内嵌钢珠FRP筋内锥式粘结锚具及其实施方法技术

本发明专利技术公开了一种内嵌钢珠FRP筋内锥式粘结锚具及其实施方法，该锚具包括锚筒、钢珠，所述锚筒内开设有锥形的空腔，该空腔的直径由上自下递减；所述锚筒的上下两端分别设置有上端对中堵头和下端对中堵头，上端对中堵头和下端对中堵头上均开设有对中孔，对中孔用于将筋材穿过；所述上端对中堵头上开设有若干个孔洞，所述孔洞的直径大于钢珠的直径；所述钢珠为多个，填充于锚筒和筋材之间；所述锚筒上设有灌胶孔，灌胶孔与锚筒内的空腔连通。本发明专利技术的锚具具有较高的抗滑移能力、高锚固效率、良好的耐久性等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种受拉索或筋材的锚固装置，尤其是锚固纤维筋材(FRP)的粘结式锚固装置及其实施方法。
技术介绍
现有的FRP筋锚具主要有粘结式、夹持式和复合式三种。虽然现有的粘结式锚固装置，实现了对FRP筋的有效粘结，但该类型锚具在保证有效锚固的前提下，会导致锚具长度过大；同时内锥段的挤压作用可能出现明显的分布不均匀，整个内锥段的锚固作用不能完全发挥，整体锚固效率较低，不利于锚筒吨位的提高。夹持式锚具中夹片对FRP筋的横向挤压力过大，而FRP筋的横向抗剪强度较低，容易因筋材剪切破坏导致锚具失效。复合式锚具的构造复杂，对锚具材料要求高，增加了成本，不适于大规模生产应用。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提供一种内嵌钢珠FRP筋内锥式粘结锚具及其实施方法，以缩短锚具长度，能有效避免因夹持产生的剪切破坏和筋材的滑移，施工简单方便，费用较低，应用面广，可适用于各种不同类型的纤维筋材的锚具。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：一种内嵌钢珠FRP筋内锥式粘结锚具，包括锚筒、钢珠，所述锚筒内开设有锥形的空腔，该空腔的直径由上自下递减；所述锚筒的上下两端分别设置有上端对中堵头和下端对中堵头，上端对中堵头和下端对中堵头上均开设有对中孔，对中孔用于将筋材穿过；所述上端对中堵头上开设有若干个孔洞，所述孔洞的直径大于钢珠的直径；所述钢珠为多个，填充于锚筒和筋材之间；所述锚筒上设有灌胶孔，灌胶孔与锚筒内的空腔连通。所述灌胶孔位于锚筒下端。所述钢珠为多个直径不同的钢珠，以不同级配分层放入锚筒和筋材之间。所述上端对中堵头和下端对中堵头的中心位于锚筒的中轴线上。所述对中孔位于上端对中堵头和下端对中堵头的中心位置。所述孔洞位于对中孔周围，且呈环状分布。一种内嵌钢珠FRP筋粘结式锚具的实施方法，包括以下步骤：步骤一：将锚筒直立，并且将其内部的空腔直径较大的一端朝上，将筋材依次穿过下端对中堵头上的对中孔、锚筒、上端对中堵头上的对中孔；步骤二：固定锚筒的上端对中堵头和下端对中堵头，使筋材对中；步骤三：通过上端对中堵头上的若干个的孔洞，将直径由小到大的钢珠依次放入；步骤四：用压力灌胶设备从灌胶孔开口处进行灌胶；步骤五：灌胶后，待固化即可。所述步骤三中，每个孔洞中放入的相同直径的钢珠数量相等，使得钢珠在锚筒和筋材间均匀分布。所述步骤四中，灌胶时，直到上端对中堵头的所有对中孔及孔洞均有胶体溢出，完成灌胶。所述步骤五中，固化过程中，托住锚筒的下端对中堵头并保持锚筒筋材始终保持竖直状态，直至固化。有益效果：本专利技术在FRP筋材和锚筒之间嵌入钢珠，固定了筋材的位置，加强了锚具的性能，同时使锚具的抗滑移能力增强，锚具效率提高，减小了锚具长度，提高了锚具的耐久性。施工简单方便，费用低，可以广泛推广，适用于不同类型的FRP筋材。附图说明图1为本专利技术内嵌钢珠FRP筋带锥度粘结式锚具的三维模型示意图；图2为本专利技术内嵌钢珠FRP筋带锥度粘结式锚具的纵剖面结构示意图；图3为图2的I-I剖视图；图4为本专利技术内嵌钢珠FRP筋带锥度粘结式锚具的上端对中堵头的结构三维示意图；图5为实施例中锚具试验的荷载-位移曲线；图6为试件S-2纵剖切面的实物图；图中：1-锚筒，2-上端对中堵头，3-下端对中堵头，4-灌胶孔，5-钢珠，6-筋材，7-对中孔。具体实施方式如图1-4所示，一种内嵌钢珠FRP筋内锥式粘结锚具，包括锚筒1、钢珠5，锚筒1内开设有锥形的空腔，该空腔的直径由上自下递减；锚筒1的上下两端分别设置有上端对中堵头2和下端对中堵头3，上端对中堵头2和下端对中堵头3上均开设有对中孔7，对中孔7用于将筋材6穿过；上端对中堵头2上开设有若干个孔洞8，所述孔洞8的直径大于钢珠5的直径；钢珠5为多个，填充于锚筒1和筋材6之间；锚筒1上设有灌胶孔4，灌胶孔4与锚筒1内的空腔连通。为使得灌胶效果好，灌胶孔4尽量靠近锚筒1下端。钢珠5为多个直径不同的钢珠，以不同级配分层放入锚筒1和筋材6之间。钢珠5的直径与钢珠5所在位置的锚筒1内壁到筋材6表面的距离相适配。上端对中堵头2和下端对中堵头3的中心位于锚筒的中轴线上。对中孔7位于上端对中堵头2和下端对中堵头3的中心位置。孔洞8位于对中孔7周围，且呈环状分布。一种内嵌钢珠FRP筋粘结式锚具的实施方法，包括以下步骤：步骤一：将锚筒1直立，并且将其内部的空腔直径较大的一端朝上，将筋材6依次穿过下端对中堵头3上的对中孔、锚筒1、上端对中堵头2上的对中孔；步骤二：固定锚筒1的上端对中堵头2和下端对中堵头3，使筋材6对中；步骤三：通过上端对中堵头2上的若干个的孔洞8，将直径由小到大的钢珠5依次放入；每个孔洞8中放入的相同直径的钢珠数量相等，使得钢珠5在锚筒1和筋材6间均匀分布；步骤四：用压力灌胶设备从灌胶孔4开口处进行灌胶；直到上端对中堵头2的所有对中孔及孔洞均有胶体溢出，完成灌胶；步骤五：灌胶后，待固化即可；固化过程中，托住锚筒1的下端对中堵头并保持锚筒筋材始终保持竖直状态，直至固化。下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。实施例本实施例中共制作了3组锚具试件，3组试件均采用与本专利技术的锚具相同的尺寸，锚具长度为50mm，为了测试专利技术锚具的锚固效率，3组试件另一端必须有效锚固，故均采用长度200mm钢管直筒锚具，3组试件筋材自由端长度为250mm。筋材均采用直径5mm的带肋CFRP筋材。本实例的实施方法的步骤如上文所述，3组试件的不同之处如下表1所示：表13组试件制作工艺图5为锚具试验的荷载-位移曲线，由图可知采用S-2和S-3锚具锚固的筋材没有滑移或者滑移后又有后期承载力，而S-1锚具锚固后的筋材在受力很小时就产生滑移。该试验可证明钢珠对锚具锚固效率提高的作用。图6为试件S-2纵剖切面的实物图。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内嵌钢珠FRP筋内锥式粘结锚具，其特征在于：包括锚筒(1)、钢珠(5)，所述锚筒(1)内开设有锥形的空腔，该空腔的直径由上自下递减；所述锚筒(1)的上下两端分别设置有上端对中堵头(2)和下端对中堵头(3)，上端对中堵头(2)和下端对中堵头(3)上均开设有对中孔(7)，对中孔(7)用于将筋材(6)穿过；所述上端对中堵头(2)上开设有若干个孔洞(8)，所述孔洞(8)的直径大于钢珠(5)的直径；所述钢珠(5)为多个，填充于锚筒(1)和筋材(6)之间；所述锚筒(1)上设有灌胶孔(4)，灌胶孔(4)与锚筒(1)内的空腔连通。

【技术特征摘要】
1.一种内嵌钢珠FRP筋内锥式粘结锚具，其特征在于：包括锚筒(1)、钢珠(5)，所述锚筒(1)内开设有锥形的空腔，该空腔的直径由上自下递减；所述锚筒(1)的上下两端分别设置有上端对中堵头(2)和下端对中堵头(3)，上端对中堵头(2)和下端对中堵头(3)上均开设有对中孔(7)，对中孔(7)用于将筋材(6)穿过；所述上端对中堵头(2)上开设有若干个孔洞(8)，所述孔洞(8)的直径大于钢珠(5)的直径；所述钢珠(5)为多个，填充于锚筒(1)和筋材(6)之间；所述锚筒(1)上设有灌胶孔(4)，灌胶孔(4)与锚筒(1)内的空腔连通。2.根据权利要求1所述的内嵌钢珠FRP筋内锥式粘结锚具，其特征在于：所述灌胶孔(4)位于锚筒(1)下端。3.根据权利要求1所述的内嵌钢珠FRP筋内锥式粘结锚具，其特征在于：所述钢珠(5)为多个直径不同的钢珠，以不同级配分层放入锚筒(1)和筋材(6)之间。4.根据权利要求1所述的内嵌钢珠FRP筋粘结式锚具，其特征在于：所述上端对中堵头(2)和下端对中堵头(3)的中心位于锚筒的中轴线上。5.根据权利要求1所述的内嵌钢珠FRP筋粘结式锚具，其特征在于：所述对中孔(7)位于上端对中堵头(2)和下端对中堵头(3)的中心位置。6.根据权利要求1所述的内嵌钢珠FRP筋内锥...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦卫红，惠卓，张璇，秦诗达，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32