采用FRP增强的竹锚杆组件制造技术

本发明专利技术公开了一种采用FRP增强的竹锚杆组件，竹锚杆组件包括：竹锚杆和FRP增强层，FRP增强层包括基体和设于基体的纤维结构，FRP增强层设于竹锚杆，FRP增强层通过粘接层连接于竹锚杆。根据本发明专利技术实施例的采用FRP增强的竹锚杆组件，通过在竹锚杆上设置FRP增强层，可以提高竹锚杆组件的结构强度，增强竹锚杆组件的耐腐蚀性能，有效地抑制竹锚杆上裂缝的扩展，提高竹锚杆组件的耐久性，从而可以有效地提高竹锚杆的承载能力，延长竹锚杆的使用寿命。延长竹锚杆的使用寿命。延长竹锚杆的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
采用FRP增强的竹锚杆组件


[0001]本专利技术涉及锚杆领域，尤其是涉及一种采用FRP增强的竹锚杆组件。

技术介绍

[0002]锚杆支护是指在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中采用的一种加固支护方式。用金属件、木件、聚合物件或其他材料制成杆柱，打入地表岩体或硐室周围岩体预先钻好的孔中，利用其头部、杆体的特殊构造和尾部托板(亦可不用)，或依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，以达到支护的目的。
[0003]基于绿色环保理念，发展绿色建材是大势所趋。竹材作为一种速生型天然纤维材料，具有可再生、能耗低、环境友好、固碳能力强的生态优势，且中国是世界竹材的中心产区之一，拥有非常丰富的竹林资源，人们对竹材的利用具有悠久的历史。因此，利用竹材制作锚杆可以发挥其优秀性能，并推进生态文明建设，促进“碳中和”进程，具有广阔的发展前景。
[0004]但竹材存在易霉变、抗拉强度的低等缺陷，导致竹锚杆存在尺寸受限、耐久性差等问题，不能较好地发挥其力学性能，无法满足锚杆实际使用的结构强度的要求，使其不能广泛使用。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种采用FRP增强的竹锚杆组件，通过在竹锚杆上设置FRP增强层，可以提高竹锚杆组件的结构强度，增强竹锚杆组件的耐腐蚀性能，有效地抑制竹锚杆上裂缝的扩展，提高竹锚杆组件的耐久性，从而可以有效地提高竹锚杆的承载能力，延长竹锚杆的使用寿命。
[0006]根据本专利技术实施例的采用FRP增强的竹锚杆组件，包括：竹锚杆；FRP增强层，所述FRP增强层包括基体和设于所述基体的纤维结构，所述FRP增强层设于所述竹锚杆，所述FRP增强层通过粘接层连接于所述竹锚杆。
[0007]根据本专利技术实施例的采用FRP增强的竹锚杆组件，通过在竹锚杆上设置FRP增强层，可以提高竹锚杆组件的结构强度，增强竹锚杆组件的耐腐蚀性能，有效地抑制竹锚杆上裂缝的扩展，提高竹锚杆组件的耐久性，从而可以有效地提高竹锚杆的承载能力，延长竹锚杆的使用寿命。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述FRP增强层的形式包括丝状、板状和布状中的至少一种。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，在所述FRP增强层的形式包括布状时，所述FRP增强层的形成为布状的部分为纤维布，所述纤维结构包括多条纤维丝，所述纤维布包括单向纤维布和多向纤维布中的至少一种，所述单向纤维部中的所述纤维丝彼此平行设置，所述多向纤维布中的至少一部分所述纤维丝之间具有夹角。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，在所述FRP增强层的形式包括丝状时，所述FRP增强层形成为FRP线丝，所述FRP线丝缠绕在所述竹锚杆上，所述FRP线丝的缠绕方式包括单层单向缠绕、多层单向缠绕、多层双向缠绕中的至少一种。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，在所述FRP增强层的形式包括板状时，所述FRP增强层形成为纤维板，所述纤维板夹设在所述竹锚杆内或设在所述竹锚杆外部的至少一种。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述基体为树脂基体，所述树脂基体包括环氧树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂或生物基树脂中的至少一种；和/或，所述纤维结构包括玻璃纤维、碳纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、玄武岩纤维或芳纶纤维中的至少一种。
[0013]根据本专利技术的一些可选地实施例，所述竹锚杆包括：杆体和锚头，所述杆体的长度方向上的至少一侧设有所述锚头，所述锚头大致呈环形，所述FRP增强层设于所述杆体和所述锚头中至少一个上。
[0014]在根据本专利技术的一些可选地实施例中，所述锚头包括呈弧形的弯曲段和沿直线延伸的连接段，所述连接段为两个，两个所述连接段的一端分别连接于所述弯曲段的周向两端，两个所述连接段的另一端分别连接于所述杆体，所述弯曲段的曲率半径为3
‑
25cm。
[0015]在根据本专利技术的一些可选地实施例中，所述锚头包括呈弧形的弯曲段和沿直线延伸的连接段，所述连接段为两个，两个所述连接段的一端分别连接于所述弯曲段的周向两端，所述杆体包括叠置的两个沿直线延伸的杆段，两个所述连接段的另一端分别连接于两个所述杆段。
[0016]根据本专利技术的一些可选地实施例，所述FRP增强层设在所述竹锚杆的内侧表面、外侧表面和夹层中的一个或者至少一个上。
[0017]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0018]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0019]图1是根据本专利技术一些实施例的采用FRP增强的竹锚杆组件的示意图；
[0020]图2是根据本专利技术另一些实施例的采用FRP增强的竹锚杆组件的示意图；
[0021]图3是图2中的竹锚杆的锚头每层结构都被FRP线丝平行缠绕一层的示意图；
[0022]图4是图1中的竹锚杆被FRP线丝交叉缠绕两层的示意图；
[0023]图5是图4中的竹锚杆的锚头被FRP线丝交叉缠绕两层的示意图；
[0024]图6是图2中的竹锚杆在主锚头和副锚头之间夹设纤维板的立体图；
[0025]图7是图1中的竹锚杆被单向纤维布包裹杆体的示意图；
[0026]图8是图2中的竹锚杆被双向纤维布包裹杆体的示意图；
[0027]图9是图1中的竹锚杆被双向纤维布包裹杆体的示意图；
[0028]图10是图1中的竹锚杆在杆体处夹设纤维板的立体图；
[0029]图11是图2中的竹锚杆在主锚杆和副锚杆的夹层中夹设纤维板的立体图；
[0030]图12是图2中的竹锚杆在主锚杆和副锚杆的夹层中以及副锚杆的副杆体中夹设纤维板的立体图；
[0031]图13是图2中的竹锚杆在主锚杆和副锚杆之间夹设环形纤维板的立体图；
[0032]图14是图11中的竹锚杆组件在副锚头的夹层面上设有单向纤维布的示意图；
[0033]图15是图11中的竹锚杆组件在锚头的内侧表面和外侧表面包裹单向纤维布的示意图。
[0034]附图标记：
[0035]竹锚杆组件100；
[0036]竹锚杆10；
[0037]杆体11；锚头12；弯曲段121；连接段122；夹层13；外侧表面14；内侧表面15；
[0038]主锚杆2；
[0039]主锚头21；主弯曲段211；主连接段212；
[0040]主杆体22；第一杆体221；第二杆体222；
[0041]副锚杆3；
[0042]副锚头31；副弯曲段311；副连接段312；
[0043]副杆体32；第三杆体321；第四杆体322；
[0044]FRP增强层40；FRP线丝41；纤维布42；纤维板43。
具体实施方式
[0045]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用FRP增强的竹锚杆组件，其特征在于，包括：竹锚杆；FRP增强层，所述FRP增强层包括基体和设于所述基体的纤维结构，所述FRP增强层设于所述竹锚杆，所述FRP增强层通过粘接层连接于所述竹锚杆。2.根据权利要求1所述的采用FRP增强的竹锚杆组件，其特征在于，所述FRP层的形式包括丝状、板状和布状中的至少一种。3.根据权利要求2所述的采用FRP增强的竹锚杆组件，其特征在于，在所述FRP增强层的形式包括布状时，所述FRP增强层的形成为布状的部分为纤维布，所述纤维结构包括多条纤维丝，所述纤维布包括单向纤维布和多向纤维布中的至少一种，所述单向纤维布中的所述纤维丝彼此平行设置，所述多向纤维布中的至少一部分所述纤维丝之间具有夹角。4.根据权利要求2所述的采用FRP增强的竹锚杆组件，其特征在于，在所述FRP增强层的形式包括丝状时，所述FRP增强层的形成为丝状的部分形成为FRP线丝，所述FRP线丝缠绕在所述竹锚杆上，所述FRP线丝的缠绕方式包括单层单向缠绕、多层单向缠绕和多层双向缠绕中的至少一种。5.根据权利要求2所述的采用FRP增强的竹锚杆组件，其特征在于，在所述FRP增强层的形式包括板状时，所述FRP增强层的形成为板状的部分形成为纤维板，所述纤维板夹设在所述竹锚杆内或设在所述竹锚杆外部的至少一种。6.根据权利要求1所述的采用FRP增强的竹锚杆组件，其特征在于，所述基体为树...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟鑫淼，严立汀，冯鹏，张韵淇，郝龙斌，张志滨，李翔，赵帅宇，吕立群，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：