CN113863136A - 耐高温叉耳锚杯式锚具及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锚固结构构件领域，具体为一种耐高温叉耳锚杯式锚具及其制造方法。一种耐高温叉耳锚杯式锚具，包括两个叉耳锚杯(1)，其特征是：还包括索股(2)、制锚夹具(3)、锚固料(4)和振捣器(5)，索股(2)的两端散开成单根钢丝(21)，索股(2)两端的钢丝(21)分别穿过杯体(11)的底面后再穿入杯体(11)内腔并逐根套入分丝板(13)的定位孔；制锚夹具(3)箍在索股(2)两端除去了保护层(22)的钢丝(21)上；杯体(11)内灌注锚固料(4)。一种耐高温叉耳锚杯式锚具的制造方法，其特征是：按如下步骤依次实施：①定长；②穿丝；③固丝；④浇注；⑤固化。本发明防火效果好，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及锚固结构构件领域，具体为一种耐高温叉耳锚杯式锚具及其制造方法。
背景技术
拉索是斜拉桥、悬索桥、拱桥以及建筑结构的特有构件，是桥梁承载载荷的主要受力件，并布置桥梁的在梁体外，且与外部环境直接接触，容易受到车辆事故引起的火灾影响。因此，提高拉索的防火性能和防护工艺有着十分重要的意义。
常规的锚固材料为锌铜合金和环氧冷铸料，锌铜合金的熔点约为420℃，锌铜合金在300℃左右开始软化，使锌铜合金与钢丝的粘结力出现下降，锚固开始失效；环氧冷铸料在210℃即开始燃烧并碳化，达到300℃就出现了锚固体系的破坏，锚固失效。
叉耳锚杯式锚具采用传统的振捣制锚方式无法保证浇注的密实度，特别对于低流淌性的锚固材料，长期疲劳载荷会导致锚固料的碎裂。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、制造方便、防火效果好、环境适应性强、使用寿命长的锚固结构，本发明公开了一种耐高温叉耳锚杯式锚具及其制造方法。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种耐高温叉耳锚杯式锚具，包括两个叉耳锚杯，叉耳锚杯包括杯体和叉耳，两个叉耳对称地固定在杯体的顶部敞口上，其特征是：还包括索股、制锚夹具、锚固料和振捣器，
索股由多根钢丝以外侧面互相贴合并在外侧面上涂覆聚乙烯构成的保护层构成，索股的两端分别除去保护层后再散开成互不贴合的单根钢丝，杯体的顶部敞口处设有分丝板，分丝板上设有和构成索股的钢丝数量相等的定位孔，分丝板上还设有一个浇注孔，索股两端的钢丝分别穿过杯体的底面后再穿入杯体内腔并逐根套入分丝板的定位孔，钢丝的顶端镦头以将钢丝固定在分丝板的定位孔上；
制锚夹具箍在索股两端除去了保护层的钢丝上，且制锚夹具设于钢丝和杯体底面的连接处并用螺栓固定在杯体底部；
杯体内灌注锚固料，锚固料选用耐高温锚固料，锚固料由包括Al2O3和SiO2的组分均匀混合构成，Al2O3和SiO2的质量比为1:3～3:1，锚固料的熔点不低于1800℃，抗压强度不小于250MPa，锚固料的密度在2.5g/cm3～3.0g/cm3，锚固料将杯体内的各根钢丝粘结成大圆底面在分丝板上小圆底面在杯体底部的圆台形；
两个叉耳的外侧面上分别贴覆一块底板，两块底板用两根连接杆固定，每根连接杆依次穿过一块底板、一个叉耳、另一个叉耳和另一块底板，每块底板上分别固定一个振捣器。
所述的耐高温叉耳锚杯式锚具，其特征是：各根钢丝在杯体内粘结成的圆台形的锥度在0.05～0.15。
所述的耐高温叉耳锚杯式锚具的制造方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
① 定长：根据工艺文件的规定长度除去索股两端的保护层并将索股两端散开成互不贴合的单根钢丝，根据钢丝伸入杯体的长度在钢丝表面做标记，作为制锚夹具固定位置的控制点；
② 穿丝：索股两端散开的钢丝外表面以去除油污，将索股两端散开的钢丝从杯体底面穿入杯体内再逐根穿入分丝板上的每个定位孔内，清洗杯体内的钢丝外表面以去除油污，在各根钢丝的顶端墩头防止钢丝从分丝板定位孔内脱落，将杯体内的各根钢丝均匀散开，既避免各根钢丝之间相互接触，也避免钢丝和杯体内壁接触；
③ 固丝：将制锚夹具箍在杯体外除去了索股的保护层的钢丝上，且使制锚夹具设于钢丝和杯体底面的连接处并用螺栓将制锚夹具固定在杯体底部，张紧杯体内的各根钢丝，调整制锚夹具使索股和叉耳锚杯这两者的中心轴线互相垂直，并使索股和叉耳锚杯这两者的中心轴线都垂直于制锚夹具；
④ 浇注：将叉耳锚杯固定在制锚平台上，使杯体的敞口向上设置，在两个叉耳的外侧面上分别贴覆一块底板，两块底板用两根连接杆固定，每根连接杆依次穿过一块底板、一个叉耳、另一个叉耳和另一块底板，每块底板上分别固定一个振捣器，配置锚固料，在锚固料内加入锚固料质量5.8%～6.5%的水，开启振捣器，同时将锚固料通过分丝板上的25mm～50mm浇注孔缓慢浇注到杯体内，直至锚固料漫过分丝板；
⑤ 固化：将完成浇注的两个叉耳锚杯静置于15℃～25℃的常温下固化24hour～48hour，随后放入保温箱内加热至100℃～150℃，高温固化1hour，高温固化时使杯体的敞口向下设置，高温固化完成后取出叉耳锚杯静置于15℃～25℃的常温下自然冷却。
所述的耐高温叉耳锚杯式锚具的制造方法，其特征是：
步骤③时，索股和叉耳锚杯这两者的中心轴线和制锚夹具垂线的偏离角度不大于0.5°；
步骤④时，锚固料选用耐高温锚固料，锚固料由包括Al2O3和SiO2的组分均匀混合构成，Al2O3和SiO2的质量比为1:3～3:1，锚固料的熔点不低于1800℃，抗压强度不小于250MPa，锚固料的密度在2.5g/cm3～3.0g/cm3。
本发明在制造时，通过在叉耳锚杯上安装振捣器，完整低流淌性的锚固料的浇注，并通过常温固化和高温固化两个阶段分级固化，使锚固料得到更高的强度。使用过程中，如遭遇火灾，锚固料具有耐高温特性，从而最大程度降低火灾对索股机械性能的影响。
本发明具有如下有益效果：结构简单，制造方便，防火效果好，环境适应性强，产品质量高，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，
图2是本发明制造时高温固化的示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种耐高温叉耳锚杯式锚具，包括两个叉耳锚杯1、索股2、制锚夹具3、锚固料4和振捣器5，如图1所示，具体结构是：
叉耳锚杯1包括杯体11和叉耳12，两个叉耳12对称地固定在杯体11的顶部敞口上；
索股2由多根钢丝21以外侧面互相贴合并在外侧面上涂覆聚乙烯构成的保护层22构成，索股2的两端分别除去保护层22后再散开成互不贴合的单根钢丝21，杯体11的顶部敞口处设有分丝板13，分丝板13上设有和构成索股2的钢丝2数量相等的定位孔，分丝板13上还设有一个浇注孔，索股2两端的钢丝21分别穿过杯体11的底面后再穿入杯体11内腔并逐根套入分丝板13的定位孔，钢丝21的顶端镦头以将钢丝21固定在分丝板13的定位孔上；
制锚夹具3箍在索股2两端除去了保护层22的钢丝21上，且制锚夹具3设于钢丝21和杯体11底面的连接处并用螺栓固定在杯体11底部；
杯体11内灌注锚固料4，锚固料4由包括Al2O3和SiO2的组分均匀混合构成，Al2O3和SiO2的质量比为1:3～3:1，锚固料4的熔点不低于1800℃，抗压强度不小于250MPa，锚固料4的密度在2.5g/cm3～3.0g/cm3，锚固料4将杯体1内的各根钢丝21粘结成大圆底面在分丝板13上小圆底面在杯体11底部的圆台形，所述圆台形的锥度在0.05～0.15，本实施例取0.1；
两个叉耳12的外侧面上分别贴覆一块底板14，两块底板14用两根连接杆15固定，每根连接杆15依次穿过一块底板14、一个叉耳12、另一个叉耳12和另一块底板14，每块底板14上分别固定一个振捣器5。
本实施例制造时，按如下步骤依次实施：
① 定长：根据工艺文件的规定长度除去索股2两端的保护层22并将索股2两端散开成互不贴合的单根钢丝21，根据钢丝21伸入杯体11的长度在钢丝21表面做标记，作为制锚夹具3固定位置的控制点；
② 穿丝：索股2两端散开的钢丝21外表面以去除油污，将索股2两端散开的钢丝21从杯体11底面穿入杯体11内再逐根穿入分丝板13上的每个定位孔内，清洗杯体11内的钢丝21外表面以去除油污，在各根钢丝21的顶端墩头防止钢丝21从分丝板13定位孔内脱落，将杯体11内的各根钢丝21均匀散开，既避免各根钢丝21之间相互接触，也避免钢丝21和杯体11内壁接触；
③ 固丝：将制锚夹具3箍在杯体11外除去了索股2的保护层22的钢丝21上，且使制锚夹具3设于钢丝21和杯体11底面的连接处并用螺栓将制锚夹具3固定在杯体11底部，张紧杯体11内的各根钢丝21，调整制锚夹具3使索股2和叉耳锚杯1这两者的中心轴线互相垂直，并使索股2和叉耳锚杯1这两者的中心轴线都垂直于制锚夹具3且和制锚夹具3垂线的偏离角度不大于0.5°；
④ 浇注：将叉耳锚杯1固定在制锚平台上，使杯体11的敞口向上设置，在两个叉耳12的外侧面上分别贴覆一块底板14，两块底板14用两根连接杆15固定，每根连接杆15依次穿过一块底板14、一个叉耳12、另一个叉耳12和另一块底板14，每块底板14上分别固定一个振捣器5，配置锚固料4，锚固料4选用耐高温锚固料，锚固料4由包括Al2O3和SiO2的组分均匀混合构成，Al2O3和SiO2的质量比为1:3～3:1，锚固料4的熔点不低于1800℃，抗压强度不小于250MPa，锚固料4的密度在2.5g/cm3～3.0g/cm3，在锚固料4内加入锚固料4质量5.8%～6.5%的水，开启振捣器5，同时将锚固料4通过分丝板2上的25mm～50mm浇注孔缓慢浇注到杯体11内，直至锚固料4漫过分丝板2；
⑤ 固化：将完成浇注的两个叉耳锚杯1静置于15℃～25℃的常温下固化24hour～48hour，随后如图2所示放入保温箱6内加热至100℃～150℃，高温固化1hour，高温固化时使杯体11的敞口向下设置，高温固化完成后取出叉耳锚杯1静置于15℃～25℃的常温下自然冷却。
本实施例在制造时，通过在叉耳锚杯1上安装振捣器5，完整低流淌性的锚固料3的浇注，并通过常温固化和高温固化两个阶段分级固化，使锚固料3得到更高的强度。使用过程中，如遭遇火灾，锚固料4具有耐高温特性，从而最大程度降低火灾对索股机械性能的影响。
Claims (4)
1.一种耐高温叉耳锚杯式锚具，包括两个叉耳锚杯(1)，叉耳锚杯(1)包括杯体(11)和叉耳(12)，两个叉耳(12)对称地固定在杯体(11)的顶部敞口上，其特征是：还包括索股(2)、制锚夹具(3)、锚固料(4)和振捣器(5)，
索股(2)由多根钢丝(21)以外侧面互相贴合并在外侧面上涂覆聚乙烯构成的保护层(22)构成，索股(2)的两端分别除去保护层(22)后再散开成互不贴合的单根钢丝(21)，杯体(11)的顶部敞口处设有分丝板(13)，分丝板(13)上设有和构成索股(2)的钢丝(2)数量相等的定位孔，分丝板(13)上还设有一个浇注孔，索股(2)两端的钢丝(21)分别穿过杯体(11)的底面后再穿入杯体(11)内腔并逐根套入分丝板(13)的定位孔，钢丝(21)的顶端镦头以将钢丝(21)固定在分丝板(13)的定位孔上；
制锚夹具(3)箍在索股(2)两端除去了保护层(22)的钢丝(21)上，且制锚夹具(3)设于钢丝(21)和杯体(11)底面的连接处并用螺栓固定在杯体(11)底部；
杯体(11)内灌注锚固料(4)，锚固料(4)选用耐高温锚固料，锚固料(4)由包括Al2O3和SiO2的组分均匀混合构成，Al2O3和SiO2的质量比为1:3～3:1，锚固料(4)的熔点不低于1800℃，抗压强度不小于250MPa，锚固料(4)的密度在2.5g/cm3～3.0g/cm3，锚固料(4)将杯体(1)内的各根钢丝(21)粘结成大圆底面在分丝板(13)上小圆底面在杯体(11)底部的圆台形；
两个叉耳(12)的外侧面上分别贴覆一块底板(14)，两块底板(14)用两根连接杆(15)固定，每根连接杆(15)依次穿过一块底板(14)、一个叉耳(12)、另一个叉耳(12)和另一块底板(14)，每块底板(14)上分别固定一个振捣器(5)。
2.如权利要求1所述的耐高温叉耳锚杯式锚具，其特征是：各根钢丝(21)在杯体(1)内粘结成的圆台形的锥度在0.05～0.15。
3.如权利要求1或2所述的耐高温叉耳锚杯式锚具的制造方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
①定长：除去索股(2)两端的保护层(22)并将索股(2)两端散开成互不贴合的单根钢丝(21)，根据钢丝(21)伸入杯体(11)的长度在钢丝(21)表面做标记，作为制锚夹具(3)固定位置的控制点；
②穿丝：索股(2)两端散开的钢丝(21)外表面以去除油污，将索股(2)两端散开的钢丝(21)从杯体(11)底面穿入杯体(11)内再逐根穿入分丝板(13)上的每个定位孔内，清洗杯体(11)内的钢丝(21)外表面以去除油污，在各根钢丝(21)的顶端墩头防止钢丝(21)从分丝板(13)定位孔内脱落，将杯体(11)内的各根钢丝(21)均匀散开，既避免各根钢丝(21)之间相互接触，也避免钢丝(21)和杯体(11)内壁接触；
③固丝：将制锚夹具(3)箍在杯体(11)外除去了索股(2)的保护层(22)的钢丝(21)上，且使制锚夹具(3)设于钢丝(21)和杯体(11)底面的连接处并用螺栓将制锚夹具(3)固定在杯体(11)底部，张紧杯体(11)内的各根钢丝(21)，调整制锚夹具(3)使索股(2)和叉耳锚杯(1)这两者的中心轴线互相垂直，并使索股(2)和叉耳锚杯(1)这两者的中心轴线都垂直于制锚夹具(3)；
④浇注：将叉耳锚杯(1)固定在制锚平台上，使杯体(11)的敞口向上设置，在两个叉耳(12)的外侧面上分别贴覆一块底板(14)，两块底板(14)用两根连接杆(15)固定，每根连接杆(15)依次穿过一块底板(14)、一个叉耳(12)、另一个叉耳(12)和另一块底板(14)，每块底板(14)上分别固定一个振捣器(5)，配置锚固料(4)，在锚固料(4)内加入锚固料(4)质量5.8%～6.5%的水，开启振捣器(5)，同时将锚固料(4)通过分丝板(2)上的浇注孔浇注到杯体(11)内，直至锚固料(4)漫过分丝板(2)；
⑤固化：将完成浇注的两个叉耳锚杯(1)静置于15℃～25℃的常温下固化24hour～48hour，随后放入保温箱(6)内加热至100℃～150℃，高温固化1hour，高温固化时使杯体(11)的敞口向下设置，高温固化完成后取出叉耳锚杯(1)静置于15℃～25℃的常温下自然冷却。
4.如权利要求3所述的耐高温叉耳锚杯式锚具的制造方法，其特征是：
步骤③时，索股(2)和叉耳锚杯(1)这两者的中心轴线和制锚夹具(3)垂线的偏离角度不大于0.5°；
步骤④时，锚固料(4)选用耐高温锚固料，锚固料(4)由包括Al2O3和SiO2的组分均匀混合构成，Al2O3和SiO2的质量比为1:3～3:1，锚固料(4)的熔点不低于1800℃，抗压强度不小于250MPa，锚固料(4)的密度在2.5g/cm3～3.0g/cm3。
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