復(fù)合線狀體的末端固定結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種張拉復(fù)合線狀體時(shí)用于末端固定的復(fù)合線狀體的末端固定 結(jié)構(gòu)，其中復(fù)合線狀體在土木、橋梁等領(lǐng)域中用于補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)體。
【背景技術(shù)】
[0002] 復(fù)合線狀體作為代替PC鋼絞線的材料而被人們所知。復(fù)合線狀體是通過(guò)用環(huán)氧 樹(shù)脂等熱固化樹(shù)脂將碳纖維等連續(xù)纖維復(fù)合化，以1X7等絞線狀成型的。與PC鋼絞線相 同，復(fù)合線狀體具有高拉伸強(qiáng)度和高彈性系數(shù)，而且具有重量輕且不生銹等特征。復(fù)合線狀 體利用這些特征在土木、橋梁等領(lǐng)域中用作現(xiàn)有橋梁的修補(bǔ)用電纜、預(yù)應(yīng)力混凝土梁及粧 的補(bǔ)強(qiáng)用張拉材料、后張法（post-tension)式橋梁橫梁補(bǔ)強(qiáng)材料等。當(dāng)復(fù)合線狀體用于這 種用途時(shí)，為了張拉復(fù)合線狀體，需要用于保持其兩端部的末端固定構(gòu)件。
[0003] 作為末端固定結(jié)構(gòu)，已知的有將樹(shù)脂增強(qiáng)碳纖維作為芯的電線的拉粧端部的技術(shù) (例如，日本國(guó)專利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)平8 - 237840號(hào)公報(bào)）。即，將圓筒狀二分割結(jié)構(gòu)的緩沖 套筒用在絞合電線的拉粧端部，其中，所述緩沖套筒由將以鋅等為主成分的金屬材料形成， 并在其內(nèi)周面具有在樹(shù)脂增強(qiáng)碳纖維的外周卡合的卡合面。其中，通過(guò)如下方式形成拉粧 端部：在將樹(shù)脂增強(qiáng)碳纖維作為加強(qiáng)構(gòu)件并在其周圍絞合導(dǎo)電用金屬線而成的電線中，在 張力構(gòu)件和導(dǎo)線用金屬線的絞合層之間設(shè)置緩沖套筒，在這些外側(cè)安裝金屬套筒，并且壓 縮固定金屬套筒而形成拉粧端部。在該技術(shù)中，緩沖套筒在其內(nèi)周面具有與樹(shù)脂增強(qiáng)碳纖 維的外周卡合的卡合面，且為二分割結(jié)構(gòu)，因此容易安裝于樹(shù)脂增強(qiáng)碳纖維，并且以圓筒狀 成型，因此在壓縮金屬套筒時(shí)不會(huì)施加局部的壓縮力，從而具有防止樹(shù)脂增強(qiáng)碳纖維的壓 垮或破損等損傷的效果。
[0004] 另外，作為復(fù)合線狀體的末端固定結(jié)構(gòu)，已知的是：在復(fù)合線狀體上包覆防滑片， 并在防滑片上包覆由金屬制成的編織層（braid)，并通過(guò)楔子夾住該部分并固定的結(jié)構(gòu) (例如，日本國(guó)專利第5426678號(hào)公報(bào)）。其中，用張拉復(fù)合線狀體時(shí)在楔子上產(chǎn)生的外力， 使楔子緊固復(fù)合線狀體，此時(shí)，位于楔子下部的防滑片和編織層與復(fù)合線狀體的凹凸部相 應(yīng)地產(chǎn)生變形，并通過(guò)基于該變形的緩沖作用和基于防滑片的摩擦力，具備在不產(chǎn)生基于 剪切的損傷的情況下，在高張拉力的狀態(tài)下保持復(fù)合線狀體的功能。
[0005] 此外，還提出使用樹(shù)脂制復(fù)合緩沖材料來(lái)代替防滑片的方法（例如，日本國(guó)特開(kāi) 平01 - 272889號(hào)公報(bào)）。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 在上述復(fù)合線狀體的末端固定結(jié)構(gòu)中，存在如下問(wèn)題。即，在上述技術(shù)中，為了形 成絞合導(dǎo)電用金屬線而成的電線的拉粧端部，需要用于進(jìn)行壓縮加工的機(jī)械裝置。但若使 用機(jī)械裝置則會(huì)導(dǎo)致成本變高。另外，對(duì)上述技術(shù)所示的二分割的緩沖套筒而言，為了防 止壓縮力局部集中而引起碳纖維芯的壓垮受損，需要采用以鋅等為主要成分的金屬進(jìn)行制 造。
[0007] 另外，當(dāng)在復(fù)合線狀體中重疊多張防滑片而使用時(shí)，在準(zhǔn)備階段需要層疊多張防 滑片。另外，當(dāng)將以上述方式準(zhǔn)備的兩個(gè)長(zhǎng)條狀防滑片安裝在復(fù)合線狀體時(shí)，需要使防滑片 的方向與復(fù)合線狀體的軸向平行，并且需要均等地保持兩個(gè)防滑片的間隔而進(jìn)行安裝，因 此在作業(yè)時(shí)需要熟練的技巧、和時(shí)間。
[0008] 另外，在上述方法中，存在如下問(wèn)題：需要一定人數(shù)的熟練者，并且經(jīng)過(guò)復(fù)雜的多 個(gè)工藝從而耗費(fèi)時(shí)間。
[0009] 此外，當(dāng)使用復(fù)合緩沖材料時(shí)，能夠?qū)⒆鳂I(yè)時(shí)間縮短10分鐘左右，但對(duì)于使用PC 鋼絞線的固定結(jié)構(gòu)，作業(yè)時(shí)間縮短為1分鐘左右，需要進(jìn)一步將作業(yè)時(shí)間縮短。另外，若對(duì) 作為復(fù)合緩沖材料的樹(shù)脂，持續(xù)施加大的力，則由于會(huì)發(fā)生變形、破損，可能不能經(jīng)受長(zhǎng)期 使用。
[0010] 另一方面，樹(shù)脂制復(fù)合緩沖材料蠕變量多，不適合供長(zhǎng)期使用的固定。而且，復(fù)合 緩沖材料的樹(shù)脂發(fā)生蠕變變形，因此不能經(jīng)受長(zhǎng)期使用。
[0011] 在此，本實(shí)用新型的目的在于，提供如下一種復(fù)合線狀體的末端固定結(jié)構(gòu)：無(wú)需使 用用于壓縮的機(jī)械裝置，并且不使用難以進(jìn)行作業(yè)的防滑片或復(fù)合緩沖材料等，通過(guò)用于 保持充分的把持力的末端固定結(jié)構(gòu)，能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行固定作業(yè)，并且可經(jīng)受長(zhǎng)期使用的復(fù) 合線狀體的末端固定結(jié)構(gòu)。
[0012] 本實(shí)用新型的復(fù)合線狀體的末端固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，具備：復(fù)合線狀體，其用 樹(shù)脂材料使連續(xù)纖維復(fù)合化，并以絞線狀成形；楔體，其以筒狀形成，并且其從作為拉伸側(cè) 的小徑側(cè)的頂端部向作為固定側(cè)的大徑側(cè)的后端部擴(kuò)徑，在其內(nèi)壁面轉(zhuǎn)印所述復(fù)合線狀體 的外表面，并形成有與所述復(fù)合線狀體的外表面卡合的被卡合部；及套筒，其設(shè)置于該楔體 的外周側(cè)，并具有朝向作為固定側(cè)的大徑側(cè)的后端部擴(kuò)徑的圓錐狀中空的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所述 楔體由多個(gè)分割楔體構(gòu)成，其中，所述分割楔體在圓周方向上被分割，并以各分割面具有間 隙地相互對(duì)置的方式形成，所述分割楔體的所述內(nèi)壁面由細(xì)微的凹凸面形成。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1是示出本實(shí)用新型實(shí)施方案的復(fù)合線狀體的固定結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。
[0014] 圖2是示出所述固定結(jié)構(gòu)中的分割楔體和套筒的縱剖視圖。
[0015] 圖3是示出所述固定結(jié)構(gòu)中的復(fù)合線狀體和楔體的立體圖。
[0016] 圖4是示出所述復(fù)合線狀體和楔體的分解立體圖。
[0017] 圖5是示出所述固定結(jié)構(gòu)的橫剖視圖。
[0018] 圖6是示出所述固定結(jié)構(gòu)的主要部分的放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面，參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方案進(jìn)行說(shuō)明。
[0020] 圖1是示出本實(shí)用新型實(shí)施方案的復(fù)合線狀體的固定結(jié)構(gòu)的縱剖視圖，圖2是示 出所述固定結(jié)構(gòu)中的分割楔體和套筒的縱剖視圖，圖3是示出所述固定結(jié)構(gòu)中的復(fù)合線狀 體和楔體的立體圖，圖4是示出所述復(fù)合線狀體和楔體的分解立體圖，圖5是示出所述固定 結(jié)構(gòu)的橫剖視圖，圖6是示出所述固定結(jié)構(gòu)的主要部分的放大圖。在本說(shuō)明書(shū)中，軸向是指 復(fù)合線狀體20延伸的長(zhǎng)度方向。
[0021] 復(fù)合線狀體的固定結(jié)構(gòu)10具備：復(fù)合線狀體20,其用樹(shù)脂材料使連續(xù)纖維復(fù)合 化，并以絞線狀成形；金屬材料制楔體30,其用于覆蓋該復(fù)合線狀體20 ;及金屬材料制套筒 50,其設(shè)置于該楔體30的外周側(cè)。此外，從圖1中的左方施加拉力，右端部是自由端。在楔 體30中，將作為拉伸側(cè)的小徑側(cè)稱為頂端部，將作為固定側(cè)的大徑側(cè)稱為后端部。
[0022] 復(fù)合線狀體20具有絞合了多根基礎(chǔ)絲21的結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)絲21以碳纖維（連續(xù)纖 維）和基體樹(shù)脂（具代表性的是環(huán)氧樹(shù)脂等熱固化樹(shù)脂）作為主材料。
[0023] 具有外徑為15. 2mm的1X7的絞合結(jié)構(gòu)的復(fù)合線狀體20,基礎(chǔ)絲21以一根芯基礎(chǔ) 絲21a作為中心，在其周圍絞合六根側(cè)基礎(chǔ)絲21b而構(gòu)成。芯基礎(chǔ)絲21a及側(cè)基礎(chǔ)絲21b的 直徑均為5. 1mm。芯基礎(chǔ)絲21a與側(cè)基礎(chǔ)絲21b形成的角度，即捻回角具代表性的是9°， 該捻回角的優(yōu)選范圍是18°以下。
[0024] 楔體30的內(nèi)徑由作為被固定體的復(fù)合線狀體20的形狀決定。因此，為了在不會(huì) 壓壞復(fù)合線狀體20程度的壓力下獲得充分的固定效率，需要確保足夠的長(zhǎng)度。作為具體的 長(zhǎng)度，以側(cè)基礎(chǔ)絲21b返回到圓周方向的相同位置的1節(jié)距為基準(zhǔn)而決定。在下文中描述 關(guān)于決定的過(guò)程。
[0025] 楔體30通過(guò)組合在圓周方向分割成兩部分的分割楔體40而形成為中空的圓錐臺(tái) 狀。
[0026] 分割楔體40具有半圓筒狀的主體41和凹凸部42a，所述凹凸部42a設(shè)置于該主體 41的內(nèi)壁面（卡合部）42并與復(fù)合線狀體20的外形相嵌合。該凹凸部42a具有將構(gòu)成復(fù) 合線狀體20的基礎(chǔ)絲21的外形轉(zhuǎn)印而成的凹凸，呈所謂的繩結(jié)狀。在形成將外形轉(zhuǎn)印而 成的這一凹凸的基礎(chǔ)上，如圖6所示，在內(nèi)壁面形成有細(xì)微凹凸42b。
[0027] 對(duì)于內(nèi)壁面42,通過(guò)這些繩結(jié)狀的凹凸部42a，可以在復(fù)合線狀體20與楔體30之 間得到高摩擦力。而且，通過(guò)具有細(xì)微凹凸42b產(chǎn)生如下效果，S卩，增大了與復(fù)合線狀體20 的各基礎(chǔ)絲21的接觸面積，并且使容易變形的復(fù)合線狀體20在剖面方向上進(jìn)一步增大摩 擦力。細(xì)微凹凸42b實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的高把持力和穩(wěn)定的固定。
[0028] 進(jìn)行拉伸試驗(yàn)以求出適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙群托ㄗ娱L(zhǎng)度。表1示出對(duì)于復(fù)合線狀體 20,改變了表面粗糙度和楔子長(zhǎng)度情況下，由基于楔體的固定結(jié)構(gòu)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)的表面 粗糙度、楔子長(zhǎng)度、固定負(fù)荷、固定效率、斷裂狀況、及評(píng)價(jià)的關(guān)系。固定效率為固定負(fù)荷與 復(fù)合線狀體的規(guī)定斷裂負(fù)荷的比值。固定效率超過(guò)75%時(shí)，評(píng)價(jià)計(jì)為〇（良）。
[0029]表1
[0030]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種復(fù)合線狀體的末端固定結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述復(fù)合線狀體的末端固定結(jié)構(gòu)具備： 復(fù)合線狀體，其用樹(shù)脂材料使連續(xù)纖維復(fù)合化，并以絞線狀成形； 楔體，其以筒狀形成，并且其外徑從承受拉力的頂端部向固定側(cè)的后端部擴(kuò)大，在其 內(nèi)壁面轉(zhuǎn)印所述復(fù)合線狀體的外表面，并形成有與所述復(fù)合線狀體的外表面卡合的被卡合 部；及 套筒，其設(shè)置于所述楔體的外周側(cè)，并具有朝向固定側(cè)的后端部擴(kuò)徑的圓錐狀中空的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)； 所述楔體由多個(gè)分割楔體構(gòu)成，其中，所述多個(gè)分割楔體是以在圓周方向上被分割，且 使分割面具有間隙地相互對(duì)置的方式形成的， 所述分割楔體的所述內(nèi)壁面由細(xì)微的凹凸面形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合線狀體的末端固定結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述分割楔體的所述內(nèi)壁面的凹凸面粗度是在粗糙度Rz= 60-500ym的范圍內(nèi)的無(wú) 數(shù)值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合線狀體的末端固定結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述分割楔體的長(zhǎng)度采用側(cè)基礎(chǔ)絲的1節(jié)距的72% -134%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合線狀體的末端固定結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述分割楔體的材質(zhì)由收縮率為1 %左右的球狀石墨鑄鐵構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合線狀體的末端固定結(jié)構(gòu)，其特征在于， 其是使用所述分割楔體的所述末端固定結(jié)構(gòu)； 所述套筒的內(nèi)徑的擴(kuò)徑角度與所述分割楔體的外徑的擴(kuò)徑角度相同或小于所述分割 楔體的外徑的擴(kuò)徑角度； 所述被卡合部的所述頂端部側(cè)的內(nèi)徑平滑地?cái)U(kuò)徑。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種復(fù)合線狀體的末端固定結(jié)構(gòu)，其具備：復(fù)合線狀體(20)，其用樹(shù)脂材料使連續(xù)纖維復(fù)合化，并以絞線狀成形；楔體(30)，其以筒狀形成，并且其外徑從承受拉力的頂端部向固定側(cè)的后端部擴(kuò)大，在其內(nèi)壁面(42)轉(zhuǎn)印所述復(fù)合線狀體的外表面，并形成有與所述復(fù)合線狀體(20)的外表面卡合的被卡合部(42)；及套筒(50)，其設(shè)置于楔體(30)的外周側(cè)，并具有朝向固定側(cè)的后端部擴(kuò)徑的圓錐狀中空的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所述楔體(30)由在圓周方向上被分割，并以各分割面具有間歇地相互對(duì)置的方式形成的多個(gè)分割楔體(40)構(gòu)成，通過(guò)將所述分割楔體(40)的內(nèi)壁面由細(xì)微凹凸(42b)形成，能夠在短時(shí)間內(nèi)加工，并且長(zhǎng)期維持充分的把持力。
【IPC分類】E01D19-14, E04C5-12
【公開(kāi)號(hào)】CN204531181
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520113640
【發(fā)明人】真鍋太輔, 蜂須賀俊次, 木村浩, 田村佳廣
【申請(qǐng)人】東京制綱株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月16日