤压后，再进行外螺纹的加工，从而不对螺纹段31和挤压段外径尺寸做限定；此外，外挤压套3与端盖52的锚接方式还可以为卡接，即外挤压套3的外径大于端盖52容纳预应力筋1通孔的外径，从而在碳纤维筋1拉力或预应力的作用下，外挤压套3卡接于端盖52的外端；端盖52与锚杯5端部的固定连接方式还可以采用一体成型、焊接、胶粘、卡扣、磁吸或上述卡接方式替代。
38.本实用新型公开一种拉索用碳纤维筋及其锚固结构，通过粘结剂的使用能够减少对碳纤维筋1径向的损伤，同时又在锚杯5外端增加锚固结构，来提高锚固性能，即能够实现在不损伤碳纤维筋1的同时提高锚固性能。