CN114179379A - 一种制造纤维材料锚索的方法及纤维材料锚索 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种制造纤维材料锚索的方法及纤维材料锚索，包括：配置纤维材料的索体；在位于索体端部附近的缠绕部设置用于固定索体的夹片式锚具组件；配置套环锚具，其中套环锚具用于与工程对象连接固定；将索体的缠绕部缠绕于相应的套环锚具的外缘；以及利用夹片式锚具组件将缠绕部与相应的套环锚具固定，形成与套环锚具固定的拉索。

Description

一种制造纤维材料锚索的方法及纤维材料锚索

技术领域

本申请涉及建筑工程设备技术领域，特别是涉及一种制造纤维材料锚索的方法及纤维材料锚索。

背景技术

碳纤维复合材料具有极小的密度，其密度是钢材的四分之一，而且碳纤维复合材料的抗拉性能优良。所以利用碳纤维做碳纤维锚索能够降低自身的重量，对降低经济指标有重要的意义。目前，纤维增强复合材料锚索已经被广泛地应用于桥梁、建筑和电力等架空导线的场合。

现有的纤维增强复合材料锚索的拉索与锚具通常是以压接的方式连接，即将纤维增强复合材料拉索端部穿入锚具的索孔中进行压接。虽然这种压接形式是现今最为常用的压接方式，但由于这种形式受到锚具的结构限制，因此难以适用于大规格纤维增强复合材料拉索的连接。

针对上述的现有技术中存在的纤维材料锚索的锚具的结构难以适用于大规格纤维材料拉索的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本公开提供了一种制造纤维材料锚索的方法及纤维材料锚索，以至少解决现有技术中存在的纤维材料锚索的锚具的结构难以适用于大规格纤维材料拉索的连接的技术问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种制造纤维材料锚索的方法，包括：配置纤维材料的索体；在位于索体端部附近的缠绕部设置用于固定索体的夹片式锚具组件；配置套环锚具，其中套环锚具用于与工程对象连接固定，将索体的缠绕部缠绕于相应的套环锚具的外缘；以及利用夹片式锚具组件将缠绕部与相应的套环锚具固定，形成与套环锚具固定的拉索。

根据本申请的另一个方面，提供了一种纤维材料锚索，包括纤维材料的索体、套环锚具以及夹片式锚具组件，其中套环锚具用于与工程对象连接；索体端部附近的缠绕部缠绕于相应的套环锚具的外缘；夹片式锚具组件设置于索体的缠绕部，用于将缠绕部与相应的套环锚具固定，形成与套环锚具固定的拉索。

从而通过本实施例的技术方案，解决了现有技术中存在的上述技术问题，并且本实施例适用于涉及复合材料加工技术领域的制造锚索的方法及纤维材料锚索，具有如下优点：

1.本发明的制造纤维材料锚索的方法能够改善纤维材料锚索中的碳纤维筋的受力分布，使得受力均匀合理；

2.本发明的制造纤维材料锚索的方法能够使得纤维材料锚索具有更强的承载能力；

3.本发明的制造纤维材料锚索的方法适用于大规格纤维材料拉索的连接；

4.本发明的制造纤维材料锚索的方法能够根据不同用户的使用需求，对纤维材料锚索进行定制；

5.本发明的制造纤维材料锚索的方法适用于多种应用场景。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请一个实施例的方法流程示意图；

图2是根据本申请一个实施例的纤维材料锚索的示意图；

图3是根据本申请一个实施例的第一套设部件和第二套设部件安装于纤维材料上的示意图；

图4是是根据本申请一个实施例的第三套设部件和第四套设部件安装于纤维材料上的示意图；

图5是根据本申请一个实施例的第一部分纤维材料与第三锚具的连接方式示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

根据本实施例的第一个方面，提供了一种制造纤维材料锚索的方法。图1是根据本申请一个实施例的方法流程示意图，图2是根据本申请一个实施例的纤维材料锚索的示意图。参考图1和图2所示，该方法包括：

S102：配置纤维材料的索体40；

S104：在位于索体40端部附近的缠绕部401、402设置用于固定索体40的夹片式锚具组件20a、20b；

S106：配置套环锚具10a、10b，其中套环锚具10a、10b用于与工程对象连接固定；

S108：将索体40的缠绕部401、402缠绕于相应的套环锚具10a、10b的外缘；以及

S200：利用夹片式锚具组件20a、20b将缠绕部401、402与相应的套环锚具10a、10b固定，形成与套环锚具10a、10b固定的拉索30。

具体地，参考图1和图2所示，本实施例提供了一种制造纤维材料锚索的方法。为制造纤维材料锚索，首先配置用于构造索体40的纤维材料(S102)。其中，索体40可以是纤维增强复合材料，也可以是碳纤维增强复合材料。

然后，配置用于固定索体40的夹片式锚具组件20a、20b(S104)。并且其中，夹片式锚具组件20a、20b用于将索体40端部的缠绕部401、402固定。

再后，将套环锚具10a、10b按一定间隔放置，并使得套环锚具10a、10b的中心轴线对准在同一直线上。并且其中，套环锚具10a、10b设置有连接孔，用于与工程对象固定(S106)。

此外，选取索体40中的一部分纤维材料作为缠绕部401、402。并分别将缠绕部401、402沿围绕相应的套环锚具10a、10b的外缘环路进行环绕。选取索体40中的另一部分纤维材料作为连接套环锚具10a、10b的连接部。并且其中，利用连接部将缠绕部401、402连接起来(S108)。

完成上述操作步骤后，将夹片式锚具组件20a、20b进行组装和固定。从而形成与套环锚具10a、10b连接固定的拉索30(S210)。

正如背景技术中所述，现有的纤维增强复合材料锚索的拉索与锚具通常是以压接的方式连接，即将纤维增强复合材料拉索端部穿入锚具的索孔中进行压接。虽然这种压接形式是现今最为常用的压接方式，但由于这种形式受到锚具的结构限制，因此难以适用于大规格纤维增强复合材料拉索的连接。

针对该技术问题，本实施例提供了一种制造纤维材料锚索的方法。从而，本实施例的方法通过配置套环锚具10a、10b、索体40和夹片式锚具组件20a、20b，并选取至少一部分纤维材料缠绕在套环锚具10a、10b上，并由夹片式锚具组件20a、20b固定连接，从而形成与套环锚具10a、10b连接的拉索30的操作达到了使得纤维材料锚索具有更强的承载能力、适用于大规格纤维材料拉索的连接以及能够改善纤维材料锚索中的碳纤维筋的受力分布，使得受力均匀合理的技术效果。进而解决了现有技术中存在的纤维材料锚索的锚具的结构难以适用于大规格纤维材料拉索的连接的技术问题。

优选地，尽管本实施例是在两端分别设置了套环锚具10a、10b和夹片式锚具组件20a、20b，但是也可以仅在一端设置套环锚具10a和10b以及相应的夹片式锚具组件20a或20b。

可选地，配置纤维材料的索体40的操作，包括：通过拉挤成型工艺将索体40挤出为半固化筋材的索体40。

可选地，在位于索体40端部附近的缠绕部401、402设置用于固定索体40的夹片式锚具组件20a、20b的操作，包括：在缠绕部401、402的两端设置与缠绕部401、402对应的夹片式锚具组件20a、20b的第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b。

具体地，参考图2至图4所示，夹片式锚具组件20a、20b包括有第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b。将第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b分别设置在缠绕部401、402的两端，并利用第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b将缠绕部401、402固定。从而，设置第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b的操作达到了能够利用第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b将缠绕部401、402固定的技术效果。

可选地，在缠绕部401、402的两端设置与缠绕部401、402对应的夹片式锚具组件20a、20b的第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b的操作，包括：在缠绕部401、402的一端套设第一夹片式锚具部件201a、201b的软金属套筒和锚杯；以及在缠绕部401、402的另一端套设第二夹片式锚具部件202a、202b的软金属套筒和锚杯。

具体地，参考图2到图4所示，在缠绕部401、402安装夹片式锚具组件20a、20b的操作首先为在缠绕部401、402的一端套设第一夹片式锚具部件201a、201b的软金属套筒和锚杯。然后，在缠绕部401、402的另一端套设第二夹片式锚具部件202a、202b的软金属套筒和锚杯。其中，软金属套筒用于保护索体40，锚杯用于承载索体40。从而，配置软金属套筒和锚杯的操作达到了固定索体40的技术效果。

可选地，利用夹片式锚具组件20a、20b将缠绕部401、402与相应的套环锚具10a、10b固定的操作，包括：将夹片式锚具组件20a、20b的夹片装入第一夹片式锚具部件201a、201b的锚杯和第二夹片式锚具部件202a、202b的锚杯；将第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b连接固定；将第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b固化定型；以及将夹片固定。

具体地，将缠绕部401、402分别围绕套环锚具10a、10b进行缠绕后，将夹片式锚具组件20a、20b的夹片分别装入第一夹片式锚具部件201a、201b的锚杯和第二夹片式锚具部件202a、202b的锚杯中，并将第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b固定。再利用焊接工艺将夹片固定。最后，利用树脂或混凝土对索体40进行固化成型处理。从而，将夹片放入第一夹片式锚具部件201a、201b的锚杯和第二夹片式锚具部件202a、202b的锚杯中的操作达到了能够将第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b固定的技术效果。

此外，根据本实施例的另一个方面，还提供了一种纤维材料锚索，包括纤维材料的索体40、套环锚具10a、10b以及夹片式锚具组件20a、20b，其中，套环锚具10a、10b用于与工程对象连接；索体40端部附近的缠绕部401、402缠绕于相应的套环锚具10a、10b的外缘；夹片式锚具组件20a、20b设置于索体40的缠绕部401、402，用于将缠绕部401、402与相应的套环锚具10a、10b固定，形成与套环锚具10a、10b固定的拉索30。

具体地，参考图2所示，纤维材料锚索包括构造锚索的套环锚具10a、10b、夹片式锚具组件20a、20b和索体40。其中，索体40可以是纤维增强复合材料，也可以是碳纤维增强复合材料。其中，套环锚具10a、10b与工程对象连接。选取索体40中的一部分纤维材料作为缠绕部401、402，在缠绕部401、402的两端安装有夹片式锚具组件20a、20b，并将缠绕部401、402沿围绕套环锚具10a、10b的外缘环路进行环绕。选取索体40中的另一部分纤维材料作为连接部，并将连接部沿连接套环锚具10a、10b的路径延伸。将夹片式锚具组件20a、20b固定，从而形成与套环锚具10a、10b连接的拉索30。

从而，通过配置套环锚具10a、10b、索体40和夹片式锚具组件20a、20b，并选取至少一部分纤维材料安装套环锚具10a、10b上，并由夹片式锚具组件20a、20b固定连接，从而形成与套环锚具10a、10b连接的拉索30。达到了使得纤维材料锚索具有更强的承载能力、适用于大规格纤维材料拉索的连接以及能够改善纤维材料锚索中的碳纤维筋的受力分布，使得受力均匀合理的技术效果。进而解决了现有技术中存在的纤维材料锚索的锚具的结构难以适用于大规格纤维材料拉索的连接的技术问题。

可选地，夹片式锚具组件20a、20b包括：在缠绕部401、402的两端设置的与缠绕部401、402对应的第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b；以及用于固定第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b的夹片。

具体地，夹片式锚具组件20a、20b主要包括有第一夹片式锚具部件201a、201b、第二夹片式锚具部件202a、202b和夹片。其中，第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b用于固定索体40。夹片用于固定第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b。从而，设置第一夹片式锚具部件201a、201b、第二夹片式锚具部件202a、202b和夹片达到了能够固定索体40的技术效果。

可选地，第一夹片式锚具部件201a、201b包括在缠绕部401、402的一端套设的软金属套筒和锚杯，第二夹片式锚具部件202a、202b包括在缠绕部401、402的另一端套设的软金属套筒和锚杯，并且夹片装入第一夹片式锚具部件201a、201b的锚杯和第二夹片式锚具部件202a、202b的锚杯。

具体地，参考图2所示，首先，将软金属套筒设置于索体40的外部，软金属套筒用于保护索体40。然后，再将锚杯套设于软金属套筒的外部，锚杯既能够保护索体40，又能够承载索体40。当缠绕部401、402围绕套环锚具10a、10b的外缘进行环绕后，再将夹片安装到第一夹片式锚具部件201a、201b和第二夹片式锚具部件202a、202b中，用于固定锚杯。从而，设置带有锚杯、夹片和软金属套筒的夹片式锚具组件20a、20b能够达到固定索体40的技术效果。

具体地，参考图2所示，第一锚具10a的圆形凹槽表面粗糙并且圆形凹槽的大小与纤维材料40的直径大小相匹配。并且其中，圆形凹槽表面粗糙的目的是为了避免纤维材料40滑落。

可选地，套环锚具10a、10b为外缘设置有圆形凹槽且呈水滴状的锚具。

具体地，参考图2所示，第一锚具10a的圆形凹槽表面粗糙并且圆形凹槽的大小与索体40的直径大小相匹配。并且其中，圆形凹槽表面粗糙的目的是为了避免索体40滑落。

可选地，索体40为通过拉挤成型工艺挤出的半固化筋材。

从而通过本实施例的技术方案，解决了现有技术中存在的上述技术问题，并且本实施例适用于涉及复合材料加工技术领域的制造锚索的方法及纤维材料锚索，具有如下优点：

1.本发明的制造纤维材料锚索的方法能够改善纤维材料锚索中的碳纤维筋的受力分布，使得受力均匀合理；

2.本发明的制造纤维材料锚索的方法能够使得纤维材料锚索具有更强的承载能力；

3.本发明的制造纤维材料锚索的方法适用于大规格纤维材料拉索的连接；

4.本发明的制造纤维材料锚索的方法能够根据不同用户的使用需求，对纤维材料锚索进行定制；

5.本发明的制造纤维材料锚索的方法适用于多种应用场景。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种制造纤维材料锚索的方法，其特征在于，包括：

配置纤维材料的索体(40)；

在位于所述索体(40)端部附近的缠绕部(401、402)设置用于固定所述索体(40)的夹片式锚具组件(20a、20b)；

配置套环锚具(10a、10b)，其中所述套环锚具(10a、10b)用于与工程对象连接固定；

将所述索体(40)的所述缠绕部(401、402)缠绕于相应的所述套环锚具(10a、10b)的外缘；以及

利用所述夹片式锚具组件(20a、20b)将所述缠绕部(401、402)与相应的所述套环锚具(10a、10b)固定，形成与所述套环锚具(10a、10b)固定的拉索(30)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，配置纤维材料的索体(40)的操作，包括：通过拉挤成型工艺将所述索体(40)挤出为半固化筋材的索体(40)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在位于所述索体(40)端部附近的缠绕部(401、402)设置用于固定所述索体(40)的夹片式锚具组件(20a、20b)的操作，包括：

在所述缠绕部(401、402)的两端设置与所述缠绕部(401、402)对应的所述夹片式锚具组件(20a、20b)的第一夹片式锚具部件(201a、201b)和第二夹片式锚具部件(202a、202b)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述缠绕部(401、402)的两端设置与所述缠绕部(401、402)对应的所述夹片式锚具组件(20a、20b)的第一夹片式锚具部件(201a、201b)和第二夹片式锚具部件(202a、202b)的操作，包括：

在所述缠绕部(401、402)的一端套设所述第一夹片式锚具部件(201a、201b)的软金属套筒和锚杯；以及

在所述缠绕部(401、402)的另一端套设所述第二夹片式锚具部件(202a、202b)的软金属套筒和锚杯。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，利用所述夹片式锚具组件(20a、20b)将所述缠绕部(401、402)与相应的所述套环锚具(10a、10b)固定的操作，包括：

将所述夹片式锚具组件(20a、20b)的夹片装入所述第一夹片式锚具部件(201a、201b)的锚杯和所述第二夹片式锚具部件(202a、202b)的锚杯；

将所述第一夹片式锚具部件(201a、201b)和所述第二夹片式锚具部件(202a、202b)连接固定；

将所述第一夹片式锚具部件(201a、201b)和所述第二夹片式锚具部件(202a、202b)固化定型；以及

将所述夹片固定。

6.一种纤维材料锚索，其特征在于，包括纤维材料的索体(40)、套环锚具(10a、10b)以及夹片式锚具组件(20a、20b)，其中

所述套环锚具(10a、10b)用于与工程对象连接；

所述索体(40)端部附近的缠绕部(401、402)缠绕于相应的所述套环锚具(10a、10b)的外缘；

所述夹片式锚具组件(20a、20b)设置于所述索体(40)的所述缠绕部(401、402)，用于将所述缠绕部(401、402)与相应的所述套环锚具(10a、10b)固定，形成与所述套环锚具(10a、10b)固定的拉索(30)。

7.根据权利要求6所述的纤维材料锚索，其特征在于，所述夹片式锚具组件(20a、20b)包括：

在所述缠绕部(401、402)的两端设置的与所述缠绕部(401、402)对应的第一夹片式锚具部件(201a、201b)和第二夹片式锚具部件(202a、202b)；以及

用于固定所述第一夹片式锚具部件(201a、201b)和所述第二夹片式锚具部件(202a、202b)的夹片。

8.根据权利要求7所述的纤维材料锚索，其特征在于，

所述第一夹片式锚具部件(201a、201b)包括在所述缠绕部(401、402)的一端套设的软金属套筒和锚杯，

所述第二夹片式锚具部件(202a、202b)包括在所述缠绕部(401、402)的另一端套设的软金属套筒和锚杯，并且

所述夹片装入所述第一夹片式锚具部件(201a、201b)的锚杯和所述第二夹片式锚具部件(202a、202b)的锚杯。

9.根据权利要求6所述的纤维材料锚索，其特征在于，所述套环锚具(10a、10b)为外缘设置有圆形凹槽且呈水滴状的锚具。

10.根据权利要求6所述的纤维材料锚索，其特征在于，所述索体(40)为通过拉挤成型工艺挤出的半固化筋材。

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