【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及体外预应力加固，更具体的说是涉及一种体外环向预应力加固装置及使用其的加固方法。
技术介绍
1、体外预应力结构体系，是指对布置在承载结构或构件主体之外的预应力筋施加预应力所形成的预应力结构体系，属于后张预应力施工。
2、体外预应力法是指通过使用体外预应力筋对实际施工中的结构构件，如梁、板、柱等进行增强或者加固的方法，能够改变原结构内力分布并降低原结构应力水平。体外预应力加固法可在基本不改变结构构件的截面高度的条件下提高结构构件的承载力以及构件在使用阶段的工作能力。体外预应力加固是主动加固法中的重要方法，普遍出现结构在工作中产生裂缝和跨中挠度较大的大跨度桥梁，基于不可恢复的非弹性变形和由此产生的应力重分布作用，在多种加固方法中，体外预应力加固法可以得到较好的加固效果。
3、由于环境变化的侵蚀、所受荷载超过承载能力以及自然灾害是导致结构承载力不足、构件开裂的重要因素。所以在实际施工中要对主要承重结构进行增强或者加固，特别是对桥梁结构和墙板等大跨度结构构件，采用环向预应力加固可以减缓构件开裂程度及变形破坏等安全隐患。
4、对于传统的体外预应力加固方法，大多数需要凿去原构件的部分混凝土保护层，对原结构或多或少会产生损害，对于施工空间要求较大。
5、现存的大多数锚具多采用锯齿形齿口，在体外预应力长时间的拉伸下容易对钢丝或是碳纤维板产生“切割”效果，不利于长时间承受预应力，且在施加环形预应力时无法提供纵向的增强和加固。
6、因此，如何提供一种能够有效的保护加固钢丝不被破
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种体外环向预应力加固装置及使用其的加固方法，在不破坏原有构件的情况下，对构件进行体外环向预应力加固。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种体外环向预应力加固装置，包括夹具和连接件；
4、所述夹具包括下夹板、上夹板和锚固板，所述下夹板、上夹板上均对应设置有第一锚固区和第二锚固区，所述下夹板、上夹板相对的第一锚固区设有开口相对布置的锚固槽；所述下夹板上的所述第二锚固区的板面上开设有凹槽，所述上夹板上的所述第二锚固区的板面上设有与所述凹槽适配的凸起，所述凸起与所述凹槽相互咬合；所述锚固板插入所述锚固槽内，所述锚固板的侧壁开设有侧向锚固孔；其中，所述下夹板和所述上夹板对应所述第一锚固区的板面与所述锚固板通过第一锚固螺栓紧固，所述下夹板和所述上夹板对应所述第二锚固区的板面通过第二锚固螺栓紧固；
5、所述连接件为l型板，其两板面上均开设有与所述侧向锚固孔对应的连接孔，所述连接孔与所述侧向锚固孔通过第一连接螺栓将两个所述夹具连接形成l型。
6、上述技术方案的有益效果是，夹具能够夹持用于施加体外预应力的钢丝，通过凸起和凹槽的配合，能够防止在预应力施工过程中出现滑移现象，提供足够的咬合力防止钢丝被拔出，上夹板与下夹板和锚固板的板面相对平滑，可以防止钢丝在多次拉拔的作用下被切割，减少钢丝的损坏。
7、优选的，所述连接件包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板的一板端开设有多个插口，所述第二连接板的一板端固定有多个插块，所述插块插入所述插口内并通过第二连接螺栓紧固。第一连接板和第二连接板采用插接的方式并通过第二连接螺栓紧固，在实际使用时，可以调整第一连接板与第二连接板的相对角度，来满足不能倾斜角度的被加固构件的使用需求，加固装置使用更加灵活方便。
8、优选的，所述第二连接螺栓采用m14螺栓。
9、优选的，所述凸起为圆柱形凸起，所述凹槽为圆柱形凹槽。
10、优选的，所述第一锚固螺栓和所述第一连接螺栓均采用m16螺栓，所述第二锚固螺栓采用m18螺栓。
11、优选的，对应所述下夹板上的所述第一锚固区的板面四角开设有四个下通孔，对应所述下夹板上的所述第二锚固区的板面四角开设有四个下锚固孔；所述上夹板的板面上分别开设有与所述下通孔对应的上通孔和与所述下锚固孔对应的上锚固孔，所述锚固板的板面上开设有与所述上通孔和所述下通孔对应的连接通孔；所述第一锚固螺栓的螺纹端依次贯穿所述上通孔、所述连接通孔和所述下通孔并通过第一锚固螺母紧固；所述第二锚固螺栓的螺纹端依次贯穿所述上锚固孔和所述下锚固孔并通过第二锚固螺母紧固。
12、本专利技术还提供了一种体外环向预应力加固方法，采用上述技术方案中的体外环向预应力加固装置对构件进行体外预应力张拉施工，在施工过程中，多个所述连接件将多个所述夹具连接成待张拉装置以对被加固构件施加三个或四个方向的预应力，所述上夹板和下夹板相对的板面上夹持有钢丝；多个所述待张拉装置通过所述钢丝连接成整体并放置在被加固构件的顶面和底面；
13、所述被加固构件的侧面设有多个转向板，所述钢丝绕过多个所述转向板的板面以将位于所述被加固构件顶面的待张拉装置与位于所述被加固构件底面的待张拉装置连接成环形预应力张拉装置；预应力张拉机构安装在对应所述待张拉装置中的夹具上的所述第一锚固区远离所述第二锚固区的端部以对所述被加固构件施加预应力。
14、上述技术方案的有益效果是，通过连接件将夹具两两连接，两个连接件将三个夹具组成三向预应力加固装置并设在被加固构件顶面和底面的边缘位置，四个连接件将四个夹具组成口字型的四向预应力加固装置并设在被加固构件顶面和底面的中部，多个加固装置之间通过钢丝连接成适应被加固构件结构尺寸的整体加固结构，被加固构件设有转向板能够减少被加固构件边缘棱角对钢丝的磨损，提高钢丝的周转率，同时结构装置围绕被加固构件设置形成能够施加环形预应力的装置，通过预应力张拉机构对加固装置施加预应力完成被加固构件的体外预应力加固施工。
15、优选的，所述预应力张拉机构包括加载板、张拉螺杆、穿心千斤顶、压力传感器和固定螺母，两块所述加载板对称设在所述夹具两侧的两个所述连接件对应的板面两侧，两个所述张拉螺杆贯穿两块所述加载板并分别设在两个所述连接件的顶端和底端，所述穿心千斤顶套设在所述张拉螺杆的张拉端，其一端与所述加载板的板面抵接，所述压力传感器套设在所述张拉端上并与所述穿心千斤顶的另一端抵接，所述固定螺母螺纹连接在所述张拉螺杆的两端以将所述加载板、所述张拉螺杆、所述穿心千斤顶和所述压力传感器紧固。
16、通过设置在夹具两侧的两个连接板顶端和底端的两个张拉螺杆对加固装置进行夹持，穿心千斤顶对加固装置施加张拉力，压力传感器能够实时显示张拉力的数值，达到设计值后预应力施加完毕，松开固定螺母，依次拆除压力传感器、穿心千斤顶、张拉螺杆和加载板，重复上述操作对其他加固装置施加张拉力进行体外预应力加固作业。
17、优选的，所述转向板为圆弧形板，对称设在所述被加固构件的两侧，所述转向板的两端通过第三连接螺栓与所述被加固构件的顶面和底面抵接。通过圆弧形的转向板实现钢丝沿被加固构件两侧的过渡，防止因被加固构本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种体外环向预应力加固装置，其特征在于，包括：夹具(1)和连接件(2)；
2.根据权利要求1所述的一种体外环向预应力加固装置，其特征在于，所述连接件(2)包括第一连接板(21)和第二连接板(22)，所述第一连接板(21)的一板端开设有多个插口(211)，所述第二连接板(22)的一板端固定有多个插块(221)，所述插块(221)插入所述插口(211)内并通过第二连接螺栓(23)紧固。
3.根据权利要求2所述的一种体外环向预应力加固装置，其特征在于，所述第二连接螺栓(23)采用M14螺栓。
4.根据权利要求1所述的一种体外环向预应力加固装置，其特征在于，所述凸起(113)为圆柱形凸起，所述凹槽(133)为圆柱形凹槽。
5.根据权利要求1所述的一种体外环向预应力加固装置，其特征在于，所述第一锚固螺栓(14)和所述第一连接螺栓(24)均采用M16螺栓，所述第二锚固螺栓(15)采用M18螺栓。
6.根据权利要求1所述的一种体外环向预应力加固装置，其特征在于，对应所述下夹板(13)上的所述第一锚固区(16)的板面四角开设有四个下
7.一种体外环向预应力加固方法，采用权利要求1至6中任一项所述的体外环向预应力加固装置对构件进行体外环向预应力张拉，其特征在于，多个所述连接件(2)将多个所述夹具(1)连接成待张拉装置以对被加固构件(10)施加三个或四个方向的预应力，所述上夹板(11)和下夹板(13)相对的板面上夹持有钢丝(3)；多个所述待张拉装置通过所述钢丝(3)连接成整体并放置在被加固构件(10)的顶面和底面；
8.根据权利要求7所述的一种体外环向预应力加固方法，其特征在于，所述预应力张拉机构包括加载板(4)、张拉螺杆(8)、穿心千斤顶(5)、压力传感器(6)和固定螺母(7)，两块所述加载板(4)对称设在所述夹具(1)两侧的两个所述连接件(2)对应的板面两侧，两个所述张拉螺杆(8)贯穿两块所述加载板(4)并分别设在两个所述连接件(2)的顶端和底端，所述穿心千斤顶(5)套设在所述张拉螺杆(8)的张拉端，其一端与所述加载板(4)的板面抵接，所述压力传感器(6)套设在所述张拉端上并与所述穿心千斤顶(5)的另一端抵接，所述固定螺母(7)螺纹连接在所述张拉螺杆(8)的两端以将所述加载板(4)、所述张拉螺杆(8)、所述穿心千斤顶(5)和所述压力传感器(6)紧固。
9.根据权利要求7所述的一种体外环向预应力加固方法，其特征在于，所述转向板(9)为圆弧形板，对称设在所述被加固构件(10)的两侧，所述转向板(9)的两端通过第三连接螺栓与所述被加固构件(10)的顶面和底面抵接。
10.根据权利要求8所述的一种体外环向预应力加固方法，其特征在于，所述穿心千斤顶(5)对加固装置施加预应力，所述压力传感器(6)读取预应力值，达到设计要求后停止施加预应力，完成对所述被加固构件(10)的体外预应力加固作业。
...【技术特征摘要】
1.一种体外环向预应力加固装置，其特征在于，包括：夹具(1)和连接件(2)；
2.根据权利要求1所述的一种体外环向预应力加固装置，其特征在于，所述连接件(2)包括第一连接板(21)和第二连接板(22)，所述第一连接板(21)的一板端开设有多个插口(211)，所述第二连接板(22)的一板端固定有多个插块(221)，所述插块(221)插入所述插口(211)内并通过第二连接螺栓(23)紧固。
3.根据权利要求2所述的一种体外环向预应力加固装置，其特征在于，所述第二连接螺栓(23)采用m14螺栓。
4.根据权利要求1所述的一种体外环向预应力加固装置，其特征在于，所述凸起(113)为圆柱形凸起，所述凹槽(133)为圆柱形凹槽。
5.根据权利要求1所述的一种体外环向预应力加固装置，其特征在于，所述第一锚固螺栓(14)和所述第一连接螺栓(24)均采用m16螺栓，所述第二锚固螺栓(15)采用m18螺栓。
6.根据权利要求1所述的一种体外环向预应力加固装置，其特征在于，对应所述下夹板(13)上的所述第一锚固区(16)的板面四角开设有四个下通孔(131)，对应所述下夹板(13)上的所述第二锚固区(17)的板面四角开设有四个下锚固孔(132)；所述上夹板(11)的板面上分别开设有与所述下通孔(131)对应的上通孔(111)和与所述下锚固孔(132)对应的上锚固孔(112)，所述锚固板(12)的板面上开设有与所述上通孔(111)和所述下通孔(131)对应的连接通孔(121)；所述第一锚固螺栓(14)的螺纹端依次贯穿所述上通孔(111)、所述连接通孔(121)和所述下通孔(131)并通过第一锚固螺母紧固；所述第二锚固螺栓(15)的螺纹端依次贯穿所述上锚固孔(112)和所述下锚固孔(132)...
【专利技术属性】
技术研发人员：李妍，董文洋，姚子奡，王云正，
申请(专利权)人：吉林建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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