一种带两端锥型锚固端头预应力碳纤维筋及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种带两端锥型锚固端头预应力碳纤维筋及其制作方法，所述预应力碳纤维筋由多根碳纤维丝组成；所述预应力碳纤维筋包括：中间部分、以及分别位于所述中间部分两端的首端锥形端头和尾端锥形端头，所述首端锥形端头和尾端锥形端头均由依次连接的小圆柱段、锥台段和大圆柱段组成，且所述小圆柱段的外径和所述中间部分的外径相等。本发明专利技术主动从碳纤维筋的型式改变来改善锚具锚固性能和锚具制作难度，通过在预应力碳纤维筋的两端制作锥型锚固端头，将锚固端头与内锥型锚具配合使用，该锚固方式可以通过内锥形锚具锁片来抵抗锥台段的变形，提高锚固性能。提高锚固性能。提高锚固性能。

【技术实现步骤摘要】
一种带两端锥型锚固端头预应力碳纤维筋及其制作方法


[0001]本专利技术涉及工程
，尤其涉及一种带两端锥型锚固端头预应力碳纤维筋及其制作方法。

技术介绍

[0002]近年来，碳纤维复合材料在工程
应用广泛，工程
应用碳纤维复合材料有碳纤维布材、碳纤维板材、碳纤维筋材，上述材料中，碳纤维筋材均呈直线棒状。在使用时，碳纤维筋材需要搭配锚固锚具配合使用。
[0003]现在市场上一般有两种型式锚具，外锥型锁片单束锚固和内锥型锚具多束群锚型式，但是上述两种型式均为主要依靠锁片和胶质的混合物与直碳纤维筋挤压产生的摩擦力实现锚固，该锚固方式致使锚固锚具很长很粗（其一般长度通常是碳纤维筋材有效使用直径的25倍左右），另外，该种锚固方式的锚固性能并不是很理想，使用过程中经常出现松脱、劈裂现象。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种带两端锥型锚固端头预应力碳纤维筋及其制作方法。
[0005]为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：一方面，提供了一种带两端锥型锚固端头预应力碳纤维筋，所述预应力碳纤维筋由多根碳纤维丝组成；所述预应力碳纤维筋包括：中间部分、以及分别位于所述中间部分两端的首端锥形端头和尾端锥形端头，所述首端锥形端头和尾端锥形端头均由依次连接的小圆柱段、锥台段和大圆柱段组成，且所述小圆柱段的外径和所述中间部分的外径相等。
[0006]作为专利技术的一种实施方式，所述锥台段的锥角为2～5
°
。
[0007]另一方面，提供了一种带两端锥型锚固端头预应力碳纤维筋的制作方法，包括以下步骤：第一步、喂料将多根碳纤维丝喂入排纱设备中；其中，所述排纱设备上安装有牵引装置，沿牵引装置的牵引方向上依次设置有浸胶线和加热固化线，所述浸胶线上设置有可升降的浸胶池，所述加热固化线上设置有加热装置；所述浸胶池处于升起状态时可使浸胶线上的碳纤维丝浸胶，浸胶池初始状态为下落的状态；第二步、首端锥形端头和中间部分的制作多根碳纤维丝在牵引装置的牵引作用下前移，移动至首端进入至加热固化线预设长度后升起浸胶池，多根碳纤维丝持续前移，直至多根碳纤维丝的首端进入已安装的首端加热固化装置后停止，在首端加热固化装置的作用下实现首端锥形端头的制作，首端锥形
端头制作完成后移除首端加热固化装置；在上述过程中，浸胶后的中间部分在加热装置的作用下加热固化实现中间部分的制作；第三步、尾端锥形端头的制作中间部分的长度满足要求后降下浸胶池，前述过程中多根碳纤维持续前移，直至进入已安装的尾端加热固化装置后停止，在尾端加热固化装置的作用下实现尾端锥形端头的制作。
[0008]作为专利技术的一种实施方式，第二步之前，所述步骤还包括：在加热固化线上加热装置的前端安装首端加热固化装置；第三步之前，所述步骤还包括：在加热固化线上加热装置的后端安装尾端加热固化装置。
[0009]作为专利技术的一种实施方式，第二步中的首端加热固化装置和所述第三步中的尾端加热固化装置的内壁上均涂抹有浸渍胶体。
[0010]作为专利技术的一种实施方式，第二步中的首端加热固化装置和所述第三步中的尾端加热固化装置均包括：加热固化外壳、设置于所述加热固化外壳内部的内锥形通孔、以及设置在所述内锥形通孔内的大端分丝板和小端分丝板；其中，首端加热固化装置中，大端分丝板设置在小端分丝板的前端；尾端加热固化装置中，小端分丝板设置在大端分丝板的前端。
[0011]作为专利技术的一种实施方式，所述内锥形通孔包括依次设置的：大圆柱孔、锥形孔和小圆柱孔；所述大端分丝板设置在所述大圆柱孔和锥形孔的分界处，且所述大端分丝板的外圈侧壁与所述大圆柱孔的内圈侧壁固定连接；所述小端分丝板设置在所述锥形孔和小圆柱孔的分界处，且所述小端分丝板的外圈侧壁与所述小圆柱孔的内圈侧壁固定连接。
[0012]作为专利技术的一种实施方式，所述大端分丝板和所述小端分丝板上均分布有多个用于供碳纤维丝穿过的板孔。
[0013]作为专利技术的一种实施方式，所述加热固化外壳由上模和下模可拆卸连接。
[0014]作为专利技术的一种实施方式，所述锥形孔的锥度角为2
°
～5
°
；所述内锥形通孔的长度为小圆柱孔直径的5～15倍。
[0015]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术实施例提供的一种带两端锥型锚固端头预应力碳纤维筋，主动从碳纤维筋的型式改变来改善锚具锚固性能和锚具制作难度，通过在纤维索的两端制作锥型锚固端头，将锚固端头与内锥型锚具配合使用，该锚固方式可以通过内锥形锚具锁片来抵抗锥台段的变形，提高锚固性能，相比传统只靠锁片或粘结物与直线棒状碳纤维筋之间的摩擦力来实现锚固的方式，锚固性能更加稳定可靠，解决了锚固性能差的问题，有效避免了预应力碳纤维筋松脱以及断裂现象的发生。
[0016]本专利技术实施例提供的带两端锥型锚固端头预应力碳纤维筋的制作方法，在现有制作直线棒状碳纤维筋设备的基础上，仅通过设置浸胶线和加热固化线，且在浸胶线上设置可升降的浸胶池，在加热固化线上可拆卸安装首端加热固化装置和尾端加热固化装置即可实现对带两端锥型锚固端头预应力碳纤维筋的制作，不仅制备方式简便，而且结构简单，制
作成本低，适合大范围推广。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例1提供的一种预应力碳纤维筋的结构示意图。
[0018]图2是本专利技术实施例1提供的一种预应力碳纤维筋与锚具的连接剖面图。
[0019]图3是本专利技术实施例2提供的一种首端锥形端头和中间部分的制作示意图。
[0020]图4是本专利技术实施例2提供的一种中间部分的制作示意图。
[0021]图5是本专利技术实施例2提供的一种中间部分和尾端锥形端头的制作示意图。
[0022]图6是本专利技术实施例2提供的一种首端加热固化装置的结构示意图。
[0023]图7是本专利技术实施例2提供的另一种首端加热固化装置的结构示意图。
[0024]图8是本专利技术实施例2提供的一种首端加热固化装置的剖面图。
[0025]图9是本专利技术实施例2提供的一种尾端加热固化装置的剖面图。
[0026]图10是本专利技术实施例2提供的一种上模的剖面图。
[0027]图11是本专利技术实施例2提供的一种大端分丝板和小端分丝板的结构示意图。
[0028]其中：1 预应力碳纤维筋，1
‑
1 中间部分，1
‑
2 首端锥形端头，1
‑2‑
1 大圆柱段，1
‑2‑
2 锥台段，1
‑2‑
3 小圆柱段，1
‑
3 尾端锥形端头，2 螺纹通孔，201 锚套机构，3 内锥形锚具锁片，4 锚垫板，5 锁紧螺母，6 粘结胶，7 压板，8 张拉杆；10 碳纤维丝，11 排纱设备，12 浸胶线，13 加热固化线，14 浸胶池，15 首端加热固化装置，16 加热装置，17 尾端加热固化装置；17
‑
1 加热固化外壳，17
‑1‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带两端锥型锚固端头预应力碳纤维筋，其特征在于，所述预应力碳纤维筋由多根碳纤维丝组成；所述预应力碳纤维筋包括：中间部分、以及分别位于所述中间部分两端的首端锥形端头和尾端锥形端头，所述首端锥形端头和尾端锥形端头均由依次连接的小圆柱段、锥台段和大圆柱段组成，且所述小圆柱段的外径和所述中间部分的外径相等。2.根据权利要求1所述的一种带两端锥型锚固端头预应力碳纤维筋，其特征在于，所述锥台段的锥角为2～5
°
。3.一种带两端锥型锚固端头预应力碳纤维筋的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、喂料将多根碳纤维丝喂入排纱设备中；其中，所述排纱设备上安装有牵引装置，沿牵引装置的牵引方向上依次设置有浸胶线和加热固化线，所述浸胶线上设置有可升降的浸胶池，所述加热固化线上设置有加热装置；所述浸胶池处于升起状态时可使浸胶线上的碳纤维丝浸胶，浸胶池初始状态为下落的状态；第二步、首端锥形端头和中间部分的制作多根碳纤维丝在牵引装置的牵引作用下前移，移动至首端进入至加热固化线预设长度后升起浸胶池，多根碳纤维丝持续前移，直至多根碳纤维丝的首端进入已安装的首端加热固化装置后停止，在首端加热固化装置的作用下实现首端锥形端头的制作，首端锥形端头制作完成后移除首端加热固化装置；在上述过程中，浸胶后的中间部分在加热装置的作用下加热固化实现中间部分的制作；第三步、尾端锥形端头的制作中间部分的长度满足要求后降下浸胶池，前述过程中多根碳纤维持续前移，直至进入已安装的尾端加热固化装置后停止，在尾端加热固化装置的作用下实现尾端锥形端头的制作。4.根据权利要求3所述的一种带两端锥型锚固端头预应力碳纤维筋的制作方法，其特征在于，第二步之前，所述步骤还包括：在加热固化线上加热装置的前端安装首端加热固化装置；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树栋，杨燊林，李石勇，梁建强，
申请(专利权)人：贝正南京工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：