多层碳纤维布预应力锚具 |
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| 申请号 | CN201910145655.0 | 申请日 | 2019-02-27 | 公开(公告)号 | CN109826112B | 公开(公告)日 | 2023-12-26 |
| 申请人 | 南京曼卡特科技有限公司; | 发明人 | 徐慧云; | ||||
| 摘要 | |||||||
| 权利要求 | 1.一种多层碳纤维布预应力锚具，其特征在于：它包括固定安装在混凝土上用来缠绕碳纤维布的张拉端张拉组件（1）和固定端张拉组件（2）； |
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| 说明书全文 | 多层碳纤维布预应力锚具技术领域背景技术[0003] 随着交通运输业的快速发展，过去修建的各级公路桥梁还在肩负着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。由于历史的种种原因，旧桥逐渐产生病害。近年新修建的桥梁，虽然使用年限短，但由于车辆超载、超负荷运行及设计施工的不合理、养护管理不够等，也相继产生病害。面对数量巨大的问题桥，不论从经济还是从保障交通畅通的角度上，全部拆除重建是不可能的，桥梁加固成为必然的趋势。碳纤维布、碳纤维板具有自重轻、抗腐蚀、抗疲劳抗拉强度大等特性，适用于桥梁等结构的加固。传统的无预应力自然粘贴碳纤维布加固法，没办法让碳纤维布和混凝土结构同时受力，在混凝土破坏到一定程度并开裂伸长时，碳纤维布才局部开始慢慢的体现作用，但是已经于事无补，混凝土已经破坏了。 [0004] 目前市面上大多数碳纤维布的加固都是自然粘贴，没有施加预应力。有的工程要求贴多层碳纤维布，也是自然粘贴，也没有办法施加预应力。这样粘贴的碳纤维布加固效果很有限，根本没有充分发挥碳纤维布的实际强度价值。尤其使用在桥梁、隧道、房屋及高速公路上的加固。 发明内容[0005] 本发明为解决上述问题提供一种多层碳纤维布预应力锚具，它不仅锚固作用好，能够使高碳纤维布的强度发挥最大效果；且可操作性强，施工安装方便。 [0006] 为实现上述目的，本发明是这样实现的：一种多层碳纤维布预应力锚具，它包括固定安装在混凝土上用来缠绕碳纤维布的张拉端张拉组件和固定端张拉组件； [0007] 张拉端张拉组件包括固定安装在混凝土上的张拉端张拉支架和张拉端固定锚板，张拉端张拉支架和张拉端固定锚板之间设有可调节张拉端张拉支架和张拉端固定锚板间距的固定螺杆，张拉端张拉支架上并排设置有用来缠绕碳纤维布并可转动的多个张拉端张布辊及一个张拉端导向辊；所述张拉端张布辊安装在张拉端张拉支架中部，张拉端导向辊设置在张拉端张拉支架前部； [0008] 固定端张拉组件包括固定安装在混凝土上的固定端固定支架、并排设置在固定端固定支架上用来缠绕碳纤维布的两个夹布轴及多个可转动的固定端张布辊和一个固定端导向辊，固定端张布辊安装在固定端固定支架的中部，两个夹布轴安装在固定端张布辊的两侧，固定端导向辊安装在固定端固定支架的前部；碳纤维布夹在夹布轴上，通过依次缠绕固定端导向辊、张拉端导向辊、张拉端张布辊、固定端张布辊来实现多层铺设以发挥出碳纤维布的最大强度效果。 [0009] 进一步优化方案为，所述张拉端张布辊包括安装在固定端固定支架上的支撑轴和套置在支撑轴上可转动的张拉端圆形套管，张拉端导向辊包括安装在固定端固定支架上的支撑轴和套置在支撑轴上可转动的张拉端压布圆形套管；固定端张布辊包括安装在固定端固定支架上的支撑轴和套置在支撑轴上可转动的固定端圆形套管，固定端导向辊包括安装在固定端固定支架上的支撑轴和套置在支撑轴上可转动的固定端压布圆形套管；张拉端压布圆形套管的直径大于张拉端圆形套管的直径，固定端压布圆形套管的直径大于固定端圆形套管的直径。 [0010] 进一步优化方案为，所述张拉端张拉支架、张拉端固定锚板、固定端固定支架均通过化学锚栓固定在混凝土上，化学锚栓上安装有可旋转来实现锚具两端同轴线的偏心调节套。 [0011] 进一步优化方案为，所述张拉端张拉组件通过张拉工装来辅助安装在混凝土上及张拉碳纤维布，张拉工装包括方形工装支架，工装支架的前端通过化学锚栓固定在混凝土上，工装支架两侧的中部横向设有工装腰型孔，工装腰型孔中设有穿过张拉端张拉支架防止张拉端张拉支架上下左右移动的导向轴，工装支架的后端与张拉端固定锚板通过定位销固定安装。 [0012] 进一步优化方案为，所述工装支架的后端竖向设有凸台，张拉端固定锚板上与工装支架凸台对应处设有与其相配合安装的安装凹槽；凸台和安装凹槽相扣合并通过定位销固定锁紧；定位销的尾部设有便于拆装的拉环。 [0013] 进一步优化方案为，所述固定张拉端张拉支架的化学锚栓上安装有L型固定块；L型固定块的内部设有齿牙，张拉端张拉支架的顶部设有与L型固定块齿牙相配合来防止张拉端张拉支架滑移和回弹的齿纹。 [0014] 进一步优化方案为，所述张拉端张拉支架前端侧部竖向设有用来安装张拉端导向辊的第一腰型孔，张拉端导向辊两端分别放置在两侧的第一腰型孔中并用螺丝下压固定。 [0015] 进一步优化方案为，所述固定端固定支架前端侧部竖向设有用来安装固定端导向辊的第二腰型孔，固定端导向辊两端分别放置在两侧的第二腰型孔中并用螺丝下压固定；固定端固定支架后端侧部竖向设有用来安装夹布轴的安装槽，夹布轴两端分别放置在两侧的安装槽中并用螺丝锁紧。 [0016] 较之现有技术而言，本发明具有以下优点：本发明多层碳纤维布预应力锚具不仅锚固作用好，能够使高碳纤维布的强度在后期服役过程中同时、均衡的发挥最大效果；且可操作性强，施工安装方便。 [0017] (1)本发明所述的多层碳纤维布预应力锚具夹布轴对布无伤害受力夹持。 [0018] (2)本发明通过支撑轴与圆型套管的配合下，在布受力时圆型套管会转动使每层布的受力保持一致。 [0019] (3)本发明圆型压布套管，在布完全受力后，通过张拉端支架前部竖向腰型孔与顶部的螺栓配合，是圆形套管下压圆型套管使布与布和布与基材的完全贴合。 [0020] (4)导向轴与张拉工装上的横向腰型孔配合能够保证张拉端支架在向后移动时不会上下左右偏移. [0021] (5)张拉端支架顶部的齿牙与固定压块内部齿牙配合在固定压块锁紧后能够保证张拉端支架不会有丝毫的滑移和回弹。 [0023] 下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。 [0024] 图1是本发明多层碳纤维布预应力锚具的整体结构示意图。 [0025] 图2是本发明多层碳纤维布预应力锚具的侧面结构示意图。 [0026] 图3是本发明多层碳纤维布预应力锚具的张拉端张拉支架结构示意图。 [0027] 图4是本发明多层碳纤维布预应力锚具的固定端固定支架结构示意图。 [0028] 图5是本发明多层碳纤维布预应力锚具的张拉工装结构示意图。 [0029] 图6是本发明多层碳纤维布预应力锚具的张拉端固定锚板结构示意图。 [0030] 图7是本发明多层碳纤维布预应力锚具的L型固定块结构示意图。 [0031] 图8是本发明多层碳纤维布预应力锚具的偏心调节套结构示意图。 [0032] 图9是本发明多层碳纤维布预应力锚具的定位销结构示意图。 [0033] 图10是本发明多层碳纤维布预应力锚具的夹布轴结构示意图。 [0034] 图11是本发明多层碳纤维布预应力锚具的化学锚栓结构示意图。 [0035] 图中符号说明：1、张拉端张拉组件，1‑1、张拉端张拉支架，1‑1‑1、齿纹，1‑2、张拉端固定锚板，1‑2‑1、安装凹槽，1‑3、固定螺杆，1‑4、张拉端张布辊，1‑4‑1、张拉端圆形套管，1‑5、张拉端导向辊，1‑5‑1、张拉端压布圆形套管，1‑6、L型固定块，1‑6‑1、齿牙，1‑7、第一腰型孔；2、固定端张拉组件，2‑1、固定端固定支架，2‑2、夹布轴，2‑3、固定端张布辊，2‑3‑1、固定端圆形套管，2‑4、固定端导向辊，2‑4‑1、固定端压布圆形套管，2‑5、第二腰型孔，2‑6、安装槽；3、化学锚栓；4、偏心调节套；10、张拉工装，10‑1、工装腰型孔，10‑2、凸台；11、导向轴； 12、定位销；13、张拉千斤顶。 具体实施方式[0036] 具体实施例如下： [0037] 请参照图1‑11所示，一种多层碳纤维布预应力锚具，它包括固定安装在混凝土上用来缠绕碳纤维布的张拉端张拉组件1和固定端张拉组件2；张拉端张拉组件1包括固定安装在混凝土上的张拉端张拉支架1‑1和张拉端固定锚板1‑2，张拉端张拉支架1‑1和张拉端固定锚板1‑2之间设有可调节张拉端张拉支架1‑1和张拉端固定锚板1‑2间距的固定螺杆1‑3，张拉端张拉支架1‑1上并排设置有用来缠绕碳纤维布并可转动的四个个张拉端张布辊1‑ 4及一个张拉端导向辊1‑5；所述张拉端张布辊1‑4安装在张拉端张拉支架1‑1中部，张拉端导向辊1‑5设置在张拉端张拉支架1‑1前部；所述张拉端张布辊1‑4包括安装在固定端固定支架2‑1上的支撑轴和套置在支撑轴上可转动的张拉端圆形套管1‑4‑1，张拉端导向辊1‑5包括安装在固定端固定支架2‑1上的支撑轴和套置在支撑轴上可转动的张拉端压布圆形套管1‑5‑1；张拉端压布圆形套管1‑5‑1的直径大于张拉端圆形套管1‑4‑1的直径。固定端张拉组件2包括固定安装在混凝土上的固定端固定支架2‑1、并排设置在固定端固定支架2‑1上用来缠绕碳纤维布的两个夹布轴2‑2及三个可转动的固定端张布辊2‑3和一个固定端导向辊2‑4，固定端张布辊2‑3安装在固定端固定支架2‑1的中部，两个夹布轴2‑2安装在固定端张布辊2‑3的两侧，固定端导向辊2‑4安装在固定端固定支架2‑1的前部；所述固定端固定支架2‑1前端侧部竖向设有用来安装固定端导向辊2‑4的第二腰型孔2‑5，固定端导向辊2‑4两端分别放置在两侧的第二腰型孔2‑5中并用螺丝下压固定；固定端固定支架2‑1后端侧部竖向设有用来安装夹布轴2‑2的安装槽2‑6，夹布轴2‑2两端分别放置在两侧的安装槽2‑6中并用螺丝锁紧。固定端张布辊2‑3包括安装在固定端固定支架2‑1上的支撑轴和套置在支撑轴上可转动的固定端圆形套管2‑3‑1，固定端导向辊2‑4包括安装在固定端固定支架2‑1上的支撑轴和套置在支撑轴上可转动的固定端压布圆形套管2‑4‑1；固定端压布圆形套管2‑4‑1的直径大于固定端圆形套管2‑3‑1的直径。碳纤维布夹在夹布轴2‑2上，通过依次缠绕固定端导向辊2‑4、张拉端导向辊1‑5、张拉端张布辊1‑4、固定端张布辊2‑3来实现多层铺设以发挥出碳纤维布的最大强度效果。 [0038] 本发明张拉端张拉支架1‑1、张拉端固定锚板1‑2、固定端固定支架2‑1均通过化学锚栓3固定在混凝土上，化学锚栓3安装有可旋转来实现锚具两端同轴线的偏心调节套4。 [0039] 本发明张拉端张拉组件1通过张拉工装10来辅助安装在混凝土上及张拉碳纤维布，张拉工装10包括方形工装支架，工装支架的前端通过化学锚栓3固定在混凝土上，工装支架两侧的中部横向设有工装腰型孔10‑1，工装腰型孔10‑1中设有穿过张拉端张拉支架1‑1防止张拉端张拉支架1‑1上下左右移动的导向轴11，工装支架的后端与张拉端固定锚板1‑ 2通过定位销12固定安装。所述工装支架的后端竖向设有凸台10‑2，张拉端固定锚板1‑2上与工装支架凸台10‑2对应处设有与其相配合安装的安装凹槽1‑2‑1；凸台10‑2和安装凹槽 1‑2‑1相扣合并通过定位销12固定锁紧；定位销12的尾部设有便于拆装的拉环。所述固定张拉端张拉支架1‑1的化学锚栓3上安装有L型固定块1‑6；L型固定块1‑6的内部设有齿牙1‑6‑ 1，张拉端张拉支架1‑1的顶部设有与L型固定块1‑6齿牙1‑6‑1相配合来防止张拉端张拉支架1‑1滑移和回弹的齿纹1‑1‑1。所述张拉端张拉支架1‑1前端侧部竖向设有用来安装张拉端导向辊1‑5的第一腰型孔1‑7，张拉端导向辊1‑5两端分别放置在两侧的第一腰型孔1‑7中并用螺丝下压固定。 [0040] 本发明的具体实施方式如下：本发明多层碳纤维布预应力锚具的安装方法如下：(1)首先将张拉端固定锚板1‑2用化学化学锚栓3固定在混凝土上；化学化学锚栓3上用偏心调节套4及螺帽固定。 [0041] (2)接着将三个固定端圆形套管2‑3‑1套置在对应的支撑轴上后分别安装在固定端固定支架2‑1中部的安装孔中，固定端压布圆形套管2‑4‑1套置在对应的支撑轴上后安装在固定端固定支架2‑1前部的安装孔中，一个夹布轴2‑2放置安装在固定端固定支架2‑1后端侧部的安装槽2‑6中并用螺丝锁紧，另一个夹布轴2‑2放置在固定端压布圆形套管2‑4‑1前方的安装槽中并用螺丝锁紧。后端的夹布轴2‑2的高度高于前方的夹布轴。安装好后将固定端固定支架2‑1用化学化学锚栓3安装在混凝土上；化学化学锚栓3上用偏心调节套4及螺帽固定。 [0042] (3)将四个张拉端圆形套管1‑4‑1套置在对应的支撑轴上后分别安装在张拉端张拉支架1‑1中部的安装孔中，张拉端压布圆形套管1‑5‑1套置在对应的支撑轴上后安装在张拉端张拉支架1‑1前部的安装孔中，将固定螺杆1‑3插入张拉端张拉支架1‑1和张拉端固定锚板1‑2的安装孔中，固定螺杆1‑3两端用螺帽锁住；安装好后将张拉端张拉支架1‑1用化学化学锚栓3安装在混凝土上并于固定端固定支架2‑1保持同轴线；化学化学锚栓3上用偏心调节套4及螺帽固定。 [0043] (4)将张拉工装10的工装支架的后端的凸台10‑2和张拉端固定锚板1‑2的安装凹槽1‑2‑1相扣合并通过定位销12固定锁紧；工装支架的前端用化学化学锚栓3安装在混凝土上；导向轴11插入工装支架的工装腰型孔10‑1及张拉端张拉支架1‑1的安装孔中。将L型固定块1‑6安装在用来固定张拉端张拉支架1‑1的化学化学锚栓3上并用偏心调节套4及螺帽固定。 [0044] (5)将碳纤维布的首段夹紧在后端的夹布轴2‑2上后沿着固定端圆形套管2‑3‑1、固定端压布圆形套管2‑4‑1、张拉端压布圆形套管1‑5‑1、张拉端圆形套管1‑4‑1、固定端压布圆形套管2‑4‑1依次缠绕铺设多层碳纤维布。 [0045] (6)用千斤顶13将张拉端张拉支架1‑1顶到所需位置并拧紧固定螺杆1‑3的螺帽锁住来发挥出碳纤维布的最大强度效果；然后拆除张拉千斤和张拉工装。 [0046] 本发明多层碳纤维布预应力锚具的工作原理如下：本发明展开碳布前端预留20cm用于夹持轴夹持住碳布旋转3周放入张拉端上部固定槽内，然后从第一轴缠绕至第二轴往复直至四圈到第四轴预留足够余量用夹持轴夹住碳布后在预留20cm旋转3周后放入张拉端下部固定槽内装上销钉固定，将缠绕好的碳布平铺入预置好的胶槽内浸泡15‑20分钟，浸泡时用塑料刮板在碳布表面来回刮动注意不要伤到或弄乱碳布。 [0047] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |
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