一种预应力棒材锚固体系及实施方法技术

本发明专利技术提供一种预应力棒材锚固体系及实施方法，所述锚固体系包括底板、外套筒和内套筒，底板的一侧面上开设有第一安装孔，另一侧面上开设有与第一安装孔相连通的第二安装孔，第一安装孔的直径大于第二安装孔的直径；外套筒包括与第一安装孔相适配的柱状部，柱状部的一端设置有旋钮部，旋钮部的横截面轮廓为多边形，外套筒为中空结构，内侧壁上开设有内螺纹；内套筒的内侧开设有锥型贯穿孔，外周侧设有与外套筒的内螺纹相适配的外螺纹，第二安装孔的内侧壁上设有凸起结构，内套筒的外螺纹上开设有与凸起结构相适配的槽口。上述方案中，所述锚固体系通过设置底板、外套筒和内套筒，能简单高效地对CFRP拉索或预应力筋材进行锚固和张拉。张拉。张拉。

【技术实现步骤摘要】
一种预应力棒材锚固体系及实施方法


[0001]本专利技术涉及土木工程
，特别是指一种预应力棒材锚固体系及实施方法。

技术介绍

[0002]碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic，简称CFRP)具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳、温度变形小等特性，是一种非常适用于拉索和预应力结构的工程材料，在空间结构拉索体系、桥梁拉索及预应力结构用筋材中具有很广泛的应用前景。
[0003]不同于传统钢质拉索或预应力绞线所采用的高强钢丝材料，CFRP具有力学特性各向异性特点，抗拉强度高，但抗压强度、抗剪强度低。因此，CFRP拉索或预应力筋材的锚具以及与其相适应的张拉构造措施和方法，不能直接采用传统钢丝拉索或预应力筋的技术。CFRP拉索或预应力筋材的高效锚固体系以及与其项适应的高效张拉方法，是其工程应用中的关键问题。
[0004]目前，常用的CFRP拉索或预应力筋材的锚具包括粘结型锚具、机械型锚具和兼具粘结与机械挤压锚固原理的复合型锚具等。这类锚具体系借鉴了钢质拉索和预应力筋材的锚固原理，并通过锚具构造优化缓解锚固体系对CFRP造成的压应力和剪应力集中问题，一定程度上解决了高效锚固体系的问题。
[0005]然而，与该类锚固体系相适应的钢质预应力筋材的张拉方法，并不能适用于CFRP预应力筋材。传统的钢质筋材可以通过张拉设备直接夹持筋材进行预应力张拉，在张拉到位后通过夹片等部件锁止筋材，之后卸除张拉设备，完成张拉施工。但是，CFRP抗压和抗剪性能差，导致CFRP筋材不能制备被张拉设备夹持。因此，为了完成张拉，通常需要在CFRP筋材锚具的后端附加相应的钢质张拉段，但这样就会带来两方面的弊端：一是附加钢质张拉段之后，筋材的锚固体系和张拉断构造的长度过大，给施工造成很大的不便；二是在附加的张拉构造上进行张拉时，相比传统钢质筋材的锚固和张拉体系，会导致张拉过程中CFRP锚固体系上产生非常大的集中力，因此将会使得锚固体系变得非常笨重。
[0006]综上，现有的锚固体系及其张拉构造，难以满足CFRP预应力筋材的工程实际使用需求。因此，亟需统筹考虑CFRP预应力筋材高效锚固与高效施工张拉，开发与其相适应的锚具构造及配套的张拉构造和实施方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是提供一种预应力棒材锚固体系及实施方法，以解决现有的锚固体系及其张拉构造，难以满足CFRP预应力筋材的工程实际使用需求的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种预应力棒材锚固体系，包括底板、外套筒和内套筒，其中，所述底板的一侧面上开设有第一安装孔，另一侧面上开设有与所述第一安装孔相连通的第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔同轴设置，且所述第一安装孔的直径大于所述第二安装孔的直径；所述外套筒包括与所述底板的第一安装孔相适配的柱状部，所述柱状部的一端设置有
旋钮部，所述旋钮部的横截面轮廓为多边形，且所述多边形的内切圆直径大于所述柱状部的外径，所述外套筒为中空结构，所述外套筒的内侧壁上开设有内螺纹；所述内套筒的内侧开设有用于固定拉索的锥型贯穿孔，外周侧设有与所述外套筒的内螺纹相适配的外螺纹，所述内套筒能够穿过所述底板的第二安装孔与所述外套筒旋接，所述第二安装孔的内侧壁上设有凸起结构，所述内套筒的外螺纹上开设有与所述凸起结构相适配的槽口。
[0010]其中，所述外套筒的柱状部能够插设在所述第一安装孔中，且所述柱状部的长度与所述第一安装孔的深度一致。
[0011]在一个较佳的实施例中，所述旋钮部的长度大于所述柱状部的长度。
[0012]进一步的，所述外套筒的两端端面分别为柱状部端面和旋钮部端面，所述外套筒的内螺纹自所述柱状部端面向所述旋钮部端面延伸，且距所述旋钮部端面预定距离。
[0013]其中，所述凸起结构的数量为二个，二个所述凸起结构对称设置，所述槽口沿所述内套筒的轴向设置。
[0014]其中，所述旋钮部的横截面轮廓为正六边形，所述旋钮部和所述柱状部同轴设置。
[0015]其中，所述连接体上设置有多个所述第一安装孔，所述第二安装孔的数量与所述第一安装孔的数量相对应。
[0016]本专利技术还提供一种上述预应力棒材锚固体系的实施方法，包括：
[0017]S1、将拉索从内套筒的锥型贯穿孔的小开口端穿入，并与所述内套筒通过灌浆粘结，上述过程可在工厂内完成便于提升施工效率；
[0018]S2、将外套筒的柱状部安装至第一安装孔；
[0019]S3、将所述内套筒安装至第二安装孔；
[0020]S4、旋转所述外套筒的旋钮部，所述内套筒在螺纹的作用下，带动所述拉索沿轴向移动，以进行张拉和锚固。
[0021]本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：
[0022]随着扭动旋钮部预应力张拉荷载逐渐增大，预应力张拉水平由扭转产生的位移控制，随着位移增加张拉荷载增大，螺纹的接触面积增加，外套筒对内套筒的约环向束也在增强，有助于外套筒和内套筒的协同受力。张拉成型完毕之后，锚具也完全成型，达到最大锚固能力，从而实现张拉和锚固的同步进行和完成。上述过程上实现CFRP筋材的锚固张拉一体化，避免CFRP筋材在传统锚固过程中的被夹持，即避免CFRP筋材受剪，提升锚固效率的同时减小锚具长度，以解决目前的锚固体系及其张拉构造难以满足CFRP预应力筋材的工程实际使用需求的问题。
附图说明
[0023]图1为本专利技术预应力棒材锚固体系的第一实施例的爆炸图；
[0024]图2为本专利技术预应力棒材锚固体系的第一实施例的底板的结构图；
[0025]图3为本专利技术预应力棒材锚固体系的外套筒的结构图；
[0026]图4为本专利技术预应力棒材锚固体系的外套筒的剖视图；
[0027]图5为本专利技术预应力棒材锚固体系的内套筒的结构图；
[0028]图6为本专利技术预应力棒材锚固体系的安装过程示意图；
[0029]图7为本专利技术预应力棒材锚固体系的安装完成结构图。
[0030][附图标记][0031]1、底板；2、外套筒；3、内套筒；4、CFRP拉索；5、槽口；
[0032]6、第一安装孔；7、第二安装孔；8、凸起结构；9、柱状部；10、旋钮部；
[0033]11、内螺纹；12、锥型贯穿孔；13、外螺纹。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0035]如图1～图7所示的，本专利技术的实施例提供一种预应力棒材锚固体系，包括底板1、外套筒2和内套筒3，如图2所示的，所述底板1的一侧面上开设有第一安装孔6，另一侧面上开设有与所述第一安装孔6相连通的第二安装孔7，所述第一安装孔6与所述第二安装孔7同轴设置，且所述第一安装孔6的直径大于所述第二安装孔7的直径。
[0036]如图3所示的，所述外套筒2包括与所述底板1的第一安装孔6相适配的柱状部9，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预应力棒材锚固体系，其特征在于，包括底板、外套筒和内套筒，其中，所述底板的一侧面上开设有第一安装孔，另一侧面上开设有与所述第一安装孔相连通的第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔同轴设置，且所述第一安装孔的直径大于所述第二安装孔的直径；所述外套筒包括与所述底板的第一安装孔相适配的柱状部，所述柱状部的一端设置有旋钮部，所述旋钮部的横截面轮廓为多边形，且所述多边形的内切圆直径大于所述柱状部的外径，所述外套筒为中空结构，所述外套筒的内侧壁上开设有内螺纹；所述内套筒的内侧开设有用于固定拉索的锥型贯穿孔，外周侧设有与所述外套筒的内螺纹相适配的外螺纹，所述内套筒能够穿过所述底板的第二安装孔与所述外套筒旋接，所述第二安装孔的内侧壁上设有凸起结构，所述内套筒的外螺纹上开设有与所述凸起结构相适配的槽口。2.根据权利要求1所述的预应力棒材锚固体系，其特征在于，所述外套筒的柱状部能够插设在所述第一安装孔中，且所述柱状部的长度与所述第一安装孔的深度一致。3.根据权利要求1所述的预应力棒材锚固体系，其特征在于，所述旋钮部的长度大于所述柱状部的长...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓刚，周瑜健，吴朝昀，岳清瑞，王安妮，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：