一种耐冲击的碳纤维拉索索体的结构，其包括索体。所述索体包括一根碳纤维杆，至少一层包覆在所述碳纤维杆外侧的耐冲击层，以及一个将所述碳纤维杆以及耐冲击层套设在内的护套。所述碳纤维杆由多根碳纤维束紧密排列组成，所述护套将所述碳纤维杆以及耐冲击层紧密贴合在一起。所述耐冲击的碳纤维拉索索体的结构通过所述碳纤维杆承受拉力，所述护套本身作为第一重冲击防护，能够抵御较小力度的冲击。而当收到较大力度冲击从而使所述护套自身产生形变时，所述溶液腔内的剪切增稠液会在抽到形变冲击的瞬间硬化，并将冲击力分散吸收，接着通过所述耐冲击层通过自身高强度耐冲击的特性抵御剩余的冲击力，从而尽可能提高所述索体的耐冲击性。耐冲击性。耐冲击性。
【技术实现步骤摘要】
一种耐冲击的碳纤维拉索索体的结构
[0001]本技术涉及桥梁及建筑缆索
，特别是一种耐冲击的碳纤维拉索索体的结构。
技术介绍
[0002]随着桥梁向超大跨度发展，而由于钢材比重较大，采用传统钢制拉索将面临极限跨径有限、拉索垂度大、承载效率低等问题。拉索长期服役于高应力状态下，易产生应力腐蚀。近年来，国内外对已建缆索承重体系桥梁的缆索进行了检查，发现主缆及斜拉索内钢丝锈蚀十分严重，桥梁缆索正面临耐久性问题的威胁和严峻挑战。目前桥梁缆索用钢丝强度级别已达到2100MPa，受钢材和锚固材料自身因素限制，钢丝拉索的强度的提高也已达到极限。
[0003]众所周知，碳纤维材料重量仅为钢丝的五分之一左右，抗拉强度可以达到3000MPa，并且具有耐腐蚀、抗疲劳等优异性能，非常适合替换传统的钢制拉索。因此，碳纤维材料可以从根本上解决传统拉索易腐蚀、振动疲劳等带来的更换及安全隐患问题。采用碳纤维替换钢丝，对提高拉索承载能力和降低大跨度缆索程总桥梁经济指标都具有重要意义。
[0004]现阶段通常将碳纤维材料与钢材复合，专利号为CN201010125957.9.1的专利技术专利公开了一种全封闭碳纤维束与高强钢丝复合拉索，其芯部采用高强钢丝，高强钢丝的外部覆有Z形碳纤维束。
[0005]上述方案虽然提高了拉索张拉强度的同时降低了重量，但是并没有解决碳纤维束耐冲击性能弱的缺点。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本技术提供了一种耐冲击的碳纤维拉索索体的结构，以解决上述技术问题。
[0007]一种耐冲击的碳纤维拉索索体的结构，其包括一根索体，所述索体包括一根索体。所述索体包括一根碳纤维杆，至少一层包覆在所述碳纤维杆外侧的耐冲击层，以及一个将所述碳纤维杆以及耐冲击层套设在内的护套。所述碳纤维杆由多根碳纤维束紧密排列组成，所述护套将所述碳纤维杆以及耐冲击层紧密贴合在一起。
[0008]进一步地，所述耐冲击层由一层钢丝环以及两层包裹在所述钢丝环两侧的耐磨层组成。
[0009]进一步地，所述护套的厚度大于等于所述耐冲击层厚度。
[0010]进一步地，所述护套由高韧性且耐高温材料制成。
[0011]进一步地，所述护套内具有一个溶液腔，所述溶液腔内灌注有剪切增稠液。
[0012]与现有技术相比，本技术提供的耐冲击的碳纤维拉索索体的结构通过所述碳纤维杆承受拉力，所述护套本身作为第一重冲击防护，能够抵御较小力度的冲击。而当收到
较大力度冲击从而使所述护套自身产生形变时，所述溶液腔内的剪切增稠液会在抽到形变冲击的瞬间硬化，并将冲击力分散吸收，接着通过所述耐冲击层通过自身高强度耐冲击的特性抵御剩余的冲击力，从而尽可能提高所述索体的耐冲击性。
附图说明
[0013]图1为本技术提供的一种耐冲击的碳纤维拉索索体的结构的结构示意图。
具体实施方式
[0014]以下对本技术的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本技术实施例的说明并不用于限定本技术的保护范围。
[0015]如图1所示，其为本技术提供的一种耐冲击的碳纤维拉索索体的结构的结构示意图。所述耐冲击的碳纤维拉索的索体结构包括一根索体10。可以想到的是，所述耐冲击的碳纤维拉索索体的结构还包括其他的一些功能结构，如锚固等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。
[0016]所述索体10包括一根碳纤维杆11，至少一层包覆在所述碳纤维杆11外侧的耐冲击层12，以及一个将所述碳纤维杆11以及耐冲击层12套设在内的护套13。
[0017]所述碳纤维杆11由多根碳纤维束紧密排列组成，从而使得所述碳纤维杆11具有优越的抗拉强度。同时由于碳纤维本身的重量很轻，因此一根所述碳纤维杆11的重量仅为具有相同的抗拉强度的钢丝的三分之一。所述碳纤维束的制作方法本身为现有技术，其通过用多层碳布重叠，并在每层碳布之间涂覆有粘胶。接着先在200～300℃的空气中进行预氧化，然后在惰性气体保护下用1000℃左右的高温完成碳化，最后加热到1500～3000℃使其形成碳纤维束。可以想到的是，所述碳纤维束具有多种不同规格参数，以适应多种不同的使用环境。在本实施例中，所述碳纤维束的规格型号为T300，丝束数量为12K，即每束所述碳纤维束由12000根碳纤维束组成，其单束直径为8mm。所述碳纤维束的长度可以根据实际需求设计。
[0018]所述耐冲击层12由一层钢丝环121以及两层包裹在所述钢丝环121两侧的耐磨层122组成，其用于保护所述碳纤维杆11不受直接的外部冲击。所述钢丝环121由多根钢丝组成，所述钢丝的两端与外部锚固装置抵接固定，两层所述耐磨层122通过胶粘剂粘贴在所述钢丝环121的两侧壁上，从而包覆在所述碳纤维杆11的外表面上。所述钢丝环121由经过退火渗碳处理的中碳钢制成，使其具有较好的韧性和抗冲击性。所述钢丝环121的直径为8mm～10mm，使其在具有良好力学性能的同时，尽可能的控制其自身的重量。
[0019]所述护套13用于将所述碳纤维杆11以及耐冲击层12套设在内，且所述护套13的厚度大于等于所述耐冲击层12的厚度，使其具有较好的缓冲性能。所述护套13由高韧性耐高温材料制成，如PEEK材料，从而使所述护套13能够在高温或低温等环境因素下使用。所述护套13内具有一个溶液腔131。所述溶液腔131可在所述护套13成型后人为开设，也可预先将所述护套13分为两部分，并分别开设好所述溶液腔131的二分之一，之后通过拼接成一个护套13整体，从而形成所述溶液腔131。可以想到的是，通过拼接制作所述溶液腔131时，拼接处涂覆有防渗漏涂料，其为现有技术，在此不再赘述。所述溶液腔131内灌注有剪切增稠液。所述剪切增稠液本身为现有技术，其在不受到冲击的状态下，粒子互不干扰，并呈液态。当
所述剪切增稠液受到冲击时，粒子激烈碰撞变成固态，使其具有在受到冲击的瞬间变得坚韧的特性，从而将冲击力迅速分散开来，大大降低单位面积的压强。而当冲击力消失后，所述剪切增稠液又会恢复到液体状态。所述剪切增稠液为现有技术，在此不再多做赘述。
[0020]与现有技术相比，本技术提供的耐冲击的碳纤维拉索索体的结构通过所述碳纤维杆11承受拉力，所述护套13本身作为第一重冲击防护，能够抵御较小力度的冲击。而当收到较大力度冲击从而使所述护套13自身产生形变时，所述溶液腔131内的剪切增稠液会在受到形变冲击的瞬间硬化，并将冲击力分散吸收，接着通过所述耐冲击层12通过自身高强度耐冲击的特性抵御剩余的冲击力，从而尽可能提高所述索体的耐冲击性。
[0021]以上仅为本技术的较佳实施例，并不用于局限本技术的保护范围，任何在本技术精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本技术的权利要求范围内。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种耐冲击的碳纤维拉索索体的结构，其特征在于：所述耐冲击的碳纤维拉索索体的结构包括一根索体，所述索体包括一根碳纤维杆，至少一层包覆在所述碳纤维杆外侧的耐冲击层，以及一个将所述碳纤维杆以及耐冲击层套设在内的护套，所述碳纤维杆由多根碳纤维束紧密排列组成，所述护套将所述碳纤维杆以及耐冲击层紧密贴合在一起。2.如权利要求1所述的耐冲击的碳纤维拉索索体的结构，其特征在于：所述耐冲击层由一...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤亮，顾庆华，张海良，何旭初，章伟，金芳，方雷，
申请(专利权)人：上海浦江缆索股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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