一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系及其使用方法技术

本发明专利技术提供了一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系及其使用方法，解决了现有的锚板的锚孔发生形变后难以修复，且锚板由整块的厚钢板制成，导致其重量大，成本高，运输和装配时均比较费力的问题。本发明专利技术减少了原来的锚板结构的钢材占比，复合锚板大量采用FRP材料、UHPC材料对钢材进行替换，节约了成本，减轻了锚板结构整体重量。同时，复合锚板采用可拆分式的多个配件进行组装，减轻单个配件取放时的重量，便于运输和装配。本发明专利技术的外层约束采用抗垂直剪切性能更好的钢材制成，避免了FRP材料由于垂直于纤维方向强度较弱而导致的抗剪强度低的问题，结构更为科学合理，抗变形性能更好。抗变形性能更好。抗变形性能更好。

【技术实现步骤摘要】
一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系及其使用方法


[0001]本专利技术涉及预应力张拉
，特别是指一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系及其使用方法。

技术介绍

[0002]预应力张拉就是在构件中提前加拉力，使得被施加预应力张拉构件承受压应力，进而使得其产生一定的形变，来应对结构本身所受到的荷载，包括构件自身重量的荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载作用等，提高构件的抗弯能力和刚度，推迟裂缝出现的时间，增加构件的耐久性。
[0003]预应力张拉一般需要用到钢绞线、千斤顶、锚板、锚具等。其中锚板所用的材料多为一整块的厚钢板制成，这种锚板在使用时存在以下问题：（1）该锚板的锚孔在张拉式，由于锚具对锚孔壁施加的涨膜作用力比较大，锚孔的内壁在发生形变后，难以修复，锚板的使用寿命较低；（2）锚板由整块的厚钢板制成，导致其重量大，成本高，运输和装配时均比较费力。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中所存在的现有的锚板的锚孔发生形变后难以修复，且锚板由整块的厚钢板制成，导致其重量大，成本高，运输和装配时均比较费力的问题，本专利技术提出了一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系及其使用方法。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系，包括多套复合锚板和钢垫板，钢垫板为带有多个供钢绞线穿过的线孔的钢板结构；复合锚板包括由钢材制成的外约束钢套，外约束钢套包括钢套管和底板，钢套管为左右通透的管状结构，底板固定设在钢套管的右端以封闭钢套管的右端口，底板上设有多个左右通透的第一通孔，第一通孔与钢套管的内部连通，第一通孔用于供钢绞线穿过；钢套管的内部从右向左依次填充设有第一UHPC锚板和内衬钢锚板，第一UHPC锚板由UHPC一体预制成型，第一UHPC锚板、内衬钢锚板的外周面与钢套管的内侧面接触，钢套管用以约束第一UHPC锚板、内衬钢锚板；第一UHPC锚板内设有多个左右通透且左大右小的第一锥形孔，第一锥形孔与第一通孔一一左右对应，第一锥形孔内设有可拆的第一FRP锥套；内衬钢锚板上设有多个左右通透且左大右小的第二锥形孔，第二锥形孔与第二通孔一一左右对应；第二锥形孔与第一FRP锥套的内孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构；钢绞线从右向左依次穿过第一通孔、第一FRP锥套和第二锥形孔；第二锥形孔内插设有锥形套结构的锚具，锚具套设在钢绞线上，锚具的左端延伸至第二锥形孔的外部，锚具的最大直径大于第二锥形孔的最大内径。锚具的右端插设在第
一FRP锥套内。
[0006]优选的，第一通孔为左右通透且左大右小的锥形孔结构，第二锥形孔、第一FRP锥套的内孔和第一通孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构；第一通孔的最小内径小于锚具的最小外径，锚具的右端插设在第一通孔内。
[0007]优选的，钢套管的内部从右向左依次填充设有第一UHPC锚板、内衬钢锚板和第二UHPC锚板，第二UHPC锚板由UHPC一体预制成型；第一UHPC锚板、内衬钢锚板和第二UHPC锚板的外周面与钢套管的内侧面接触，钢套管用以约束第一UHPC锚板、内衬钢锚板和第二UHPC锚板；第二UHPC锚板内设有多个左右通透且左大右小的第三锥形孔，第三锥形孔内设有可拆的第二FRP锥套；第二FRP锥套的内孔、第二锥形孔与第一FRP锥套的内孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构；第二FRP锥套的最大内径小于锚具的最大外径，锚具插设在第二FRP锥套、第二锥形孔和第一FRP锥套内。
[0008]优选的，钢套管的内侧活动插设有左右通透的内约束FRP套，内约束FRP套的外周面与钢套管的内侧面接触；内约束FRP套套设在第一UHPC锚板、内衬钢锚板和第二UHPC锚板的外侧，内约束FRP套用以对第一UHPC锚板、内衬钢锚板和第二UHPC锚板进行约束。
[0009]优选的，内约束FRP套的左端固定连接有FRP锚板，FRP锚板用以封闭内约束FRP套的左端口；FRP锚板上设有多个左右通透的第二通孔，第二通孔与第二FRP锥套的内孔的左右对应，第二通孔用以供钢绞线和锚具穿过。
[0010]优选的，第二通孔为左大右小的锥形孔结构，第二通孔、第二FRP锥套的内孔、第二锥形孔与第一FRP锥套的内孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构；第二通孔的最大内径小于锚具的最大外径，锚具插设在第二通孔、第二FRP锥套、第二锥形孔和第一FRP锥套内。
[0011]优选的，钢套管、第一UHPC锚板、内衬钢锚板、第二UHPC锚板和内约束FRP套均为左大右小的锥体结构。
[0012]一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系的使用方法，包括以下步骤：S1~采用UHPC材料通过模具预制n+1套第一UHPC锚板、第二UHPC锚板，采用钢材预制n+1套外约束钢套和内衬钢锚板，外约束钢套的钢套管和底板采用焊接连接，采用FRP材料通过模具预制n+1套第一FRP锥套、第二FRP锥套、FRP锚板和内约束FRP套，其中，FRP锚板和内约束FRP套为一体预制成型，形成n+1套复合锚板的配件，其中n套复合锚板用以安装在桥梁预制板的钢绞线孔的端口内，作为固定端复合锚板，剩余一套复合锚板作为可拆的活动端复合锚板；S2~张拉施工准备阶段，将外约束钢套、第一UHPC锚板、第一FRP锥套、内衬钢锚板、第二UHPC锚板、第二FRP锥套、FRP锚板、内约束FRP套、锚具依次套设在钢绞线上，形成固定端复合锚板，并将固定端复合锚板其推入桥梁预制板的钢绞线孔的端口内，固定端复合锚板抵靠在预埋在桥梁预制板内的张拉锚垫板上；S3~在钢绞线上套设钢垫板，使钢垫板抵靠在固定端复合锚板的锚具上；
S4~将穿心式液压千斤顶套设在钢绞线上，并使穿心式液压千斤顶的其中一端抵靠在钢垫板上；S5~参照步骤S2，在钢绞线上组装活动端复合锚板，使活动端复合锚板抵靠在穿心式液压千斤顶的另一端；S6~对活动端复合锚板、穿心式液压千斤顶、钢垫板、固定端复合锚板进行检查，检查合格后，控制穿心式液压千斤顶伸出，穿心式液压千斤顶的其中一端抵靠在钢垫板上，穿心式液压千斤顶的另一端抵靠在活动端复合锚板的外约束钢套的底板上，开始张拉，张拉完成后，依次拆除活动端复合锚板、穿心式液压千斤顶、钢垫板；S7~向钢绞线孔内注入UHPC浆液，填充钢绞线孔内的空隙，并使固定端复合锚板被UHPC浆液固定在钢绞线孔内。
[0013]本专利技术的优点：（1）本专利技术减少了原来的锚板结构的钢材占比，复合锚板大量采用FRP材料、UHPC材料对钢材进行替换，节约了成本，减轻了锚板结构整体重量。同时，复合锚板采用可拆分式的多个配件进行组装，减轻单个配件取放时的重量，便于运输和装配。而且，在活动端复合锚板的某一配件的锚孔发生形变后，也可以通过更换该配件，实现锚板结构整体的继续利用，提高使用寿命，节约成本。
[0014]（2）本专利技术的外层约束采用抗垂直剪切性能更好的钢材制成，避免了FRP材料由于垂直于纤维方向强度较弱而导致的抗剪强度低的问题，结构更为科学合理，抗变形性能更好。
[0015]（3）在张拉完成后，留在桥梁预制板的钢绞线孔的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系，其特征在于：包括多套复合锚板和钢垫板（11），钢垫板（11）为带有多个供钢绞线（1）穿过的线孔的钢板结构；复合锚板包括由钢材制成的外约束钢套（2），外约束钢套（2）包括钢套管和底板，钢套管为左右通透的管状结构，底板固定设在钢套管的右端以封闭钢套管的右端口，底板上设有多个左右通透的第一通孔，第一通孔与钢套管的内部连通，第一通孔用于供钢绞线（1）穿过；钢套管的内部从右向左依次填充设有第一UHPC锚板（3）和内衬钢锚板（4），第一UHPC锚板（3）由UHPC一体预制成型，第一UHPC锚板（3）、内衬钢锚板（4）的外周面与钢套管的内侧面接触，钢套管用以约束第一UHPC锚板（3）、内衬钢锚板（4）；第一UHPC锚板（3）内设有多个左右通透且左大右小的第一锥形孔，第一锥形孔与第一通孔一一左右对应，第一锥形孔内设有可拆的第一FRP锥套（6）；内衬钢锚板（4）上设有多个左右通透且左大右小的第二锥形孔（401），第二锥形孔（401）与第二通孔一一左右对应；第二锥形孔（401）与第一FRP锥套（6）的内孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构；钢绞线（1）从右向左依次穿过第一通孔、第一FRP锥套（6）和第二锥形孔（401）；第二锥形孔（401）内插设有锥形套结构的锚具（10），锚具（10）套设在钢绞线（1）上，锚具（10）的左端延伸至第二锥形孔（401）的外部，锚具（10）的最大直径大于第二锥形孔（401）的最大内径。2.锚具（10）的右端插设在第一FRP锥套（6）内。3.如权利要求1所述的一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系，其特征在于：第一通孔为左右通透且左大右小的锥形孔结构，第二锥形孔（401）、第一FRP锥套（6）的内孔和第一通孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构；第一通孔的最小内径小于锚具（10）的最小外径，锚具（10）的右端插设在第一通孔内。4.如权利要求1或2所述的一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系，其特征在于：钢套管的内部从右向左依次填充设有第一UHPC锚板（3）、内衬钢锚板（4）和第二UHPC锚板（5），第二UHPC锚板（5）由UHPC一体预制成型；第一UHPC锚板（3）、内衬钢锚板（4）和第二UHPC锚板（5）的外周面与钢套管的内侧面接触，钢套管用以约束第一UHPC锚板（3）、内衬钢锚板（4）和第二UHPC锚板（5）；第二UHPC锚板（5）内设有多个左右通透且左大右小的第三锥形孔，第三锥形孔内设有可拆的第二FRP锥套（7）；第二FRP锥套（7）的内孔、第二锥形孔（401）与第一FRP锥套（6）的内孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构；第二FRP锥套（7）的最大内径小于锚具（10）的最大外径，锚具（10）插设在第二FRP锥套（7）、第二锥形孔（401）和第一FRP锥套（6）内。5.如权利要求3所述的一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系，其特征在于：钢套管的内侧活动插设有左右通透的内约束FRP套（9），内约束FRP套（9）的外周面与钢套管的内侧面接触；内约束FRP套（9）套设在第一UHPC锚板（3）、内衬钢锚板（4）和第二UHPC锚板（5）的外侧，
内约束FRP套（9）用以对第一UHPC锚板（3）、...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯大阔，王耀，孟庆鑫，徐洪广，吴景华，郭晓，张栋翔，
申请(专利权)人：中国建筑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：