一种桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置，属于桥梁技术领域。本发明专利技术包括碳纤维板，所述碳纤维板的两端上均连接有锚具，其中位于碳纤维板一端的锚具中部通过一根固定杆穿过固定板，所述固定杆上套设的弧形螺母弧面配合于固定板上；其中位于碳纤维板另一端的锚具中部通过一根固定杆穿过张拉固定板，所述固定杆上套设的弧形螺母弧面配合于张拉固定板上，该锚具与张拉固定板之间架设有张拉机构。本发明专利技术主要解决桥梁上采用预应力碳纤维板加固，使夹锚住碳纤维板持续不滑移而稳定不被剪断的技术难题。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置
本专利技术涉及桥梁
，特别是一种桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置。
技术介绍
碳纤维板具有抗拉伸强度的特点，通过预应力张拉粘贴到桥梁底来提高桥梁的抗裂、抗弯能力和增强桥梁荷载能力的加固方法，已被越来越多的桥梁设计单位和业主单位米用。预应力混凝土结构桥梁容易受新建时张拉施工不到位、波纹管灌浆不密实和超荷载运行以及设计荷载值因历史原因偏低、随着使用年限的增长老化和功能改变等诸多因素影响，不能满足运行强度要求需要，通常需要对其进行抗弯、抗烈度加固处理来满足设计运行荷载质量，约束桥梁横向裂纹和裂缝的产生和发展并延长桥梁的使用寿命。现有加固方法中，由于碳纤维复合材料具有高强抗拉伸强度(2000— 3000Mpa)，而在不施加预应力时碳纤维板的强度利用只是有效承载能力的不足20%，严重浪费了碳纤维板高强度的优越性能。在通过施加预应力后碳纤维板将能充分发挥其有效承载能力，使其强度利用保持到较高水平，所以很多科研单位和个人分别提出了种种方法，对碳纤维板采用预应力张拉后锚固粘结在混凝土结构底部来提高结构承载能力。桥梁抗弯加固设计中因可安装碳纤维板施工位置的限制，通常会考虑增加一定碳纤维板的厚度和预拉标准有效承载强度的30%或60%来提高抗弯荷载能力，由于碳纤维板横向剪切强度低，且有一定的厚度和宽度、表面又光滑，要使持续不滑移而稳定的夹锚住碳纤维板并不被剪断是预应力碳纤维板加固桥梁的一大难题。碳纤维板在张拉后通常还需在板和混凝土结构之间采用环氧树脂胶粘剂来粘结，使其形成一个受力整体；桥梁加固后的使用寿命长达几十年甚至更长时间，动荷载质量所产生的梁结构挠度变化和桥梁所处的环境带来侵蚀的不确定性等特点，而目前，国家标准规范和现有市场中，还没有任何一种胶粘剂能在不确定性动荷载质量挠度变化和桥梁所处环境，带来的侵蚀中经受住长达几十年粘结稳定。冲击荷载带来疲劳将使碳纤维板与混凝土之间的粘结变为失效，此时由最初通过碳纤维板和混凝土粘结形成一体来减轻碳纤维板两端的夹持力的方法，难以承担住所要承受的长期、稳定、有效的荷载夹持力。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于:针对上述存在的问题，提供一种桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置，主要解决桥梁上采用预应力碳纤维板加固，使夹锚住碳纤维板持续不滑移而稳定不被剪断的技术难题；同时能够承受要求的长期、稳定、有效的荷载夹持力，能够确保碳纤维板在张拉过程中拉力对中和扭力平衡，使得张拉后的固定过程中能控制拧紧螺母的扭力平衡；同时还解决了碳纤维板二次张拉的问题。本专利技术采用的技术方案如下:本专利技术的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置，包括碳纤维板，所述碳纤维板的两端上均连接有锚具，其中位于碳纤维板一端的锚具中部通过一根固定杆穿过固定板，所述固定杆上套设的弧形螺母弧面配合于固定板上；其中位于碳纤维板另一端的锚具中部通过一根固定杆穿过张拉固定板，所述固定杆上套设的弧形螺母弧面配合于张拉固定板上，该锚具与张拉固定板之间架设有张拉机构。由于采用了上述结构，弧形螺母(指螺母的端面为弧面结构，如球面等)的端面与张拉固定板的端面之间采用接触弧面配合，使得弧形螺母与张拉固定板可以该接触弧面相对转动，同理，弧形螺母的端面与固定板的端面之间采用接触弧面配合，使得弧形螺母与固定板可以该接触弧面相对调心转动，可见当碳纤维板两端连接的固定杆错位不正对，可能造成应力集中等情况，弧形螺母会以接触面自动地调节其与固定板、张拉固定板之间的相对位置关系，起到调心恢复平衡，避免应力集中的作用。因此即使碳纤维板两端的固定板不正对，也不会影响碳纤维板的正常使用，这在施工过程中解决了非常大的施工难题。现有技术中，所有固定板安装于混凝土梁的底部相对应的位置，相互之间的位置精度要求较高，由于混凝土梁内的钢筋多而杂，需要通过钻孔的方式采用螺栓将固定板安装于混凝土梁底部，由于钢筋的位置无法精确定位使得在钻孔时，要错开钢筋位置也就需要凭借运气来操作，使得同一固定板上标定位的多个孔无法同时被钻到要求的深度来通过螺栓固定，极易造成碳纤维板两端错开，(而在张拉碳纤维板过程中当偏心达到0.5毫米以上、张拉力从4吨起碳纤维板内部已开始产生破裂，随着张拉力进一步加大碳纤维板破裂逐渐加聚最后导致完全断裂，在断裂过程中极易出现安全风险)，这就大大影响了固定板的安装精度，继而影响到了整个锚固系统中碳纤维板的张拉效果。而采用本专利技术的技术之后，在安装固定板时，可以选择避开钢筋的位置，无需刻意去控制固定板之间的位置精度，即使出现相对偏差使碳纤维的两端错开不在同一轴线上，也完全可以通过弧形螺母来进行调节，使碳纤维板两端始终保持在同一轴线上，不会影响张拉效果。锚具主要用于在碳纤维板的两端进行夹持，并通过锚具中部连接的唯一一根固定杆，将锚具与固定板进行连接，能够承受要求的长期、稳定、有效的荷载夹持力，能够确保碳纤维板在张拉过程中拉力对中和扭力平衡，使得张拉后的固定过程中能控制拧紧螺母的扭力平衡。该锚具与张拉固定板之间架设有张拉机构，当桥梁初次安装或者长期使用过后，需要进行张拉时，可以在锚具和张拉固定板之间架设张拉机构，通过该张拉机构来调节碳纤维板一端上锚具与张拉固定板的距离，实现了对碳纤维板的张拉以及二次张拉的效果，当张拉操作完成后即可将张拉机构撤掉，即可使碳纤维板正常使用。可见本专利技术还解决了碳纤维板二次张拉的问题。同时本专利技术中在锚具上连接有唯一一根固定杆来进行固定，可避免两根以上固定杆形成的偏差，而在碳纤维板上形成左右受力不均而容易折断的问题，本专利技术中唯一的一根固定杆，可使碳纤维板上的受力始终对中，不会存在受力不均的情况，使碳纤维板的寿命更长久。本专利技术的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置，所述张拉固定板和固定板固定于桥梁的底面上，其中所述张拉固定板和固定板上分别设有4个用于螺栓穿过的长条孔，所述长条孔在张拉固定板与固定板上呈阵列分布。由于采用了上述结构，现有固定板上的孔是相对固定的圆孔，在进行安装时，需要基于该圆孔在混凝土梁上打孔并一一对应，其中固定板上的一个或多个圆孔对应打孔时会遇上混凝土梁中的钢筋而无法错开，造成了锚固系统不好安装；而采用本专利技术的固定板上设置四个长条孔，多个长条孔呈阵列分布，即便是在混凝土梁上遇钢筋时，可避开钢筋位置在其旁打孔，在安装时只需调节混凝土梁上的孔内连接的螺杆在长条孔内的相对位置即可，此时的固定板相对于精确安装位置有所偏移，当碳纤维板两端进行连接时，可通过弧形螺母与固定板之间的弧形接触面，调整固定杆与固定板之间的相对角度，仍然能够保证碳纤维板的两端进行张拉的效果，使碳纤维板能够承受要求的长期、稳定、有效的荷载夹持力，能够确保碳纤维板在张拉过程中拉力对中和扭力平衡，使得张拉后的固定过程中能控制拧紧螺母的扭力平衡。本专利技术的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置，在碳纤维板的两侧设有导压块，所述导压块被锚杆固定于桥梁底面；所述导压块的设有导压轨槽，所述锚具的两侧上设有可配合于导压轨槽内往复运动的锚具轨道柱。由于采用了上述结构，使锚具两侧上的锚具轨道柱可匹配到导压块的导压轨槽中，当碳纤维板进行张拉时由于有轻微的轴心力偏移，碳纤维板端部的锚具可沿导压轨槽方向移动，从而可使碳纤维板保持与桥梁底面之间的距离不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置，其特征在于：它包括碳纤维板，所述碳纤维板的两端上均连接有锚具，其中位于碳纤维板一端的锚具中部通过一根固定杆穿过固定板，所述固定杆上套设的弧形螺母弧面配合于固定板上；其中位于碳纤维板另一端的锚具中部通过一根固定杆穿过张拉固定板，所述固定杆上套设的弧形螺母弧面配合于张拉固定板上，该锚具与张拉固定板之间架设有张拉机构。

【技术特征摘要】
1.一种桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置，其特征在于:它包括碳纤维板，所述碳纤维板的两端上均连接有锚具，其中位于碳纤维板一端的锚具中部通过一根固定杆穿过固定板，所述固定杆上套设的弧形螺母弧面配合于固定板上；其中位于碳纤维板另一端的锚具中部通过一根固定杆穿过张拉固定板，所述固定杆上套设的弧形螺母弧面配合于张拉固定板上，该锚具与张拉固定板之间架设有张拉机构。2.如权利要求1所述的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置，其特征在于:所述张拉固定板和固定板固定于桥梁的底面上，其中所述张拉固定板和固定板上分别设有4个用于螺栓穿过的长条孔，所述长条孔在张拉固定板与固定板上呈阵列分布。3.如权利要求1或2所述的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置，其特征在于:在碳纤维板的两侧设有导压块，所述导压块被锚杆固定于桥梁底面；所述导压块的设有导压轨槽，所述锚具的两侧上设有可配合于导压轨槽内往复运动的锚具轨道柱。4.如权利要求3所述的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置，其特征在于:所述张拉机构包括固定于锚具上的锚具张拉座、以及固定于张拉固定板上的固定板张拉座，所述锚具张拉座与固定板张拉座中穿过有张拉杆，所述张拉杆的一端上套设有弧形螺母弧面配合于固定板张拉座上，所述张拉杆的另一端连接于千斤顶上，所述千斤顶抵于锚具张拉座上；或者所述张拉杆的一端上套设有弧形螺母弧面配合于锚具张拉座上，所述张拉杆的另一端连接于千斤顶上，所述千斤顶抵于固定板张拉座上。5.如权利要求4所述桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置，其特征在于:...

【专利技术属性】
技术研发人员：方俊华，
申请(专利权)人：成都市磐固科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51