[發明專利]大直徑高耐壓中空纖維增強塑料錨桿及其生產工藝

有效

• 申請號: 201310374814.7
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103410544A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 金雙華;沈鋒
• 申請（專利權）人: 南京鋒暉復合材料有限公司
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;B29C70/34
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及噴錨支護，尤其是一種適用于大型隧道快速穩定注漿全長錨固的大直徑高耐壓中空纖維增強塑料錨桿及其生產工藝。

背景技術

傳統玻璃鋼中空錨桿內孔直徑為5～25mm，爆破耐壓小于1MPa，造成施工時無法高壓快速注漿，安裝速度受到限制，已無法滿足大型隧道工程快速施工要求。

錨桿內孔直徑達到30mm以上的即為大直徑錨桿了，但是按照目前的現有工藝無法制作出合格的大直徑錨桿，隨著目前個各種工程施工難度的增加，迫切需要解決這一問題。

發明內容

發明目的：本發明的目的是針對現有玻璃鋼中空錨桿內孔小、爆破耐壓性差的問題，提供一種大直徑高耐壓纖維增強塑料錨桿及其生產工藝，能實現高壓大容量快速注漿，有利于大型隧道工程快速安裝。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

一種大直徑高耐壓中空纖維增強塑料錨桿，包括中空的錨桿桿體，所述錨桿桿體由若干層經樹脂溶液浸透的軸向纖維紗和環向纖維紗從內向外交替疊加構成，錨桿桿體的內徑大于等于30mm，在錨桿桿體的表面設有螺紋槽或螺旋形突起。

在本發明中，進一步的，所述軸向纖維紗和環向纖維紗的總層數為3～9層；所述軸向纖維紗和環向纖維紗均為玻璃纖維，或軸向纖維紗和環向纖維紗均為玄武巖纖維。

一種大直徑高耐壓中空纖維增強塑料錨桿的生產工藝，包括以下步驟：

a、將基體樹脂、固化劑、填料和阻燃劑混合攪拌成樹脂溶液，靜置15～30分鐘，所述樹脂膠液中各組分的質量比例為：基底樹脂70～75%、固化劑1～3%、填料15～20%、阻燃劑5～10%；

b、在外徑大于等于30mm的芯棒模具表面上，交替疊加若干層經樹脂溶液浸透的軸向纖維紗和環向纖維紗，形成具有多層纖維紗結構的中空桿體，

c、在中空桿體表面沿桿體的軸向方向螺旋纏繞定張力滌綸線，使中空桿體表面形成螺紋槽4；或者在中空桿體表面沿著桿體的軸向方向按照螺旋軌跡噴砂，使中空桿體表面形成螺旋形突起5；

d、將表面形成螺紋槽或螺旋形突起的中空桿體放入60～250°的加熱烘箱固化成型，固化成型5～10min，然后切割成所需要的尺寸。

在本發明在步驟中a中，所述基體樹脂為不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂或環氧樹脂，所述固化劑為過氧化二苯甲酰或過氧化苯甲酸叔丁酯，所述填料為氫氧化鋁或碳酸鈣，所述阻燃劑為十溴聯苯醚或三氧化二銻。

在本發明在步驟b中，所述軸向纖維紗和環向纖維紗均為玻璃纖維，或軸向纖維紗和環向纖維紗均為玄武巖纖維。

與現有玻璃鋼中空錨桿相比，本發明具有以下優點：

（1）錨桿桿體由若干層浸透樹脂的軸向纖維紗和環向纖維紗從內向外交替疊加構成，軸向纖維層保證了桿體高拉伸強度和彎曲強度，從而保證了施工時足夠錨固力，環向纏繞纖維層保證了桿體的橫向性能，提高了桿體的耐壓性，使得錨桿爆破壓力大于等于8MPa；

（2）錨桿桿體的內徑大于等于30mm，可以進行快速高壓大容量注漿，節省安裝時間，實現快速施工；

（3）錨桿表面設置螺紋槽或螺旋形突起，提高了錨桿與錨固劑之間的粘結強度。

附圖說明

圖1為發明錨桿桿體的分層結構示意圖；

圖2為實施例一中的錨桿桿體結構示意圖；

圖3為實施例二中的錨桿桿體結構示意圖；

圖4為本發明生產工藝中，芯棒模具和預成型模具的布置示意圖。

圖5為預成型模具的結構示意圖。

圖中：1-錨桿桿體，2-軸向纖維紗，3-環向纖維紗，4-螺紋槽，5-螺旋形突起，6-芯棒模具，7-預成型模具，8-小孔。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明做更進一步的解釋。

如圖1至3所示，本發明的大直徑高耐壓中空纖維增強塑料錨桿包括中空的錨桿桿體1，錨桿桿體1由若干層經樹脂溶液浸透的軸向纖維紗2和環向纖維紗3從內向外交替疊加構成，軸向纖維紗和環向纖維紗的總層數為3～9層，優選的，最內層和最外層的均為軸向纖維紗；軸向纖維紗2和環向纖維紗3均為玻璃纖維，或軸向纖維紗2和環向纖維紗3均為玄武巖纖維。錨桿桿體1的內徑大于等于30mm，在錨桿桿體1的表面沿桿體的軸向設有螺紋槽4或螺旋形突起5。

本發明的大直徑高耐壓中空纖維增強塑料錨桿生產工藝包括以下步驟：