CN114179382A - 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，包括：配置纤维材料的索体；将索体的端部弯曲成型，形成螺旋部；配置用于构造锚索的锚具，其中锚具包括：锚具主体以及固设置于锚具主体的插销；将螺旋部套设于插销上；以及将螺旋部与插销固定，形成与锚具固定的拉索。

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

本申请涉及复合材料加工技术领域，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连接技术问题，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；将索体的端部弯曲成型，形成螺旋部；配置用于构造锚索的锚具，其中锚具包括：锚具主体以及设置于锚具主体的插销；将螺旋部套设于插销上；以及将螺旋部与插销固定，形成与锚具固定的拉索。

根据本申请的另一个方面，提供了一种纤维材料锚索，包括：索体，以及与索体连接的锚具，其中索体的两端形成由弯曲成型的螺旋部；锚具包括：锚具主体以及固定于锚具主体的插销；螺旋部套设于插销上；以及螺旋部与所述插销固定，形成与锚具固定的拉索。

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螺旋部的示意图；

图4a是根据本申请一个实施例的多根拉索的一种排列方式示意图；

图4b是根据本申请一个实施例的多根拉索的另一排列方式示意图；

图5是根据本申请一个实施例的第一壳体的结构示意图。

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示出了根据本申请一个实施例的方法流程示意图，图2示出了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10；

S104：将索体10的端部弯曲成型，形成螺旋部101、102；

S106：配置用于构造锚索的锚具20a、20b，其中锚具20a、20b包括：锚具主体201a、201b以及设置于锚具主体201a、201b的插销202a、202b；

S108：将螺旋部101、102套设于插销202a、202b上；以及

S200：将螺旋部101、102与插销202a、202b固定，形成与锚具20a、20b固定的拉索30。

具体地，本实施例的方法首先配置由纤维材料制作的索体10(S102)。然后，参考图3所示，将索体10的两端放置于具有螺旋状凹槽的模具中预先进行弯曲成型，形成螺旋部101、102(S104)。

然后，配置构造锚索的锚具20a、20b，其中，锚具20a、20b包括锚具主体201a、201b和在内侧安装的插销202a、202b。并且其中，插销202a、202b是用于安装固定已预先经过螺旋成型处理的螺旋部101、102(S106)。

图3示出了根据本申请一个实施例的螺旋部的示意图。参考图2所示，将锚具20a、20b按插销202a、202b彼此相对的方式对称放置，并将预先经过螺旋成型处理的螺旋部101、102安装在锚具20a、20b的插销202a、202b上。并且，将螺旋部101、102安装在插销202a、202b上后，会形成与锚具20a、20b连接的连接部。其中，预先对索体10的两端进行螺旋成型处理的目的是为了使得索体10的压接层数增加，从而使得使用本发明中的制造纤维材料锚索的方法构成的锚索能够适用于大规格的拉索30的连接。此外，图4a示出了根据本申请一个实施例的多根拉索的一种排列方式示意图，图4b示出了根据本申请一个实施例的多根拉索的另一排列方式示意图。参考图4a和图4b所示，可以重复上述步骤，使得锚索中包括多根预先经过螺旋成型处理的拉索30。多根预先经过螺旋成型处理的拉索30的安装方式可以是螺旋的方向一致，也可以是螺旋的方向相反。其中，拉索30的根数可以根据用户的使用需求进行改变，因此本发明中的拉索30能够适用于多种使用场景。

最后，在螺旋部101、102的外部安装保护壳40a、40b。并通过保护壳40a、40b的注胶孔向保护壳40a、40b的内部注入树脂或改性混凝土材料。从而，使得螺旋部101、102固定成型。进而，形成与锚具20a、20b固定的拉索30(S200)。

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，通过将索体10的两端预先进行螺旋成型处理，然后将预先经过螺旋成型处理的索体10安装在锚具20a、20b的插销202a、202b上并固定成型的操作，使得索体10在锚具20a、20b中压接的层数增加为多层，从而适用于大规格纤维材料拉索30的连接，可以按用户的需求对纤维材料锚索进行定制以及适用于多种应用场景。解决了现有技术中存在的纤维材料锚索的锚具20a、20b的结构难以适用于大规格纤维材料拉索30的连接的技术问题。

可选地，配置纤维材料的索体10的操作包括：将纤维材料与聚合物成型，制造半固化筋材的索体10。

可选地，将索体10的端部弯曲成型，形成螺旋部101、102的操作，包括：将索体10的端部设置于具有螺旋状凹槽的模具中进行弯曲成型，形成螺旋部101、102。

具体地，在将螺旋部101、102分别安装在插销202a、202b上之前，预先对螺旋部101、102进行螺旋成型处理。其中，对螺旋部101、102进行螺旋成型处理的方式为将索体10的两端放置在具有螺旋线凹槽的模具上，使得索体10的两端被压制成螺旋型，从而，形成安装在插销202a、202b上的螺旋部101、102。

优选地，螺旋部101、102的螺距为索体10直径的1.25～1.5倍。

可选地，将螺旋部101、102与插销202a、202b固定的操作，包括：将螺旋部101、102设置于预先配置的保护壳40a、40b内；以及将树脂或改性混凝土材料注入到保护壳40a、40b内。

具体地，图5示出了根据本申请一个实施例的第一壳体的结构示意图，参考图5所示，在将索体10的螺旋部101、102设置于锚具20a、20b的插销202a、202b之后，为了保护螺旋部101、102与锚具20a、20b的连接，可以在在螺旋部101、102的外部安装保护壳40a、40b。其中，保护壳40a、40b主要用于保护螺旋部101、102。例如，在进行建筑施工过程当中，为防止螺旋部101、102因受到恶劣环境的影响而发生损坏的情况，则可以使用保护壳40a、40b分别对螺旋部101、102进行保护。从而，在螺旋部101、102的外部安装保护壳40a、40b的操作达到了能够对拉索30进行保护的技术效果。在保护壳40a、40b的底部开设有注胶孔。其中，建筑人员可以通过注胶孔向保护壳40a、40b的内部注入树脂或改性混凝土材料。并且其中，建筑人员通过注胶孔向保护壳40a、40b的内部注入树脂或改性混凝土材料的目的是为了使得螺旋部101、102能够固化成型。在保护壳40a、40b的顶部开设有排气孔。其中，在保护壳40a、40b的顶部开设排气孔的目的是为了维持保护壳40a、40b内部的压力稳定。并且其中，通过在保护壳40a、40b的顶部开设排气孔以维持保护壳40a、40b内部的压力稳定的目的是便于注胶。从而，在保护壳40a、40b的底部开设注胶孔，顶部开设排气孔的操作达到了便于注胶以及保持压力稳定的技术效果。

可选地，配置纤维材料的索体10的操作，包括配置多个索体10；将螺旋部101、102套设于插销202a、202b上的操作，包括将多个索体10的螺旋部101、102分别套设于插销202a、202b上；并且将螺旋部101、102与插销202a、202b固定的操作，包括将多个螺旋部101、102与插销202a、202b固定。

具体地，参考图4a和图4b所示，还可以配置多个索体10。其中，多个索体10包括多个螺旋部101、102。多个螺旋部101、102分别套设于插销202a、202b上，并且在多个螺旋部101、102的外部安装保护壳40a、40b。利用保护壳40a、40b的注胶孔向保护壳40a、40b的内部注入树脂或改性混凝土材料，使得多个索体10的螺旋部101、102与插销202a、202b固定，形成多个拉索30。此外，多个螺旋部101、102的螺旋方向可以为顺时针螺旋也可以为逆时针螺旋。从而，设置多个索体10的操作能够达到满足用户可以根据自身的需求调整索体10的数量的技术效果。

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：索体10，以及与索体10连接的锚具20a、20b，其中索体10的两端形成有弯曲成型的螺旋部101、102；锚具20a、20b包括：锚具主体201a、201b以及设置于锚具主体201a、201b的插销202a、202b；螺旋部101、102套设于插销202a、202b上；以及螺旋部101、102与插销202a、202b固定，形成与锚具20a、20b固定的拉索30。

具体地，参考图2所示，配置由纤维材料制作的索体10，配置构造锚索的锚具20a、20b。锚具20a、20b包括锚具主体201a、201b和在内侧安装的插销202a、202b。并且其中，插销202a、202b主要是用于安装固定已预先经过螺旋成型处理的螺旋部101、102。将锚具20a、20b按插销202a、202b彼此相对的方式对称放置，并将预先经过螺旋成型处理的螺旋部101、102安装在锚具20a、20b的插销202a、202b上。并且，将螺旋部101、102安装在插销202a、202b上后，会形成与锚具20a、20b连接的连接部。将螺旋部101、102与插销202a、202b固定，形成与锚具20a、20b固定的拉索30。

从而，通过将索体10的两端预先进行螺旋成型处理，然后将预先经过螺旋成型处理的索体10安装在锚具20a、20b的插销202a、202b上并固定成型的操作，使得索体10在锚具20a、20b中压接的层数增加为多层，从而适用于大规格纤维材料拉索30的连接，可以按用户的需求对纤维材料锚索进行定制以及适用于多种应用场景。解决了现有技术中存在的纤维材料锚索的锚具20a、20b的结构难以适用于大规格纤维材料拉索30的连接的技术问题。

可选地，索体10为由纤维材料聚合成型的半固化筋材。

可选地，索体10预先进行弯曲成型，形成螺旋部101、102。

具体地，参考图3所示，对螺旋部101、102进行螺旋成型处理的方式为将索体10的两端放置在具有螺旋线凹槽的模具上，使得索体10的两端被压制成螺旋型，从而，形成安装在插销202a、202b上的螺旋部101、102。

优选地，螺旋部101、102的螺距为索体10直径的1.25～1.5倍。

可选地，螺旋部101、102的外部设置有保护壳40a、40b；以及保护壳40a、40b内注有树脂或改性混凝土材料。

具体地，参考图5所示，在将索体10的螺旋部101、102设置于锚具20a、20b的插销202a、202b之后，为了保护螺旋部101、102与锚具20a、20b的连接，可以在在螺旋部101、102的外部安装保护壳40a、40b。其中，保护壳40a、40b主要用于保护螺旋部101、102。例如，在进行建筑施工过程当中，为防止螺旋部101、102因受到恶劣环境的影响而发生损坏的情况，则可以使用保护壳40a、40b分别对螺旋部101、102进行保护。从而，在螺旋部101、102的外部安装保护壳40a、40b的操作达到了能够对拉索30进行保护的技术效果。在保护壳40a、40b的底部开设有注胶孔。其中，建筑人员可以通过注胶孔向保护壳40a、40b的内部注入树脂或改性混凝土材料。并且其中，建筑人员通过注胶孔向保护壳40a、40b的内部注入树脂或改性混凝土材料的目的是为了使得螺旋部101、102能够固化成型。在保护壳40a、40b的顶部开设有排气孔。其中，在保护壳40a、40b的顶部开设排气孔的目的是为了维持保护壳40a、40b内部的压力稳定。并且其中，通过在保护壳40a、40b的顶部开设排气孔以维持保护壳40a、40b内部的压力稳定的目的是便于注胶。从而，在保护壳40a、40b的底部开设注胶孔，顶部开设排气孔的操作达到了便于注胶以及保持压力稳定的技术效果。

可选地，还包括：多个索体10，其中多个索体10的螺旋部101、102分别套设于插销202a、202b上；以及多个索体10的螺旋部101、102分别与插销202a、202b固定。

具体地，参考图4a和图4b所示，还可以配置多个索体10。其中，多个索体10包括多个螺旋部101、102。多个螺旋部101、102分别套设于插销202a、202b上，并且在多个螺旋部101、102的外部安装保护壳40a、40b。利用保护壳40a、40b的注胶孔向保护壳40a、40b的内部注入树脂或改性混凝土材料，使得多个索体10的螺旋部101、102与插销202a、202b固定，形成拉索30。此外，多个螺旋部101、102的螺旋方向可以为顺时针螺旋也可以为逆时针螺旋。从而，设置多个索体10的操作能够达到满足用户可以根据自身的需求调整索体10的数量的技术效果。

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(10)；

将所述索体(10)的端部弯曲成型，形成螺旋部(101、102)；

配置用于构造锚索的锚具(20a、20b)，其中所述锚具(20a、20b)包括：锚具主体(201a、201b)以及设置于所述锚具主体(201a、201b)的插销(202a、202b)；

将所述螺旋部(101、102)套设于所述插销(202a、202b)上；以及

将所述螺旋部(101、102)与所述插销(202a、202b)固定，形成与所述锚具(20a、20b)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(10)的操作包括：将纤维材料与聚合物成型，制造半固化筋材的索体(10)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述索体(10)的端部弯曲成型，形成螺旋部(101、102)的操作，包括：将所述索体(10)的端部设置于具有螺旋状凹槽的模具中进行弯曲成型，形成所述螺旋部(101、102)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述螺旋部(101、102)与所述插销(202a、202b)固定的操作，包括：

将所述螺旋部(101、102)设置于预先配置的保护壳(40a、40b)内；以及

将树脂或改性混凝土材料注入到所述保护壳(40a、40b)内。

5.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(10)的操作，包括配置多个索体(10)，

将所述螺旋部(101、102)套设于所述插销(202a、202b)上的操作，包括将所述多个索体(10)的螺旋部(101、102)分别套设于所述插销(202a、202b)上，并且

将所述螺旋部(101、102)与所述插销(202a、202b)固定的操作，包括将多个螺旋部(101、102)与所述插销(202a、202b)固定。

6.一种纤维材料锚索，其特征在于，包括：索体(10)，以及与所述索体(10)连接的锚具(20a、20b)，其中

所述索体(10)的两端形成有弯曲成型的螺旋部(101、102)；

所述锚具(20a、20b)包括：锚具主体(201a、201b)以及设置于所述锚具主体(201a、201b)的插销(202a、202b)；

所述螺旋部(101、102)套设于所述插销(202a、202b)上；以及

所述螺旋部(101、102)与所述插销(202a、202b)固定，形成与所述锚具(20a、20b)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，所述索体(10)为由纤维材料聚合成型的半固化筋材。

8.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(10)预先进行弯曲成型，形成所述螺旋部(101、102)。

9.根据权利要求6所述的纤维材料锚索，其特征在于，所述螺旋部(101、102)的外部设置有保护壳(40a、40b)；以及

所述保护壳(40a、40b)内注有树脂或改性混凝土材料。

10.根据权利要求6所述的纤维材料锚索，其特征在于，还包括：多个索体(10)，其中

所述多个索体(10)的螺旋部(101、102)分别套设于所述插销(202a、202b)上；以及

所述多个索体(10)的螺旋部(101、102)分别与所述插销(202a、202b)固定。

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