CN208777170U - 碳纤维抗剪索体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种碳纤维抗剪索体,解决了现有的锚索采用钢绞线作为索体,重量比较大,安装搬运不方便,张拉后需抵消自身重力,张拉效果下降的缺陷,包括多股螺旋扭合而成的碳纤维棒,外部包覆有环氧树脂层,索体内复合有高强抗剪钢丝。采用碳纤维棒螺旋扭合成索体,减轻索体的重量,方便搬运及安装;索体内复合高强抗剪钢丝,通过高强抗剪钢丝来增强索体的抗剪性能,从而使得碳纤维适应索体复杂的工作环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种索体,尤其是一种碳纤维抗剪索体。
背景技术
吊桥中在边孔将主缆进行锚固时,要将主缆分为许多股钢束分别锚于锚锭内,这些钢束便称之为锚索。
现有的锚索主要采用钢绞线作为索体,钢绞线的重量比较,张拉预应力较大时,钢绞线索体的重量会成倍增长,重量增长会带来一系列问题,搬运不太方便,不管是运输,还是现场安装张拉都不太方便。重量增长造成张拉后锚索需要抵消一部分自身的重力,使得张拉效果下降。
而且采用钢绞线作为索体,钢绞线的最大拉力有其限定值,为了提高最大拉力,需要增大钢绞线的直径,钢绞线的直径增大后,锚索的重量也上升,进而带来了一系列问题。
碳纤维重量轻,且具有强度高,寿命长、耐腐蚀、低密度等优点,如果能将碳纤维用作索体结构,则会大大降低索体的重量,但是碳纤维制成索体后,由于碳纤维的特性,碳纤维抗剪的性能较低,造成碳纤维索体无法推广使用。
发明内容
本实用新型解决了现有的锚索采用钢绞线作为索体,重量比较大,安装搬运不方便,张拉后需抵消自身重力,张拉效果下降的缺陷,提供一种碳纤维抗剪索体,采用碳纤维棒扭转合成索体,并在外部包覆环氧树脂胶,减轻锚索的重量,方便搬运及安装,索体复合高强抗剪材料,提高索体的整体抗剪性能,从而适应索体复杂的工作环境。
本实用新型还解决了目前不能整根索体进行实时监控的缺陷,提供一种碳纤维抗剪索体,采用碳纤维棒扭转合成索体,碳纤维棒芯内植入光纤监测传感器,通过光纤监测传感器可实时监控碳纤维棒的工作状态,进而反应整根索体的工作状况。
本实用新型的具体技术方案为:一种碳纤维抗剪索体,其特征在于索体包括多股螺旋扭合而成的碳纤维棒,外部包覆有环氧树脂层,索体内复合有高强抗剪钢丝。采用碳纤维棒螺旋扭合成索体,减轻索体的重量,方便搬运及安装;索体内复合高强抗剪钢丝,通过高强抗剪钢丝来增强索体的抗剪性能,从而使得碳纤维适应索体复杂的工作环境。
作为优选,高强抗剪钢丝植入到碳纤维棒内,或者高强抗剪钢丝处于碳纤维棒的外部随同碳纤维棒同步螺旋扭合。
作为优选,高强抗剪钢丝为一根,植入到碳纤维棒的中心部位,或者高强抗剪钢丝为多根,多根均布植入到碳纤维棒内部。
作为优选,高强抗剪钢丝处于碳纤维棒的外周位置,高强抗剪钢丝所在的直径小于碳纤维棒的直径。
作为优选,高强抗剪钢丝为高碳合金钢或热处理后的低碳合金钢,表面硬度达到50HRC以上。
作为优选,碳纤维棒的中心设置有芯孔,芯孔内植入有光纤监测传感器,芯孔内填充环氧树脂。
作为优选,光纤监测传感器包括光纤及套置于光纤外部的保护套。
作为优选,光纤处于保护套的中心部位,保护套在光纤外周形成中空的弹性腔,弹性腔为四个,四个弹性腔间隔90°。
作为优选,光纤上间隔刻有光栅形成光纤光栅监测传感器。
作为优选,光纤端部连接有光纳仪。
本实用新型的有益效果是:采用碳纤维棒螺旋扭合成索体,减轻索体的重量,方便搬运及安装;索体内复合高强抗剪钢丝,通过高强抗剪钢丝来增强索体的抗剪性能,从而使得碳纤维适应索体复杂的工作环境。
附图说明
图1是本实用新型一种碳纤维棒的剖视图;
图2是本实用新型图1所示碳纤维的断面示意图;
图3是本实用新型第二种碳纤维棒的断面示意图;
图4是本实用新型第三种碳纤维棒的断面示意图;
图5是本实用新型第四种碳纤维棒的断面示意图;
图6是本实用新型一种索体的断面示意图;
图中:1、碳纤维棒,2、高强抗剪钢丝,3、芯孔,4、保护套,5、弹性腔,6、光纤,7、环氧树脂层。
具体实施方式
下面通过具体实施例,并结合附图对本实用新型作进一步的描述。
实施例1:一种碳纤维抗剪索体,索体包括多股螺旋扭合而成的碳纤维棒1(参见图1图2),外部包覆有环氧树脂层7,环氧树脂侵入到碳纤维棒之间的缝隙处,索体内复合有高强抗剪钢丝2。本实施例中的高强抗剪钢丝采用渗碳的低碳合金钢25CrMnSiA,经渗碳后表面硬度达到65HRC,高强抗剪钢丝的直径为碳纤维棒直径的1/10。
高强抗剪钢丝植入到碳纤维棒的内部,处于碳纤维棒的中心位置。每一股碳纤维棒内均植入一根高强抗剪钢丝。
实施例2:一种碳纤维抗剪索体,与实施例1不同之处在于,碳纤维棒内植入的高强抗剪钢丝为6根(参见图3),6根高强抗剪钢丝等角度间隔布置,高强抗剪钢丝所在的位置为碳纤维棒1/2半径处。其余结构参照实施例1。
实施例3:一种碳纤维抗剪索体,与实施例1不同之处在于:高强抗剪钢丝处于碳纤维棒的外周位置(参见图4),高强抗剪钢丝所在的直径小于碳纤维棒的直径,高强抗剪钢丝包覆在碳纤维棒的乙烯基树脂内。高强抗剪钢丝采用渗碳的低碳合金钢25CrMnSiA,经渗碳后表面硬度达到65HRC,高强抗剪钢丝的直径为碳纤维棒直径的1/10。
实施例4:一种碳纤维抗剪索体,与实施例3不同之处在于:碳纤维棒的中心设置有芯孔3,芯孔内植入有光纤监测传感器(参见图5),芯孔内填充环氧树脂。光纤监测传感器包括光纤6及套置于光纤外部的保护套4。光纤处于保护套的中心部位,保护套在光纤外周形成中空的弹性腔5,弹性腔为四个,四个弹性腔间隔90°。光纤上间隔刻有光栅形成光纤光栅监测传感器。其余结构参照实施例3。
实施例5:一种碳纤维抗剪索体(参见图6),索体包括多股螺旋扭合而成的碳纤维棒1(参见图1图2),外部包覆有环氧树脂层7,环氧树脂侵入到碳纤维棒1之间的缝隙处,高强抗剪钢丝2处于碳纤维棒的外部随同碳纤维棒同步螺旋扭合。高强抗剪钢丝采用渗碳的低碳合金钢25CrMnSiA,经渗碳后表面硬度达到65HRC,高强抗剪钢丝的直径为碳纤维棒直径的1/15。
以上所述,仅是本实用新型的几种较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种碳纤维抗剪索体,其特征在于索体包括多股螺旋扭合而成的碳纤维棒,外部包覆有环氧树脂层,索体内复合有高强抗剪钢丝;所述的高强抗剪钢丝植入到碳纤维棒内,或者高强抗剪钢丝处于碳纤维棒的外部随同碳纤维棒同步螺旋扭合;所述的高强抗剪钢丝为高碳合金钢或热处理后的低碳合金钢,表面硬度达到50HRC以上。
2.根据权利要求1所述的碳纤维抗剪索体,其特征在于高强抗剪钢丝为一根,植入到碳纤维棒的中心部位,或者高强抗剪钢丝为多根,多根均布植入到碳纤维棒内部。
3.根据权利要求2所述的碳纤维抗剪索体,其特征在于高强抗剪钢丝处于碳纤维棒的外周位置,高强抗剪钢丝所在的直径小于碳纤维棒的直径。
4.根据权利要求1或2所述的碳纤维抗剪索体,其特征在于碳纤维棒的中心设置有芯孔,芯孔内植入有光纤监测传感器,芯孔内填充环氧树脂。
5.根据权利要求4所述的碳纤维抗剪索体,其特征在于光纤监测传感器包括光纤及套置于光纤外部的保护套。
6.根据权利要求5所述的碳纤维抗剪索体,其特征在于光纤处于保护套的中心部位,保护套在光纤外周形成中空的弹性腔,弹性腔为四个,四个弹性腔间隔90°。
7.根据权利要求5所述的碳纤维抗剪索体,其特征在于光纤上间隔刻有光栅形成光纤光栅监测传感器。
8.根据权利要求5所述的碳纤维抗剪索体,其特征在于光纤端部连接有光纳仪。
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- 2017-12-26 CN CN201721845172.4U patent/CN208777170U/zh active Active
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