【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于工程材料cfrp應用，具體涉及一種碳纖維復合材料拉索及其制備方法。
技術介紹
1、碳纖維材料的錨索近幾年逐漸示范應用在拉索斜拉橋、吊索懸索橋、吊桿拱橋中。目前常見的碳纖維錨索主要有平行棒索、平行板索、絞線索、拉桿索等形式，索體和錨具是這些復材拉索的兩個重要組成部分。
2、復材拉索大致可以分為兩個大類，即板索與棒索。板索的索體制索工藝多以熱塑性預浸料固化的工藝制成索體；棒索的索體制索工藝則是碳纖維與樹脂一起拉擠形成棒材，棒材通過絞合、擠塑的工藝制成索體。索體再輔助錨具進行配合，通過表面摩擦力或者粘接力的方式實現錨固形成拉索。然而，復材錨索本身受限于現有工藝，無法實現長跨度、大噸位的生產、運輸，配套的錨具尺寸也較為巨大，實際工程應用環節中，對張拉、安裝、維護等操作造成困難，體現不出碳纖維拉索的優勢。例如專利cn113585629a公開了一種碳纖維拉索及拉索系統，專利cn111021631a公開了一種圓截面多層片材型cfrp拉索體系，專利cn112064504b公開了一種自錨式碳纖維拉索及加工方法，專利cn114474592a公開了一種集成式碳纖維拉索表面處理組合模具及處理方法，專利cn218027192u公開了一種地錨式碳纖維拉索，專利cn113802455b公開了一種用于碳纖維平行拉索的錨具及其錨固方法，專利cn114293466a公開了一種具有楔緊結構的碳纖維拉索，專利cn103496169a公開了一種碳纖維復合材料拉索制索方法，專利cn114277930a公開了一種碳纖維加強型拉索空間交匯節點。通過對
技術實現思路
1、為了解決上述
技術介紹
中存在的問題和缺陷，本專利技術提供了一種碳纖維復合材料拉索及其制備方法。
2、本專利技術是通過如下技術方案實現的：
3、一種碳纖維復合材料拉索，包括多層索體碳板、螺母、分體式錨具、封蓋、層間補強碳板，
4、所述多層索體碳板依次疊層設置，相鄰層索體碳板在兩端處之間粘接有層間補強碳板，索體碳板與層間補強碳板粘接部分外部纏繞高強碳纖維原絲后灌注環氧樹脂成型形成灌注體，所述灌注體位于所述分體式錨具內，所述螺母螺紋連接于分體式錨具外，所述封蓋連接于分體式錨具外端部。
5、進一步地，所述灌注體的兩端為弧面、中間為圓柱形。
6、進一步地，所述分體式錨具的外端面開設一圓孔，內端面開設一矩形孔，所述分體式錨具內端的內壁面為一弧面，分體式錨具的內壁面的弧面與灌注體端面的弧面相匹配。
7、進一步地，層間補強碳板包括層間補強碳板本體，所述層間補強碳板本體的兩側設置有多個鋸齒，所述層間補強碳板本體兩側鋸齒之間的寬度與索體碳板的寬度相同。
8、進一步地，所述層間補強碳板本體兩側設置的多個鋸齒均勻分布。
9、進一步地，所述層間補強碳板本體區域進行三點式打孔，孔的位置分布在灌注體端部往中間方向的1/2-2/3區域，三個孔呈三角狀分布，嵌入高強碳棒。
10、進一步地，所述高強碳棒直徑不小于5mm。
11、進一步地，所述層間補強碳板的厚度不小于索體碳板的厚度。
12、根據上述的碳纖維復合材料拉索的制備方法，包括以下步驟：
13、步驟一：層間補強碳板的制作：采用多軸編織方式的碳布，配合樹脂，利用真空灌注工藝制成；
14、步驟二：層間補強碳板的處理：雕刻外型使其兩側形成鋸齒狀，兩側鋸齒之間的寬度與索體碳板的寬度相同，兩側鋸齒均分；
15、步驟三：索體碳板與層間補強碳板組合：利用界面粘接劑膠粘，強度不小于22mpa，將索體碳板與層間補強碳板交替膠粘；
16、步驟四：將層間補強碳板端頭受拉區域三點式打孔，位置分布在灌注體端部往中間方向的1/2-2/3區域，三角狀分布，嵌入不小于5mm的高強碳棒；
17、步驟五：沿鋸齒凹槽纏繞高強碳纖維原絲，纏繞區覆蓋整個受拉區，纏繞成與層間補強碳板等直徑尺寸的圓柱形，端頭灌注環氧樹脂成型形成灌注體；
18、步驟六：將所述分體式錨具安裝于所述灌注體外，將所述螺母螺紋連接于分體式錨具外，將所述封蓋連接于分體式錨具外端部。
19、本專利技術與現有技術相比，其顯著優點在于：
20、(1)灌注體與分體式錨頭通過分體式圓弧螺母進行連接，可以自動調整來自不同方向的載荷，轉化為水平方向的剪切力，避免索體過扭轉，造成索體損傷；
21、(2)索體碳板采用多層組合方式，采用小規格碳板，變相增加了層數，也就意味著摩擦力和水平方向的剪切力大大增加，可以減小錨固區域的尺寸，同時小規格碳板的彎曲性能優異，可以實現成盤運輸；
22、(3)層間補強碳板采用灌注工藝成型，能夠高效的傳遞內部壓應力，改善灌注體整體受力情況，分體式錨具內壁面的弧面與灌注體端面的弧面相匹配后可以在發生相對運動時最大可能實現自動矯正，能將不同方向的載荷自動矯正為水平方向拉力，具備一定的抗振、抗疲勞特性；
23、(4)灌注體受壓后能有效的傳遞應力，能夠避免應力集中，小尺寸碳板兼具強度和韌性，多層組合方式，錨固效率高，可靠性好，能夠經受大噸位拉索的拉力和壓力；
24、(5)分體式錨頭可以實現先運輸，施工現場后組裝的施工方法，操作便捷。
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1.一種碳纖維復合材料拉索，其特征在于，包括多層索體碳板(1)、螺母(2)、分體式錨具(3)、封蓋(4)、層間補強碳板(5)，
2.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料拉索，其特征在于，所述灌注體(6)的兩端為弧面、中間為圓柱形。
3.根據權利要求2所述的碳纖維復合材料拉索，其特征在于，所述分體式錨具(3)的外端面開設一圓孔(3-2)，內端面開設一矩形孔(3-1)，所述分體式錨具(3)內端的內壁面為一弧面(3-3)，分體式錨具(3)的內壁面的弧面(3-3)與灌注體(6)端面的弧面相匹配。
4.根據權利要求3所述的碳纖維復合材料拉索，其特征在于，層間補強碳板(5)包括層間補強碳板本體(5-1)，所述層間補強碳板本體(5-1)的兩側設置有多個鋸齒(5-2)，所述層間補強碳板本體(5-1)兩側鋸齒(5-2)之間的寬度與索體碳板(1)的寬度相同。
5.根據權利要求4所述的碳纖維復合材料拉索，其特征在于，所述層間補強碳板本體(5-1)兩側設置的多個鋸齒(5-2)均勻分布。
6.根據權利要求4所述的碳纖維復合材料拉索，其特征在于，所述
7.根據權利要求4所述的碳纖維復合材料拉索，其特征在于，所述高強碳棒直徑不小于5mm。
8.根據權利要求4-7任一項所述的碳纖維復合材料拉索，其特征在于，所述層間補強碳板(5)的厚度不小于索體碳板(1)的厚度。
9.根據權利要求4-8任一項所述的碳纖維復合材料拉索的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種碳纖維復合材料拉索，其特征在于，包括多層索體碳板(1)、螺母(2)、分體式錨具(3)、封蓋(4)、層間補強碳板(5)，
2.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料拉索，其特征在于，所述灌注體(6)的兩端為弧面、中間為圓柱形。
3.根據權利要求2所述的碳纖維復合材料拉索，其特征在于，所述分體式錨具(3)的外端面開設一圓孔(3-2)，內端面開設一矩形孔(3-1)，所述分體式錨具(3)內端的內壁面為一弧面(3-3)，分體式錨具(3)的內壁面的弧面(3-3)與灌注體(6)端面的弧面相匹配。
4.根據權利要求3所述的碳纖維復合材料拉索，其特征在于，層間補強碳板(5)包括層間補強碳板本體(5-1)，所述層間補強碳板本體(5-1)的兩側設置有多個鋸齒(5-2)，所述層間補強碳板本體(5-1)兩側鋸齒(5-2)之間...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬力，趙旺盛，張玉慶，王志偉，陳中偉，劉恩賜，刁學煜，李方澤，
申請(專利權)人：中復碳芯電纜科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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