[实用新型]高强抗扭的树脂纤维复合材料锚杆

说明书

本实用新型公开了一种高强抗扭的树脂纤维复合材料锚杆。本实用新型能通过编织层上的纤维编织的角度变化上实现纤维增强的各向力量补强，这种锚杆增加了顺轴向的正向方向纤维排布，从而增加了顺向扭力与反向扭力，得到的全螺纹树脂纤维锚杆纤维间互相紧密排列，当顺向受力时纤维没有顺向受力变形的空间，因而顺向力也基本不受影响，在显著增加材料扭力的同时，也不降低锚杆顺向拉伸强度。且本实用新型结构简单，易于生产，成本低廉，使用效果理想。

技术领域

本实用新型涉及材料技术领域，具体是一种高强抗扭的树脂纤维复合材料锚杆。

背景技术

锚杆是一种带全螺纹的圆杆物，由与锚杆螺纹相匹配的螺母及锚盘相组合成深入地层及岩层的受拉构件，用于矿山坑道内坑壁支护，在市政工程中也可对边坡，坝体隧道进行加筋主动加固，深入土层或岩层的部分为锚固段，锚固段被由水泥浆体在凝固后将已作为加强应力筋的锚杆包裹与土层或岩层完整不留空隙的填接在一起，其功能是将锚固段与土层或岩层完整地握裹住，并使其之间抗拔拉力增大，如同植物根茎牢牢抓住土层，由锚盘组成的承载端面，增加了锚固段的承压载面积，由此组成了如同植物根茎段的连接体，避免了边坡的垮塌，碎落及破坏。

锚杆现有的材料有：金属钢，树脂纤维基复合材料等等。树脂纤维基复合材料属于非金属材料，它是由粘结树脂及沿锚杆方向排布的单向纤维相粘结组成。按照使用的基本性能要求，粘结用树脂可以是：不饱和聚酯树脂，聚氨酯树脂或由改性的环氧乙烯基树脂，不饱和乙烯基树脂等热固性树脂类。这类非金属特别适用于煤矿矿井的井下综采切割。因为过去由金属锚杆制成的锚固件，在对煤层开采时，要由金属切割刀对煤层切割，遇到金属锚杆时会产生火花并损坏刀具，当遇到有可燃气体的瓦斯层时，就会引起火灾事故。当切割煤层的切割刀切割非金属锚杆时，它较金属锚杆更易切断不会损坏刀具及不会产生火花，并且非金属类锚杆不会锈蚀，能够有效抵抗矿井中酸碱的侵蚀。因而非金属锚具是以塑代钢，降低能耗绿色环保的实现矿用产品轻型化的新产品，对于矿井下产品需达到阻燃抗静电要求，可由树脂内加抗静电剂及阻燃剂达到要求。

这种非金属树脂单向纤维组成的锚杆，由于在顺锚杆方向的单向纤维承受着锚具顺向的拉伸强度，这种纤维组合能满足产品承受的顺向拉伸强度，但在矿井及边坡土层及岩层存在蠕动及地壳运动时，除了顺向拉伸受力及锚杆剪切受力外，还有一种以锚杆为圆心的土层及岩层的左旋或右旋的扭力作用。金属锚杆由于是均质材料(材料各个方向受力一致)，承受扭力没有问题。但目前的非金属树脂纤维复合材料锚杆以顺锚杆方向的纤维及粘合树脂组成是非均质材料，这种产品有严重的性能取向，由于和锚杆垂直方向没有纤维顺向和反向排布，这种锚杆在承受可能的扭力仅靠纤维间粘结的树脂承受扭力是远远不够的。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种高强抗扭的树脂纤维复合材料锚杆，它为非金属树脂纤维复合材料，能增加材料扭力，同时也不降低锚杆顺向拉伸强度，以克服现有技术的不足。

本实用新型是这样实现的：高强抗扭的树脂纤维复合材料锚杆，包括杆体，杆体是由径向排布的纤维组成，在杆体外部设有螺旋缠绕的纤维层，纤维层的组成包括左缠绕纤维及右缠绕纤维，在纤维层外设有编织层，在编织层上设有成型线，成型线压在编织层外，并将编织层压成螺纹结构。

所述的纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、碳纤维或尼龙纤维。

所述的编织层为一层以上，编织层为纵横交错的两向纤维编织组成，编织层包覆在纤维层后，编织层的编织纤维的排布方向与杆体轴向成30-45°。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型能通过编织层上的纤维编织的角度变化上实现纤维增强的各向力量补强，这种锚杆增加了顺轴向的正向方向纤维排布，从而增加了顺向扭力与反向扭力，得到的全螺纹树脂纤维锚杆纤维间互相紧密排列，当顺向受力时纤维没有顺向受力变形的空间，因而顺向力也基本不受影响，在显著增加材料扭力的同时，也不降低锚杆顺向拉伸强度。且本实用新型结构简单，易于生产，成本低廉，使用效果理想。

附图说明