玻璃钢锚杆制造技术浅析.pdfVIP

D一6 玻璃钢学会第十六届玻璃钢／复合材料学术年会论文集 2006年 玻璃钢锚杆制造技术浅析 张诗光 (金川集团公司，甘肃金昌 737103) 摘要：玻璃钢锚杆是近年来发展较快的一种新型产品，因其独特的优越性能，在土建类的工程结构、加固 修复上有广阔的应用前景。现有玻璃钢锚杆在成型工艺上大致分为拉挤／模压型和拉挤／缠绕型。本文以拉 挤／墟绕成型工艺为基础，对玻璃钢锚杆的制造原理和成型技术进行了剖析。 关键词：玻璃钢；锚杆；拉挤／缠绕工艺 锚固技术在坝体加固、地下结构支护、边坡稳固、结构抗倾覆等工程上已得到广泛应用。 作为锚固技术中的关键部件．锚杆，其作用主要是稳固岩体及煤体，防止其崩塌。常见的锚杆 分为木锚杆、竹锚杆、钢锚杆。从以往的使用情况来看，木锚杆、竹锚杆控制巷道围岩效果较 差，强度低，耐腐蚀性差；钢锚杆由于易腐蚀，重量大，同时在挖掘时易产生火花而在实际使用 中存在着诸多不便。作为替代产品，复合材料锚杆由于其耐腐蚀、强度高、重量轻、耐电磁等优 点日益受到人们的青睐。玻璃钢螺纹杆的研究和应用始于20世纪60年代的美国，主要是为 了解决沿海地区和气候寒冷地区的钢筋混凝土结构免遭盐蚀危害。随后荷兰，加拿大，日本也 积极地加入到玻璃钢螺纹杆的开发行列。发达国家在玻璃钢锚杆成型工艺及应用推广上都达 到了较高的水平。近年来，我国对玻璃钢锚杆的需求日趋增多，由于技术水平有限，锚杆研制 生产在我国处于起步阶段，生产技术还不成熟，产品的综合性能有待提高。然而，进口锚杆价 格昂贵，这迫切需要我fJTJ3n快在这方面的系统研究。 1玻璃钢锚杆的成型工艺 与传统拉挤杆件不同，玻璃钢锚杆杆体分为锚固段和自由段。自由段需具有规整螺纹，以 配合安装其他附件。制造锚杆表面的螺纹结构是研制初期须考虑的关键问题。从所掌握的资 料情况来看，国外玻璃钢螺纹杆的成型工艺大致有拉挤／模压型和拉挤／缠绕型。拉挤／模压成 型工艺是拉挤出杆件后进行二次成型，采用模压工艺在杆体表面压制螺纹。这种工艺方法无 法完全解决拉挤杆体与模塑部分的界面粘结问题，因而不能充分发挥拉挤杆体的优异性能。 目前，大多数厂家使用的是拉挤／缠绕成型工艺。顾名思义，这种工艺融合了拉挤与缠绕的特 点，能够一次成型出锚杆杆体，既具有拉挤棒材良好的拉伸强度，又能实现规则的螺纹形式。 与其它工艺方法相比，这种方法具有操作简便、自动化程度高的特点，从整个流程来说，也很容 易理解和接受。如果设计得当，使用一些简单的设备就可以投人生产。拉挤／缠绕工艺分为以 下几个部分。 (1)纤维的引_出 在纤维浸渍之前的部分可称为纤维的引出。这部分工序通常是由若干纱架构成。纤维从 纱架上有序地抽出，经过定位孔，进入胶槽。由于锚杆的力学性能要求较高，纤维浸入胶槽前 应对其进行烘干、预热。这样可以干燥纤维，而且预热后的纤维在浸入胶槽后能得到更好的浸 渍，对提高生产速度非常有利。 (2)纤维的浸渍 纤维浸渍的好坏将对产品性能产生直接的影响。研究纤维与树脂的匹配性，胶槽采取恒 165 温控制的方式以降低树脂粘度都是提高纤维浸渍性的有效措施。 (3)预成型 对于锚杆的生产来说，预成型的设计相对较为简单。类似于拉挤圆棒的预成型，纱孔呈放 射状分布，体现均匀、对称的原则。有一点需要注意的是，预成型的挤胶效果非常重要，设计合 理的过纱孔，能够将纤维的富余胶液挤出，从而减少在缠绕时纵向纤维束的表面溢胶现象，提 高制品的表面质量。 (4)缠绕工序 锚杆的连续杆状结构很容易让人联想到使用拉挤工艺，但是单纯的拉挤工艺无法实现杆 体的规则螺纹结构。从某种程度上说，拉缠工艺技术似乎对螺纹的成型有一定的借鉴作用，因 为掇缠工艺可以在产品的内部或外部增加横向的缠绕结构，这种结构与锚杆的螺纹形状十分 相似。受拉缠工艺的启发，对某些环节进行了改进，形成锚杆的生产工艺。这种工艺也是目前 国外生产锚杆的主要方法之一。在各个工序中，与螺纹成型密切相关的是缠绕工序。通过缠 绕装置，对缠绕材料施加一定的张力，并以一定的角度缠绕在纵向纤维上，形成螺纹雏形。其 中，缠绕张力