组合装配纠偏式预应力纤维片材张拉装置及其施工方法制造方法及图纸

组合装配纠偏式预应力纤维片材张拉装置，包括张拉端锚具、张拉反力架、张拉导杆、张拉挡板和千斤顶；张拉端锚具包括U型板、上锚固板和下锚固板，预应力纤维片材右端夹持在上锚固板和下锚固板之间，张拉反力架包括连接板、固定板和承压板，张拉端锚具右侧和张拉反力架左侧之间对应设置有锚固连接结构。本发明专利技术还公开了一种组合装配纠偏式预应力纤维片材张拉装置的施工方法。本发明专利技术使张拉导杆重心与预应力纤维片材重心基本保持一致，解决了预应力纤维片材张拉过程中偏心受力问题。张拉反力架、U型板和张拉端锚具为装配式连接，安装便捷，可重复利用，降低了工程成本；改善了张拉反力架立板受力情况，使得张拉过程中张拉导杆受力更加合理。

Combined assembly deviation correcting type prestressed fiber sheet tensioning device and construction method thereof

Assembly deviation type prestressed fiber sheet tension device, including tension anchorage and tension counter force frame, Zhang Ladao tension rod, baffle and jack; tension anchor including U plate, anchor plate and the lower anchor plate, prestressed fiber sheet is clamped between the upper right side of the anchor plate and the lower anchor plate, Zhang pull the counter force frame comprises a connecting plate, a fixed plate and bearing plate, and tension between anchorage and tension on the right side of the counter force frame is correspondingly provided with a left anchor connection structure. The invention also discloses a construction method of a combined assembly deviation correcting type prestressed fiber sheet tensioning device. The gravity center of the tension guide rod is basically consistent with the gravity center of the prestressed fiber sheet, and the eccentric force problem in the tensioning process of the prestressed fiber sheet is solved. The tensile force frame, U plate and tension anchorage assembly type connection, convenient installation, can be reused, reducing the cost of the project; improve the tensile force of vertical plate plane stress condition, so that in the process of drawing tension rod force is more reasonable.

【技术实现步骤摘要】
组合装配纠偏式预应力纤维片材张拉装置及其施工方法
本专利技术属于土木工程结构加固修复
，尤其涉及组合装配纠偏式预应力纤维片材张拉装置及其施工方法。
技术介绍
近年来纤维片材（包括碳纤维、玄武岩纤维等）以其轻质高强、耐腐蚀、施工方便的独特优点，成为了土木工程结构加固修复领域的研究与应用热点。传统粘贴纤维片材加固技术的主要不足之处，在于无法发挥纤维片材的高强度特性。大量研究表明，粘贴纤维片材前预先施加预应力能够有效克服这一缺陷，即纤维片材施加预应力后可大幅度提高纤维片材强度利用率。另外，现有预应力纤维片材锚具主要有波形锚、夹片锚、平板锚三大类，但无论采用何种锚具进行加固，对纤维片材施加预应力时均需要使用千斤顶进行张拉，由于千斤顶具有一定的体积，而实际加固受现场空间位置限制，无法对千斤顶进行深度开槽处理。总的来看，现有预应力纤维片材张拉技术存在以下突出不足：1）千斤顶重心与张拉导杆重心不一致，张拉过程中易导致张拉导杆、张拉反力架等发生弯曲变形，对纤维片材预应力施加造成不利影响；2）纤维片材张拉过程中张拉导杆重心与纤维片材重心之间存在偏心，易损伤纤维片材；3）张拉反力架结构笨重，操作复杂繁琐，加固施工结束后需要整体留置在结构上不能重复利用，并且影响结构美观。
技术实现思路
为了解决现有预应力纤维片材张拉端锚固方法中的不足之处，本专利技术提供了一种结构紧凑、装配简单、确保张拉导杆及张拉反力架保持良好状态、张拉反力架便于拆装重复利用且能够避免张拉过程偏心受力问题的组合装配纠偏式预应力纤维片材张拉装置及其施工方法。为实现上述目的，本专利技术的具体方案如下：一种组合装配纠偏式预应力纤维片材张拉装置，包括张拉端锚具、张拉反力架、张拉导杆7、张拉挡板12和千斤顶11；预应力纤维片材1右端夹持在张拉端锚具内，张拉导杆7沿左右水平方向平行设有两根，张拉端锚具、张拉反力架和张拉挡板12，自左向右依次穿套在两根张拉导杆7上，张拉导杆7的两端分别螺纹连接有左锁紧螺母2和右锁紧螺母13，左锁紧螺母2右端与张拉端锚具左端面接触，右锁紧螺母13左端与张拉挡板12左侧表面接触；千斤顶11的本体和活塞杆的端部分别与张拉反力架右端和张拉挡板12左侧表面顶压配合；张拉端锚具和张拉挡板12之间设有位于千斤顶11下方的纠偏机构；张拉端锚具右侧和张拉反力架左侧之间对应设置有锚固连接结构；张拉反力架包括连接板21、固定板17和承压板18，连接板21的前部和后部沿左右水平方向均设有一条用于穿设张拉导杆7的右导向孔16，连接板21通过第二高强螺栓10固定连接在土木工程结构梁的下表面，固定板17的右端边沿与承压板18的上端边沿固定连接构成的L型板状结构，固定板17通过第三高强螺栓22固定设置在连接板21的下表面，承压板18的右侧表面与千斤顶11的活塞杆端部顶压配合；纠偏机构包括张拉偏心调节杆24、左调节螺母25、右调节螺母26、螺旋压簧27和挡块28，张拉偏心调节杆24平行于张拉导杆7，张拉偏心调节杆24右端穿过张拉挡板12，右调节螺母26螺纹连接在张拉偏心调节杆24右端并与张拉挡板12右侧面接触，张拉偏心调节杆24左端穿过承压板18，螺旋压簧27和挡块28均套设在张拉偏心调节杆24上，左调节螺母25螺纹连接在张拉偏心调节杆24左端并与挡块28左端面接触，螺旋压簧27左端和右端分别与挡块28右端面和承压板18左侧面顶压配合。张拉端锚具包括U型板19、上锚固板14和下锚固板15，预应力纤维片材1右端夹持在上锚固板14和下锚固板15之间，上锚固板14和下锚固板15之间通过若干个阵列布置的第一高强螺栓5紧固连接，U型板19的开口端水平向右设置，U型板19的前部和后部沿左右水平方向均设有一条用于穿设张拉导杆7的左导向孔3，上锚固板14和下锚固板15位于U型板19内，U型板19的U型内壁开设有U型定位槽23，上锚固板14和下锚固板15的左侧边沿、前侧边沿和后侧边沿分别位于U型定位槽23内，U型板19的中部上侧面开设有用于穿过预应力纤维片材1的凹槽20，上锚固板14下表面和下锚固板15的上表面均匀设置有若干条防滑齿纹，每条防滑齿纹的长度方向均与预应力纤维片材1的长度方向垂直，防滑齿纹深为0.5mm，相邻两条防滑齿纹间距为4.8mm。锚固连接结构包括一组腰型孔6和一组带内攻丝的圆孔8，上锚固板14和和下锚固板15的左侧边沿对齐，上锚固板14的长度小于下锚固板15的长度，一组腰型孔6自前而后开设在下锚固板15的右侧部，每个腰型孔6的长度方向均沿左右水平方向设置，一组圆孔8自前而后开设在连接板21左侧部，每个腰型孔6均与一个圆孔8左右对应设置。所述的纠偏机构设置有两套，两套纠偏机构位于同一水平面上；螺旋压簧7的刚度系数，其中E、A与l分别表示为纤维片材弹性模量、截面面积与长度。所述的纠偏机构设置有两套，两套纠偏机构位于同一水平面上；所述螺旋压簧7的刚度系数综合考虑纤维片材、张拉导杆7与张拉偏心调节杆24的变形确定。一种组合装配纠偏式预应力纤维片材张拉装置的锚固方法，包括以下步骤：1）、截取预应力纤维片材1：根据土木工程结构梁的长度裁剪合适长度的预应力纤维片材1，预应力纤维片材1尺寸规格为：宽度50mm、厚度1.4mm；2）、加工制作张拉端锚具的U型板19、上锚固板14和下锚固板15，上锚固板14的长度为220mm，下锚固板15的长度为240mm，上锚固板14和下锚固板15的厚度均为12mm；加工制作张拉反力架的连接板21、固定板17和承压板18，张拉反力架的固定板17和承压板18构成的L型板状结构一体折弯而成；加工制作两根张拉导杆7，张拉导杆7直径与长度分别为12mm、1m；加工制作纠偏机构的张拉偏心调节杆24和挡块28；3）、使用固定锚具将预应力纤维片材1的左端夹持到土木工程结构梁的左侧下表面；将预应力纤维片材1的左端放置到张拉端锚具的上锚固板14和下锚固板15之间，上锚固板14和下锚固板15表面的防滑齿纹中分增强与预应力纤维片材1的紧固摩擦力，拧上第一高强螺栓5使上锚固板14和下锚固板15夹紧预应力纤维片材1，把上锚固板14和下锚固板15由U型板19右端敞口处向左推入到U型定位槽23内，预应力纤维片材1穿过预应力纤维片材1中部上侧的凹槽20；然后安装张拉反力架：对于张拉反力架位置的确定，设定对预应力纤维片材1施加预应力值为极限强度的30%，预应力纤维片材1的伸长率1.7%，通过计算得出预应力纤维片材1实际伸长量为，以张拉端锚具靠近千斤顶11的一端起始位置，沿向右张拉方向测量出5.1cm，该位置即为张拉反力架的安装位置，先使用第二高强螺栓10把连接板21固定连接在土木工程结构梁的下表面，然后再使用第三高强螺栓22把固定板17固定设置在连接板21的下表面；4）、安装张拉端动力驱动机构：将两根张拉导杆7穿到左导向孔3和右导向孔16内，再把张拉挡板12穿到两根张拉导杆7右端，将千斤顶11放置在承压板18与张拉挡板12之间，在两根张拉导杆7的左端拧上左锁紧螺母2，在两根张拉导杆7的右端拧上右锁紧螺母13；5）、安装纠偏机构：将两根张拉偏心调节杆24穿到张拉挡板12和承压板18之间，先在张拉偏心调节杆24的右端拧上右调节螺母26，再依次把螺旋压簧27和挡块28依次套到张拉偏心调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合装配纠偏式预应力纤维片材张拉装置，其特征在于：包括张拉端锚具、张拉反力架、张拉导杆（7）、张拉挡板（12）和千斤顶（11）；预应力纤维片材（1）右端夹持在张拉端锚具内，张拉导杆（7）沿左右水平方向平行设有两根，张拉端锚具、张拉反力架和张拉挡板（12），自左向右依次穿套在两根张拉导杆（7）上，张拉导杆（7）的两端分别螺纹连接有左锁紧螺母（2）和右锁紧螺母（13），左锁紧螺母（2）右端与张拉端锚具左端面接触，右锁紧螺母（13）左端与张拉挡板（12）左侧表面接触；千斤顶（11）的本体和活塞杆的端部分别与张拉反力架右端和张拉挡板（12）左侧表面顶压配合；张拉端锚具和张拉挡板（12）之间设有位于千斤顶（11）下方的纠偏机构；张拉端锚具右侧和张拉反力架左侧之间对应设置有锚固连接结构；张拉反力架包括连接板（21）、固定板（17）和承压板（18），连接板（21）的前部和后部沿左右水平方向均设有一条用于穿设张拉导杆（7）的右导向孔（16），连接板（21）通过第二高强螺栓（10）固定连接在土木工程结构梁的下表面，固定板（17）的右端边沿与承压板（18）的上端边沿固定连接构成的L型板状结构，固定板（17）通过第三高强螺栓（22）固定设置在连接板（21）的下表面，承压板（18）的右侧表面与千斤顶（11）的活塞杆端部顶压配合；纠偏机构包括张拉偏心调节杆（24）、左调节螺母（25）、右调节螺母（26）、螺旋压簧（27）和挡块（28），张拉偏心调节杆（24）平行于张拉导杆（7），张拉偏心调节杆（24）右端穿过张拉挡板（12），右调节螺母（26）螺纹连接在张拉偏心调节杆（24）右端并与张拉挡板（12）右侧面接触，张拉偏心调节杆（24）左端穿过承压板（18），螺旋压簧（27）和挡块（28）均套设在张拉偏心调节杆（24）上，左调节螺母（25）螺纹连接在张拉偏心调节杆（24）左端并与挡块（28）左端面接触，螺旋压簧（27）左端和右端分别与挡块（28）右端面和承压板（18）左侧面顶压配合。...

【技术特征摘要】
1.组合装配纠偏式预应力纤维片材张拉装置，其特征在于：包括张拉端锚具、张拉反力架、张拉导杆（7）、张拉挡板（12）和千斤顶（11）；预应力纤维片材（1）右端夹持在张拉端锚具内，张拉导杆（7）沿左右水平方向平行设有两根，张拉端锚具、张拉反力架和张拉挡板（12），自左向右依次穿套在两根张拉导杆（7）上，张拉导杆（7）的两端分别螺纹连接有左锁紧螺母（2）和右锁紧螺母（13），左锁紧螺母（2）右端与张拉端锚具左端面接触，右锁紧螺母（13）左端与张拉挡板（12）左侧表面接触；千斤顶（11）的本体和活塞杆的端部分别与张拉反力架右端和张拉挡板（12）左侧表面顶压配合；张拉端锚具和张拉挡板（12）之间设有位于千斤顶（11）下方的纠偏机构；张拉端锚具右侧和张拉反力架左侧之间对应设置有锚固连接结构；张拉反力架包括连接板（21）、固定板（17）和承压板（18），连接板（21）的前部和后部沿左右水平方向均设有一条用于穿设张拉导杆（7）的右导向孔（16），连接板（21）通过第二高强螺栓（10）固定连接在土木工程结构梁的下表面，固定板（17）的右端边沿与承压板（18）的上端边沿固定连接构成的L型板状结构，固定板（17）通过第三高强螺栓（22）固定设置在连接板（21）的下表面，承压板（18）的右侧表面与千斤顶（11）的活塞杆端部顶压配合；纠偏机构包括张拉偏心调节杆（24）、左调节螺母（25）、右调节螺母（26）、螺旋压簧（27）和挡块（28），张拉偏心调节杆（24）平行于张拉导杆（7），张拉偏心调节杆（24）右端穿过张拉挡板（12），右调节螺母（26）螺纹连接在张拉偏心调节杆（24）右端并与张拉挡板（12）右侧面接触，张拉偏心调节杆（24）左端穿过承压板（18），螺旋压簧（27）和挡块（28）均套设在张拉偏心调节杆（24）上，左调节螺母（25）螺纹连接在张拉偏心调节杆（24）左端并与挡块（28）左端面接触，螺旋压簧（27）左端和右端分别与挡块（28）右端面和承压板（18）左侧面顶压配合。2.根据权利要求1所述的组合装配纠偏式预应力纤维片材张拉装置，其特征在于：张拉端锚具包括U型板（19）、上锚固板（14）和下锚固板（15），预应力纤维片材（1）右端夹持在上锚固板（14）和下锚固板（15）之间，上锚固板（14）和下锚固板（15）之间通过若干个阵列布置的第一高强螺栓（5）紧固连接，U型板（19）的开口端水平向右设置，U型板（19）的前部和后部沿左右水平方向均设有一条用于穿设张拉导杆（7）的左导向孔（3），上锚固板（14）和下锚固板（15）位于U型板（19）内，U型板（19）的U型内壁开设有U型定位槽（23），上锚固板（14）和下锚固板（15）的左侧边沿、前侧边沿和后侧边沿分别位于U型定位槽（23）内，U型板（19）的中部上侧面开设有用于穿过预应力纤维片材（1）的凹槽（20），上锚固板（14）下表面和下锚固板（15）的上表面均匀设置有若干条防滑齿纹，每条防滑齿纹的长度方向均与预应力纤维片材（1）的长度方向垂直，防滑齿纹深为0.5mm，相邻两条防滑齿纹间距为4.8mm。3.根据权利要求2所述的组合装配纠偏式预应力纤维片材张拉装置，其特征在于：锚固连接结构包括一组腰型孔（6）和一组带内攻丝的圆孔（8），上锚固板（14）和和下锚固板（15）的左侧边沿对齐，上锚固板（14）的长度小于下锚固板（15）的长度，一组腰型孔（6）自前而后开设在下锚固板（15）的右侧部，每个腰型孔（6）的长度方向均沿左右水平方向设置，一组圆孔（8）自前而后开设在连接板（21）左侧部，每个腰型孔（6）均与一个圆孔（8）左右对应设置。4.根据权利要求3所述的组合装配纠偏式预应力纤维片材张拉装置，其特征在于：所述的纠偏机构设置有两套，两套纠偏机构位于同一水平面上；螺旋压簧（7）的刚度系数，其中E、A与l分别表示为纤维片材弹性模量、截面面积与长度。5.根据权利要求3所述的组合装配纠偏式预应力纤维片材张拉装置，其特征在于：所述的纠偏机构设置有两套，两套纠偏机构位于同一水平面上；所述螺旋压簧（7）的刚度系数综合考虑纤维片材、张拉导杆（7）与张拉偏心调节杆（24）的变形确...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵顺波，汪志昊，裴松伟，李晓克，范宏宇，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南,41