CN105252689A

CN105252689A - 一种绿色frp铁丝复合型锚杆的制作方法

Info

Publication number: CN105252689A
Application number: CN201510674247.6A
Authority: CN
Inventors: 袁秦标; 董年才; 黄理荣; 张雷; 袁建
Original assignee: Jiangsu Zhongnan Construction Industry Group Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Zhongnan Construction Industry Group Co Ltd
Priority date: 2015-10-19
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2016-01-20

Abstract

本发明提供一种绿色FRP铁丝复合型锚杆的制作方法：在树脂胶液槽内加入不饱和聚酯树脂、聚氨酯、玻璃纤维、脱模剂，混合、搅拌均匀；然后进行抽真空脱泡；通过Φ0.4～0.6铁丝线圈，与FRP经过加捻支架加捻后,旋转形成10～30°的捻度,然后再牵引至树脂胶液槽内进行浸胶；将加捻、浸胶的FRP铁丝复合材料继续牵引至锥形套筒中进行合拢成束和预成型；最后,将合拢成束的FRP铁丝复合材料继续牵引并进入热压模具内,在温度为160℃-180℃下进行模压成形；制作导向帽；加工架线环；加工紧固环；制作锚墩。一种绿色FRP铁丝复合型锚杆能克服现有钢筋、钢绞线锚杆易腐蚀，玻璃钢锚杆紧拉力不足的缺点，轻质高强、抗腐蚀，尤其适用于安全性能要求较高的施工现场。

Description

一种绿色FRP铁丝复合型锚杆的制作方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，涉及一种绿色FRP铁丝复合型锚杆的制作方法，具体涉及地基基础与岩土工程中使用的一种绿色FRP铁丝复合型锚杆的制作方法。

背景技术

FRP复合材料是由纤维材料与基体材料按一定的比例混合后形成的高性能型材料。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。

随着社会科学技术的进步,土木工程结构学科的发展,在很大程度上得益于性质优异的新材料、新技术的应用和发展,而FRP以其优异的力学性能及适应现代工程结构向大跨、高耸、重载、轻质发展的需求,正被越来越广泛地应用于桥梁工程、各类民用建筑、海洋工程、地下工程中,受到结构工程界广泛关注。

本发明的目的在于克服锚杆现有技术的不足，提供一种FRP铁丝复合型锚杆的制作方法，其能克服现有钢筋、钢绞线锚杆易腐蚀，玻璃钢锚杆紧拉力不足的缺点，轻质高强、抗腐蚀，尤其适用于安全性能要求较高的施工现场。

发明内容

本发明提供了一种绿色FRP铁丝复合型锚杆的制作方法。

本发明采用如下技术方案：

一种绿色FRP铁丝复合型锚杆的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）在树脂胶液槽内加入质量比为70%～85%的不饱和聚酯树脂、3%～6%的聚氨酯、15%～20%的玻璃纤维、1%～3%的脱模剂，混合、搅拌均匀形成高性能型FRP材料；

（2）将搅拌均匀的高性能型FRP材料放入真空干燥箱中进行抽真空脱泡，以去除气泡；

（3）将无碱玻璃纤维从丝架上牵引出后,在加捻支架前放置Φ0.4～0.6铁丝线圈，与FRP材料绞合成束，形成FRP铁丝复合线材；

（4）FRP铁丝复合线材经过加捻支架加捻后,旋转形成10～30°的捻度，然后浸胶；

（5）将加捻、浸胶后的FRP铁丝复合线材继续牵引至锥形套筒中进行合拢成束和预成型；

（6）将合拢成束、预成型的FRP铁丝复合线材继续牵引并进入热压模具内,在温度为160℃～180℃下进行模压成形，形成FRP铁丝复合型锚杆；

（7）使用玻璃钢锚杆用定扭力螺母连接FRP铁丝复合型锚杆线材端部，制作导向帽；

（8）使用U型紧线卡按设计图纸要求的部位卡接FRP铁丝复合型锚杆线材，加工架线环；

（9）使用U型紧线卡按设计图纸要求的部位卡接FRP铁丝复合型锚杆线材，加工紧固环；

（10）将加工成型的FRP铁丝复合型锚杆线材使用玻璃钢锚杆用定扭力螺母与夹片、锚板、锚垫板等连接，制作锚墩。

优选的，所述的抽真空脱泡压力在-0.1Mpa以下，抽真空时间不超过1小时。

优选的，所述的Φ0.4～0.6铁丝线圈通过可旋转装置进行铁丝加捻。

优选的，所述的FRP铁丝复合型材料毛坯经过加捻支架加捻后,旋转形成的捻度是10～30°。

优选的，所述的浸胶和模压成形时间不低于5分钟。

优选的，所述的导向帽采用Φ8钢筋弯折焊接并用8号铁丝烧制，其锥形头部高为50mm，锥角为60°，其桶形尾部高为100mm，内径为60mm。

优选的，所述的架线环为钢板制作。

优选的，所述的紧固环为8号铁丝烧制。

本发明的有益效果是：

(1)FRP铁丝复合型锚杆，线材生产工艺简单，柔韧性好，可以现场直接缠绕；采用玻璃钢锚杆用定扭力螺母与U型紧线卡连接，简捷实用，省时省工，成本低廉。

(2)FRP铁丝复合型锚杆线材轻质高强，可减轻结构材料自重，施工方便,其重量一般为钢材的20%，抗拉强度与高强钢丝抗拉强度差不多,一般是钢筋的2倍甚至达10倍。

(3)FRP铁丝复合型锚杆抗腐蚀、抗疲劳性能好,绝缘、隔热及透电磁波等，可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境级一些如雷达站地磁观测站医疗核磁共振设备结构等特殊场合中长期使用。

(4)加捻、浸胶后通过锥形套筒进行合拢成束和预成型，一方面使FRP铁丝复合型锚杆具有一定的捻度，另一方面使FRP铁丝复合型锚杆具有一定的预应力，从而大幅度提高其抗拉、抗扭、抗剪切型性能。

(5)该生产方法有利于自动化控制和连续化生产，并能控制成本，大幅度提高FRP铁丝复合型锚杆的市场竞争力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1是本发明的示意图；

图2是导向帽的示意图；

图3是架线环的剖视图；

图4是架线环的示意图；

图5是紧箍环的示意图；

图6是锚墩的示意图；

图7是玻璃钢锚杆用定扭力螺母的示意图；

图8是玻璃钢锚杆用定扭力螺母的俯视图；

图9是玻璃钢锚杆用定扭力螺母的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明：

所述的抽真空脱泡压力在-0.1Mpa以下，抽真空时间不超过1小时。所述的Φ0.4～0.6铁丝线圈通过可旋转装置进行铁丝加捻。所述的FRP铁丝复合型材料毛坯经过加捻支架加捻后,旋转形成的捻度是10～30°。所述的浸胶和模压成形时间不低于5分钟。所述的导向帽采用Φ8钢筋弯折焊接并用8号铁丝烧制，其锥形头部高为50mm，锥角为60°，其桶形尾部高为100mm，内径为60mm。所述的架线环为钢板制作。所述的紧固环为8号铁丝烧制。

实施例1：

生产尺寸为Φ22mm×1500mm的FRP铁丝复合型锚杆：

将不饱和聚酯树脂、聚氨酯、玻璃纤维、脱模剂各组分按质量百分比70%：3%：15%：1%在树脂胶液槽内进行混合，进行搅拌15分钟，搅拌为均匀的高性能型FRP材料。根据生产线树脂胶液槽的尺寸大小，为保证玻璃纤维被充分浸胶，至少配置5kg的高性能型FRP材料。将搅拌均匀的高性能型FRP材料放入真空干燥箱中抽真空脱泡压力到-0.1Mpa以下，继续抽真空60分钟，以消除高性能型FRP材料中的气泡；将20%型号为EDR480-T910的76束无碱玻璃纤维从丝架上牵引出，与6根Φ0.4铁丝绞合后，先经过加捻支架加捻,使每束FRP铁丝复合线材旋转成10°的捻度，然后将加捻后的FRP铁丝复合线材浸入树脂胶液槽内进行浸胶；将加捻、浸胶的FRP铁丝复合线材牵引至锥形套筒中进行合拢成束和预成型，可使FRP铁丝复合型锚杆具有预紧力，而且可以将多余的树脂胶液挤出后流回树脂胶液槽内，最后将合拢成束的FRP铁丝复合线材继续牵引并进入热压模具内，在温度为160°C下进行模压成形，调整生产线行进速度，保证浸胶时间和模压成形时间均在5分钟以上，得到一种FRP铁丝复合型锚杆，使用玻璃钢锚杆用定扭力螺母连接FRP铁丝复合型锚杆线材端部，制作导向帽，使用U型紧线卡按设计图纸要求的部位卡接FRP铁丝复合型锚杆线材，加工架线环。使用U型紧线卡按设计图纸要求的部位卡接FRP铁丝复合型锚杆线材，加工紧固环。将加工成型的FRP铁丝复合型锚杆线材使用玻璃钢锚杆用定扭力螺母与夹片、锚板、锚垫板等连接，制作锚墩，得到一种绿色FRP铁丝复合型锚杆。通过显微组织观察，内部组织致密，无气泡，无裂纹。其抗拉强度为900Mpa、抗扭强度为120N.M、抗剪切强度为250Mpa，其它抗静电及阻燃性能均符合MT/T1061-2008的检测标准。

实施例2：

生产尺寸为Φ20mm×1500mm的FRP铁丝复合型锚杆：

将不饱和聚酯树脂、聚氨酯、玻璃纤维、脱模剂各组分按质量百分比75.2%：5%：18%：1.8%在树脂胶液槽内进行混合，进行15分钟搅拌，搅拌为均匀的高性能型FRP材料。根据生产线树脂胶液槽的尺寸大小，为保证玻璃纤维被充分浸胶，至少配置5kg的高性能型FRP材料。将搅拌均匀的高性能型FRP材料放入真空干燥箱中抽真空脱泡压力到-0.1Mpa以下，继续抽真空30分钟，以消除高性能型FRP材料中的气泡；将18%型号为EDR480-T910的76束无碱玻璃纤维从丝架上牵引出，与5根Φ0.5铁丝绞合后，先经过加捻支架加捻,使每束FRP铁丝复合线材旋转成20°的捻度，然后将加捻后的FRP铁丝复合线材浸入树脂胶液槽内进行浸胶；将加捻、浸胶的FRP铁丝复合线材牵引至锥形套筒中进行合拢成束和预成型，可使FRP铁丝复合型锚杆具有预紧力，而且可以将多余的树脂胶液挤出后流回树脂胶液槽内，最后将合拢成束的FRP铁丝复合线材继续牵引并进入热压模具内，在温度为170°C下进行模压成形，调整生产线行进速度，保证浸胶时间和模压成形时间均在5分钟以上，形成FRP铁丝复合型锚杆。使用玻璃钢锚杆用定扭力螺母连接FRP铁丝复合型锚杆线材端部，制作导向帽。使用U型紧线卡按设计图纸要求的部位卡接FRP铁丝复合型锚杆线材，加工架线环。使用U型紧线卡按设计图纸要求的部位卡接FRP铁丝复合型锚杆线材，加工紧固环。将加工成型的FRP铁丝复合型锚杆线材使用玻璃钢锚杆用定扭力螺母与夹片、锚板、锚垫板等连接，制作锚墩，得到一种绿色FRP铁丝复合型锚杆。通过显微组织观察，内部组织致密，无气泡，无裂纹。其抗拉强度为780Mpa、抗扭强度为108N.M、抗剪切强度为203Mpa，其它抗静电及阻燃性能均符合MT/T1061-2008的检测标准。

实施例3：

生产尺寸为Φ18mm×1500mm的FRP铁丝复合型锚杆：

将不饱和聚酯树脂、聚氨酯、玻璃纤维、脱模剂各组分按质量百分比85%：6%：20%：3%在树脂胶液槽内进行混合，进行15分钟搅拌，搅拌为均匀的高性能型FRP材料。根据生产线树脂胶液槽的尺寸大小，为保证玻璃纤维被充分浸胶，至少配置5kg的高性能型FRP材料。将搅拌均匀的高性能型FRP材料放入真空干燥箱中抽真空脱泡压力到-0.1Mpa以下，继续抽真空30分钟，以消除高性能型FRP材料中的气泡；将15%型号为EDR480-T910的76束无碱玻璃纤维从丝架上牵引出，与3根Φ0.6铁丝绞合后，先经过加捻支架加捻,使每束FRP铁丝复合线材旋转成30°的捻度，然后将加捻后的FRP铁丝复合线材浸入树脂胶液槽内进行浸胶；将加捻、浸胶的FRP铁丝复合线材牵引至锥形套筒中进行合拢成束和预成型，可使FRP铁丝复合型锚杆具有预紧力，而且可以将多余的树脂胶液挤出后流回树脂胶液槽内，最后将合拢成束的FRP铁丝复合线材继续牵引并进入热压模具内，在温度为180°C下进行模压成形，调整生产线行进速度，保证浸胶时间和模压成形时间均在5分钟以上，形成FRP铁丝复合型锚杆。使用玻璃钢锚杆用定扭力螺母连接FRP铁丝复合型锚杆线材端部，制作导向帽。使用U型紧线卡按设计图纸要求的部位卡接FRP铁丝复合型锚杆线材，加工架线环。使用U型紧线卡按设计图纸要求的部位卡接FRP铁丝复合型锚杆线材，加工紧固环。将加工成型的FRP铁丝复合型锚杆线材使用玻璃钢锚杆用定扭力螺母与夹片、锚板、锚垫板等连接，制作锚墩，得到一种绿色FRP铁丝复合型锚杆。通过显微组织观察，内部组织致密，无气泡，无裂纹。其抗拉强度为700Mpa、抗扭强度为95N.M、抗剪切强度为191Mpa，其它抗静电及阻燃性能均符合MT/T1061-2008的检测标准。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种绿色FRP铁丝复合型锚杆的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种绿色FRP铁丝复合型锚杆的制作方法，其特征在于：所述的抽真空脱泡压力在-0.1Mpa以下，抽真空时间不超过1小时。

3.根据权利要求1所述的一种绿色FRP铁丝复合型锚杆的制作方法，其特征在于：所述的Φ0.4～0.6铁丝线圈通过可旋转装置进行铁丝加捻。

4.根据权利要求1所述的一种绿色FRP铁丝复合型锚杆的制作方法，其特征在于：所述的FRP铁丝复合型材料毛坯经过加捻支架加捻后,旋转形成的捻度是10～30°。

5.根据权利要求1所述的一种绿色FRP铁丝复合型锚杆的制作方法，其特征在于：所述的浸胶和模压成形时间不低于5分钟。

6.根据权利要求1所述的一种绿色FRP铁丝复合型锚杆的制作方法，其特征在于：所述的导向帽采用Φ8钢筋弯折焊接并用8号铁丝烧制，其锥形头部高为50mm，锥角为60°，其桶形尾部高为100mm，内径为60mm。

7.根据权利要求1所述的一种绿色FRP铁丝复合型锚杆的制作方法，其特征在于：所述的架线环为钢板制作。

8.根据权利要求1所述的一种绿色FRP铁丝复合型锚杆的制作方法，其特征在于：所述的紧固环为8号铁丝烧制。