一种可转动的体外预应力加固装置及其张拉方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可转动的体外预应力加固装置及其张拉方法，本装置包括圆形锚具和支撑组件，圆形锚具夹持碳纤维板两端，并通过销栓连接在固定锚框上，支撑组件位于跨中，用于实现张拉碳纤维板。本发明专利技术提出的体外预应力加固方案使用半圆台型夹片，对碳纤维板施加压力均匀，可以有效解决碳纤维板受力不均匀而发生的劈裂等问题，充分发挥碳纤维板的强度优势；通过设置可转动尾杆，可绕销轴180

【技术实现步骤摘要】
一种可转动的体外预应力加固装置及其张拉方法


[0001]本专利技术涉及体外预应力加固技术，具体涉及基于碳纤维板的体外预应力加固装技术。

技术介绍

[0002]桥梁结构由于结构老化、腐蚀、超载等原因而面临开裂，变形等问题而无法继续使用，严重还会危及行车安全。这个问题在全球范围内均广泛存在，目前结构的修复和加固已经成为相关领域的重要研究问题。在过去的几十年中，已经对不同的加固方法进行了大量的研究，以期通过提高结构的承载能力或改善结构的工作性能来延长其使用寿命。对旧有结构进行加固和修复，不仅可以避免重建新结构的巨大浪费，还可以减少拆建工程对社会，环境和经济的不利影响，最终提高建筑结构的可持续性。
[0003]体外预应力加固是一种理想的加固方法，一方面它能显著提高结构承载能力，改善结构受力状态，增大结构刚度；另一方面，其成本较低，可以在不影响结构正常使用的条件下进行加固，操作简便灵活。碳纤维板具有出色的力学性能、疲劳性能和耐久性，目前已经广泛应用于土木结构的加固工程，且取得了良好的加固效果。利用碳纤维板的体外预应力加固方法是最近几年发展起来的一种新型加固方法，已经被验证具有良好的加固效果，且可以有效解决材料强度无法充分利用的问题。由此可见，利用碳纤维板进行梁加固的方法正逐步被广泛应用，合适的碳纤维板的张拉锚固装置显得十分重要。
[0004]但是由于碳纤维板为各向异性材料，对锚具的性能要求极高。目前现有的碳纤维板锚具装置构造复杂，而且由于夹具压力不均匀等原因容易导致碳纤维板劈裂、滑移等问题，进而不能充分发挥碳纤维板的强度优势。

技术实现思路

[0005]针对现有基于碳纤维板的体外预应力加固方案所存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种可转动的体外预应力加固装置，其整体结构加单，并能够针对碳纤维板形成均匀压力，保证张力的稳定可靠性；在此基础上，进一步提供一种体外预应力加固张力方法。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供的可转动的体外预应力加固装置，包括2组固定锚框、2组锚具、碳纤维板以及支撑组件；
[0007]所述2组固定锚框与支撑组件分别固定到待加固结构的两端和跨中；
[0008]所述2组锚具分别夹持碳纤维板的两端，并且分别与2组固定锚框可转动连接；
[0009]所述支撑组件顶紧碳纤维板，对碳纤维板形成横向张拉。
[0010]在本专利技术的一些实例中，所述锚具为圆形锚具。
[0011]在本专利技术的一些实例中，所述圆形锚具包括套筒、套头、夹片组件和转动尾杆；
[0012]所述套筒内部设置圆台形通孔，其一端与套头一端螺接；所述套头另一端与转动尾杆螺接，所述转动尾杆的自由端与固定锚框可转动连接；
[0013]所述夹片组件整体呈圆台形并与套筒内部的圆台形通孔适配，所述夹片组件之间
形成有配合碳纤维板夹持区。
[0014]在本专利技术的一些实例中，所述夹片组件由两片半圆台形夹板配合构成。
[0015]在本专利技术的一些实例中，所述固定锚框包括框体和圆柱销轴，所述框体中形成有与锚具中转动尾杆自由端相配合的安置区；所述圆柱销轴将转动尾杆自由端可转动的限位在框体的安置区内。
[0016]在本专利技术的一些实例中，所述支撑组件包括底板、撑杆、螺母和顶板；
[0017]所述底板连接待加固结构，所述撑杆的一端固定设置在底座上，所述顶板通过螺母可调节的安置在撑杆上。
[0018]为了达到上述目的，本专利技术提供的可转动的体外预应力加固张拉方法，所述方法首先将2组固定锚框与支撑组件分别固定到待加固结构的两端和跨中；
[0019]接着，将碳纤维板两端通过锚具分别与2组固定锚框进行可转动连接；
[0020]接着，通过支撑组件顶紧碳纤维板的中部，对碳纤维板形成横向张拉。
[0021]在本专利技术的一些实例中，所述方法在对碳纤维板顶紧形成张拉时，可通过调整支撑组件的顶紧作业距离，以调整碳纤维板的张拉状态。
[0022]与现有技术相比，本专利技术提供的方案具有如下有益效果：
[0023]1、本专利技术方案中锚具使用2个半圆台型夹片，对碳纤维板施加压力均匀，可以有效解决碳纤维板受力不均匀而发生的劈裂等问题，充分发挥碳纤维板的强度优势；
[0024]2、本专利技术方案中锚具设置可转动尾杆，可绕销轴180
°
转动，可以加大简化了锚具与待加固结构的连接方式，降低连接成本，减小在碳纤维板在端部的应力集中；
[0025]3、本专利技术方案中使用支撑装置对碳纤维板横向张拉，可以摆脱对千斤顶等重型机械装置的依赖，便于实现，广泛用于待加固结构，如桥梁等。
[0026]4、本专利技术方案中张拉后的碳纤维板体系呈三角形，可以将碳纤维板的预应力有效地传递到结构跨中区域，从而减小跨中挠度，另外，支座的存在增大了碳纤维板的偏心距，有效提高结构的极限承载能力。
附图说明
[0027]以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。
[0028]图1为本专利技术实例中体外预应力加固装置的平面图；
[0029]图2为本专利技术实例中体外预应力加固装置的侧视图；
[0030]图3为本专利技术实例中体外预应力加固装置中的锚具剖面图；
[0031]图4为本专利技术实例中体外预应力加固装置中的锚具的爆炸示例图。
具体实施方式
[0032]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。
[0033]本专利专利技术人通过对现有体外预应力加固方案的构成以缺陷进行充分分析，同时对碳纤维板的具体构成以及性能特点进行充分研究，由此给出一种可转动的体外预应力加固装置，其整体构成与施工简单，能够便捷的对碳纤维板形成均匀压力以夹持安装碳纤维板，同时对碳纤维板形成张拉。
[0034]参见图1与图2，其所示为本专利技术给出的可转动的体外预应力加固装置100的构成示例。
[0035]由图可知，该可转动的体外预应力加固装置100主要由2组固定锚框110、2组锚具120、碳纤维板130以及支撑组件140相互配合构成。
[0036]其中，2组固定锚框110用于对应的固定到待加固结构的两端，而支撑组件140则固定到待加固结构的跨中部位。
[0037]在此基础上，2组锚具120分别对碳纤维板130的两端形成均匀压力，以夹持固定碳纤维板130的两端；与此同时，2组锚具120还分别与2组固定锚框可转动连接，由此实现对碳纤维板130稳定可靠的夹持固定。
[0038]进一步的，位于待加固结构跨中部位的支撑组件140则能够对安装在2组固定锚框110之间的碳纤维板130的中间部位进行顶紧，从而对碳纤维板形成横向张拉。
[0039]在一些实施方式中，本装置中的固定锚框110主要由框体111和圆柱销轴112相互配合构成。
[0040]其中，框体111整体为U形，由框体底板111a以及对称分布在框体底板111a两侧的框体侧板111b构成，两框体侧板111b与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.可转动的体外预应力加固装置，其特征在于，包括2组固定锚框、2组锚具、碳纤维板以及支撑组件；所述2组固定锚框与支撑组件分别固定到待加固结构的两端和跨中；所述2组锚具分别夹持碳纤维板的两端，并且分别与2组固定锚框可转动连接；所述支撑组件顶紧碳纤维板，对碳纤维板形成横向张拉。2.根据权利要求1所述的体外预应力加固装置，其特征在于，所述锚具为圆形锚具。3.根据权利要求2所述的体外预应力加固装置，其特征在于，所述圆形锚具包括套筒、套头、夹片组件和转动尾杆；所述套筒内部设置圆台形通孔，其一端与套头一端螺接；所述套头另一端与转动尾杆螺接，所述转动尾杆的自由端与固定锚框可转动连接；所述夹片组件整体呈圆台形并与套筒内部的圆台形通孔适配，所述夹片组件之间形成有配合碳纤维板夹持区。4.根据权利要求3所述的体外预应力加固装置，其特征在于，所述夹片组件由两片半圆台形夹板配合构成。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：许国文，姜旭，亓立刚，马明磊，强旭红，葛杰，杨燕，陈龙龙，卢强，李知恒，王彬楠，吴杭姿，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：