CN102966103B - 一种热挤压式碳纤维锚索锚固装置的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热挤压式碳纤维锚索锚固装置及其制作方法，本发明在两个瓦形钢套的内圆弧面上制作出齿状的防滑纹，在一个瓦形钢套上制作出至少两个螺纹孔，在另一个瓦形钢套上制作出与螺纹孔位置相对应并且数量相同的用于插入沉头螺钉的沉头螺钉通孔，然后将两个瓦形钢套卡合在碳纤维锚索的锚固段上后，在加热状态下对两个瓦形钢套施加径向压力，使两个瓦形钢套完全卡合在一起后，将沉头螺钉通过一个瓦形钢套的沉头螺钉通孔与另一个瓦形钢套的螺纹孔连接上并拧紧后，使两个瓦形钢套连接为一体即成。本发明不仅具有制作容易、强度较高、并能保证在使用过程中抗拉强度不会降低的优点，而且还具有重量轻、不会锈蚀、使用方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种热挤压式碳纤维锚索锚固装置及其制作方法，属于锚索制作技术领域。
背景技术
锚索是岩土工程中常用于加固岩体的装置，它是通过对一端固定于被加固岩体，另一端锚固于稳定岩体的锚索，施加拉力，以在被加固岩体与稳定岩体之间，产生压应力，从而增加抗滑力；或产生向上的分力，从而减少下滑力，这样即可达到加固岩体的目的。
传统的锚索为钢锚索。钢锚索的主要缺点是：1）重量大，运输、安装困难。对于一些高陡边坡，由于现场场地狭窄，险峻，没有足够的空间安置其中设备，这种传统的钢锚索无法安装和施工；2）易锈蚀，尽管目前已有一些防治钢锚索锈蚀的措施，但是仍无法从根本上杜绝其锈蚀现象。特别是在一些海水侵蚀地层、火山灰地层中，锈蚀尤其严重。鉴于此，对于重点工程，不得不定期对锚索进行防锈处理，甚至重新施工、更换锚索。增加了大量的后期工程维护费用。为解决这一问题，在现有技术中出现了碳纤维锚索，这种碳纤维锚索虽然解决了锈蚀问题，但由于现有的碳纤维锚索的锚固段结构往往采用的是在锚固段部分设置螺纹、并通过锚固段上的螺纹连接一个设有内螺纹的钢套筒结构，这种结构不仅存在着制作困难的问题，而且还存在着在使用过程中抗拉强度会降低的问题；现有的这种碳纤维锚索在刚开始使用时，其抗拉强度还能满足要求，但在使用一段时间后，由于钢套筒的变形系数与碳纤维锚索锚固段的变形系数不一致，并且钢套筒与碳纤维锚索锚固段的连接摩擦力不能调整，所以在使用一段时间后，这种结构的碳纤维锚索的抗拉强度就会降低，重而影响了整个碳纤维锚索的使用效果。因此，现有的锚索还是不够理想。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种制作容易、强度较高、并能保证在使用时抗拉强度不会降低、而且重量轻、不会锈蚀、使用方便的热挤压式碳纤维锚索锚固装置及其制作方法，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：本发明的一种热挤压式碳纤维锚索锚固装置的制作方法为，该方法在制作碳纤维锚索时，使碳纤维锚索的锚固段的直径大于碳纤维锚索的直径，然后制作两个瓦形钢套，在两个瓦形钢套的内圆弧面上制作出齿状的防滑纹，在一个瓦形钢套上制作出至少两个螺纹孔，在另一个瓦形钢套上制作出与螺纹孔位置相对应并且数量相同的用于插入沉头螺钉的沉头螺钉通孔，然后将两个瓦形钢套卡合在碳纤维锚索的锚固段上后，将卡合在碳纤维锚索锚固段上的瓦形钢套放置在温控加热装置之间，在加热状态下对两个瓦形钢套施加径向压力，使两个瓦形钢套完全卡合在一起后，将沉头螺钉通过一个瓦形钢套的沉头螺钉通孔与另一个瓦形钢套的螺纹孔连接上并拧紧后，使两个瓦形钢套连接为一体即成。
上述加热温度为130℃～180℃。
根据上述方法构建的一种热挤压式碳纤维锚索锚固装置为，该装置包括设有锚固段的碳纤维锚索，锚固段的直径大于碳纤维锚索的直径，在锚固段上卡合有两个瓦形钢套，在两个瓦形钢套的内圆弧面上设有齿状的防滑纹，并且防滑纹嵌在锚固段内，在一个瓦形钢套上设有螺纹孔，在另一个瓦形钢套上设有与螺纹孔位置相对应的沉头螺钉通孔，沉头螺钉通过沉头螺钉通孔与螺纹孔连接，并使两个瓦形钢套连接为一体。
上述锚固段的直径大于卡合在一起由两个瓦形钢套的内圆弧面组成的圆孔直径4～10毫米。
在上述卡合在一起的瓦形钢套的两端覆盖有一层树脂基类隔水胶保护层。
在上述通过沉头螺钉连接为一体的两个瓦形钢套之间预留有1～3毫米的间隙。
由于采用了上述技术方案，本发明采用碳纤维锚索和瓦形钢套组成加热－挤压式碳纤维锚索锚固装置，本发明完全抛弃了现有技术中所采用的钢锚索结构。本发明的碳纤维锚索是采用现有的碳纤维筋材制作而成的。碳纤维筋材是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，抗拉强度是钢的7～9倍，一般都在3500Mpa以上，抗拉弹性模量为23000～43000Mpa，亦高于钢。此外，本发明采用的通过螺钉将两个瓦形钢套连接为一体的结构，在使用过程中，即使碳纤维锚索锚固段与瓦形钢套之间产生差异性变形，这种变形可方便地通过拧紧沉头螺钉即可消除。由于本发明的碳纤维锚索锚固段与瓦形钢套之间的连接摩擦力不会降低，所以其抗拉强度在使用过程中不会产生太大的变化。因此，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有制作容易、强度较高、并能保证在使用过程中抗拉强度不会降低的优点，而且还具有重量轻、不会锈蚀、使用方便等优点。
附图说明
图1是本发明装置在温控加热装置上加热挤压时的结构示意图；
图2是图1取掉树脂基类隔水胶保护层后的左视结构示意图。
附图标记说明：1-碳纤维锚索，1.1-锚固段，2-瓦形钢套，2.1-螺纹孔，2.2-沉头螺钉通孔， 3-防滑纹层，4-沉头螺钉，5-树脂基类隔水胶保护层，6-温控加热装置，δ-间隙。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的实施例：本发明的一种热挤压式碳纤维锚索锚固装置的制作方法是在现有的制作碳纤维锚索的基础上实施的，在制作碳纤维锚索1时，使碳纤维锚索1的锚固段1.1的直径大于碳纤维锚索1的直径，然后制作两个瓦形钢套2，在两个瓦形钢套2的内圆弧面上制作出齿状的防滑纹3，在其中一个瓦形钢套2上制作出至少两个螺纹孔2.1，在另一个瓦形钢套2上制作出与螺纹孔2.1位置相对应并且数量相同的用于插入沉头螺钉4的沉头螺钉通孔2.2，然后将两个瓦形钢套2卡合在碳纤维锚索1的锚固段1.1上后，将卡合在碳纤维锚索1锚固段1.1上的瓦形钢套2放置在一个现有的温控加热装置6之间，并将加热温度控制在130℃～180℃的范围内，通过温控加热装置6的加热使碳纤维锚索1的锚固段1.1的粘结基材变软，然后在加热状态下通过人工的方式或采用现有的机压的方式对两个瓦形钢套2施加径向压力，使两个瓦形钢套2完全卡合在一起并预留出1～3毫米的间隙δ后，将沉头螺钉4通过其中一个瓦形钢套2的沉头螺钉通孔2.2与另一个瓦形钢套2的螺纹孔连接上并拧紧后，使两个瓦形钢套2连接为一体即成。
根据上述方法构建的本发明的一种热挤压式碳纤维锚索锚固装置的结构示意图如图1和图2所示，该装置包括设有锚固段1.1的碳纤维锚索1，其锚固段1.1的直径大于碳纤维锚索1的直径，在锚固段1.1上卡合有两个瓦形钢套2，并且锚固段1.1的直径大于卡合在一起由两个瓦形钢套2的内圆弧面组成的圆孔直径4～10毫米，在两个瓦形钢套2的内圆弧面上设有齿状的防滑纹3，并且防滑纹3嵌在锚固段1.1内，在其中一个瓦形钢套2的对称两边上设有2～20个螺纹孔2.1，在另一个瓦形钢套2的对称两边上设有与螺纹孔2.1位置相对应并且数量一样的沉头螺钉通孔2.2，将沉头螺钉4通过沉头螺钉通孔2.2与螺纹孔2.1连接，并使两个瓦形钢套2连接为一体，同时在两个瓦形钢套2之间预留有1～3毫米的间隙δ；然后，为了达到更好的防水和防腐蚀效果，可在两个通过沉头螺钉4卡合在一起的瓦形钢套2的两端覆盖一层采用现有的树脂基类隔水胶材料制作的树脂基类隔水胶保护层5即成。
Claims (2)
1.一种热挤压式碳纤维锚索锚固装置的制作方法，其特征在于：在制作碳纤维锚索（1）时，使碳纤维锚索（1）的锚固段（1.1）的直径大于碳纤维锚索（1）的直径，然后制作两个瓦形钢套（2），在两个瓦形钢套（2）的内圆弧面上制作出齿状的防滑纹（3），在一个瓦形钢套（2）上制作出至少两个螺纹孔（2.1），在另一个瓦形钢套（2）上制作出与螺纹孔（2.1）位置相对应并且数量相同的用于插入沉头螺钉（4）的沉头螺钉通孔（2.2），然后将两个瓦形钢套（2）卡合在碳纤维锚索（1）的锚固段（1.1）上后，将卡合在碳纤维锚索（1）锚固段（1.1）上的瓦形钢套（2）放置在温控加热装置（6）之间，在加热状态下对两个瓦形钢套（2）施加径向压力，使两个瓦形钢套（2）完全卡合在一起后，将沉头螺钉（4）通过一个瓦形钢套（2）的沉头螺钉通孔（2.2）与另一个瓦形钢套（2）的螺纹孔连接上并拧紧后，使两个瓦形钢套（2）连接为一体即成。
2.根据权利要求1所述的热挤压式碳纤维锚索锚固装置的制作方法，其特征在于：加热温度为130℃～180℃。
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