CN102725452B - 将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件（2）中的装置（1），包括至少一个设置在拉力件（2）上并且具有至少一个与拉力件（2）的接触面的夹紧元件（3），以及至少一个刚性的套筒（4），该套筒围绕所述至少一个夹紧元件（3）和拉力件（2）设置并由此经由夹紧元件（3）将一个夹紧压力施加到拉力件（2）上，其中，夹紧元件（3）由塑料构成，所述塑料具有一个在1000至5000MPa范围内的弹性模量、一个≥25MPa的抗弯拉强度和一个≥25MPa的抗压强度。

Description

将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件的装置

技术领域

本发明涉及一种用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中的装置。此外本发明还涉及一种用于将力导入这样的拉力件的方法、一种相应的装置的应用、具有一个或多个按照本发明的装置的拉力件、以及一种用于在使用按照本发明的装置的情况下加固支承结构方法。

背景技术

支承结构的加固，例如在改善现有的建筑物时，通过安装由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件，拉力件在张紧情况下胶合到支承结构上，都是已知的并且相对借助钢结构加固支承结构具有各种各样的优点。由于力导入拉力件主要经由其在支承结构的各张紧侧的端部锚固实现，所以给予其特别的重要性。

针对由纤维增加的塑料扁带叠层构成的拉力件的端部锚固，但也针对其预紧已知一些不同的系统，它们考虑到使用纤维增强的塑料扁带叠层的特别的要求。

例如WO 2005/061813 A1描述用于拉力件的锚固装置，包括两个楔和一个锚体，它基本上是一个用于各楔的套筒，其中在各楔与拉力件之间和/或在各楔与套筒之间设置一个再次楔形的第二层。该楔形的第二层由一种具有比第一楔和套筒材料的弹性模量更低弹性模量的材料构成并且这样设置在装置中，以致该层的最大厚度设置在靠近负荷的区域内。通过这样的设置拟达到在各楔与拉力件之间的接触压力和剪应力的一种均匀的分布。在描述的系统中经由套筒亦即经由套筒到待加固的支承结构上的支承实现力导入拉力件中。

在WO 2005/061813 A1中描述的装置的缺点一方面是，使用不同形状和材料的楔，因此不仅装置的制造而且其在一个拉力件上的正确的设置都关系到较高的费用。

另一方面，所描述的装置的另一缺点在于，经由套筒实现力导入拉力件中。因此装置的实施原则上是有限的，即各楔沿拉力件的张紧方向必须具有一个横截面缩小，因为否则它可能在负荷时从套筒中出来。

此外WO 2004/003316 A1描述了一种用于将力导入拉力件中的装置，它基本上包括两个楔，它们围绕拉力件设置并且被打进一个套筒中。拉力件在此在其各端部设有用于粘附连接的机构。各楔由高强度材料构成。

众所周知由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件经由楔锚固的锚固要求在楔和拉力件的界面中不仅沿纵向方向而且沿横向方向的尽可能均匀的应力分布。

通过将高强度材料用于楔，如在WO 2004/003316 A1中描述的那样，不足以实现这样的应力分布，因此力导入拉力件的效率是有限的。在一种这样的实施形式中，对于楔的成型和其在套筒中的设置只能以很大的费用和高的精度才达到一种平衡的应力分布。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中的装置，它克服了现有技术的缺点并且特别是其特征在于一种简单的制造和在拉力件上的设置和在拉力件上产生一个均匀的夹紧压力。

按照本发明，通过一种用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中的装置达到该目的，其包括至少一个设置在拉力件上并且具有至少一个与拉力件的接触面的夹紧元件；以及至少一个刚性的套筒，该套筒围绕夹紧元件和拉力件设置并且由此经由夹紧元件将一个夹紧压力施加到拉力件上；其中，夹紧元件由塑料构成，所述塑料具有一个在1000至5000MPa范围内的弹性模量、一个≥25MPa的抗弯拉强度和一个≥25MPa的抗压强度，其特征在于，各夹紧元件的总体具有一个圆柱形的外部形状，或者各夹紧元件的总体具有一个锥形的结构，其中横截面缩小逆着拉力件的拉力方向延伸。

据此发明的核心是一种用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中的装置，包括至少一个设置在拉力件上并且具有至少一个与拉力件的接触面的夹紧元件，以及至少一个刚性的套筒，该套筒围绕夹紧元件和拉力件设置并且由此经由夹紧元件将一个夹紧压力施加到拉力件上，其中夹紧元件由塑料构成，所述塑料具有一个在1000至5000MPa范围内的弹性模量、一个≥25MPa的抗弯拉强度和一个≥25MPa的拉压强度。

令人惊喜地发现，使用具有所描述的特性的由塑料制成的夹紧元件在拉力件与夹紧元件之间的界面中产生一种均匀的夹紧压力或横向压力，这能够很有效和均匀地实现力导入拉力件中。

按照本发明的装置还具有的优点是，它可以很简单地制造和使用。

特别由一种优选的实施形式得出按照本发明的装置的另一优点，按该实施形式，经由所述夹紧元件或多个夹紧元件实现力导入拉力件中。按照这种实施形式有可能，将按照本发明的装置安装到已完全张紧的拉力件上。

在优选将按照本发明的装置与相应的由碳纤维增强的扁带叠层构成的拉力件用于加固支承结构时，用于夹紧元件的塑料附加确保在可导电的叠层与在建筑物中典型地由钢构成的锚固部之间的电流隔离。没有电流隔离存在的危险是，拉力件经由锚固部与待加固的钢筋混凝土构件的内部的钢筋电连接并且与其形成一个电流的大型元件。这可能导致锚固部或钢筋混凝土构件的内部的钢筋的很快进展的腐蚀。

本发明的其他的方面是一种用于利用根据本发明的装置将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中的方法，包括下列步骤：

i)将拉力件安装在至少一个由塑料制成的夹紧元件上，所述塑料具有一个在1000至5000MPa范围内的弹性模量、一个≥25MPa的抗弯拉强度和一个≥25MPa的抗压强度，从而夹紧元件具有至少一个与拉力件的接触面；

ii)将一个刚性的套筒推到或拉到所述至少一个夹紧元件和拉力件上，从而将一个夹紧压力施加到拉力件上；

iii)将一个牵引装置安装到设置在拉力件上的所述至少一个夹紧元件与套筒上；

iv)通过牵引装置将力导入拉力件中。

本发明还涉及一种用于利用根据本发明的装置将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中的方法，包括下列步骤：

i′)提供一个以一个端部锚固在一个支承结构上的拉力件；

ii′)将一个牵引装置安装在拉力件的未锚固的端部上；

iii′)通过牵引装置张紧拉力件；

iv′)将至少一个由塑料制成的夹紧元件安装在张紧的拉力件的未锚固的端部上，所述塑料具有一个在1000至5000MPa范围内的弹性模量、一个≥25MPa的抗弯拉强度和一个≥25MPa的抗压强度，从而夹紧元件具有至少一个与拉力件的接触面；

v′)将一个刚性的套筒推到或拉到所述至少一个夹紧元件和拉力件上，从而将一个夹紧压力施加到拉力件上；

vi′)锚固拉力件的未锚固端部。

本发明涉及一种根据本发明的装置的应用，用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中。

本发明还涉及一种根据本发明的装置的应用，用于相互连接一些由塑料扁带叠层构成的拉力件。

此外，本发明涉及一种由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件，包括至少一个根据本发明的装置。

本发明涉及一种拉力件配置结构，包括两个或更多个拉力件，这些拉力件借助根据本发明的装置相互连接。

另外，本发明涉及一航总用于加固支承结构的方法，包括下列步骤：

i)提供一个由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件，拉力件各具有一个根据本发明的装置作为接合元件；

ii)将一个两件式的包括锚固部和牵引元件的牵引装置固定在支承结构的待加固的位置的边缘区域内；

iii)将拉力件设置到支承结构的表面上并且将各接合元件分别插入牵引装置的一个构件中；

iv)张紧拉力件；

v)粘结张紧的拉力件与支承结构。

本发明还涉及一种用于加固支承结构的方法，包括下列步骤：

i′)提供一个由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件，拉力件在一个端部具有一个根据本发明的装置；

ii′)将每一个锚固部固定在支承结构的待加固的位置的边缘区域内并且将具有接合元件的拉力件安装到其中一个锚固部上；

iii′)将一个牵引装置安装在拉力件的没有接合元件的端部上；

iv′)借助牵引装置张紧拉力件并且将拉力件设置到仍未铺设的锚固部上；

v′)将至少一个由塑料制成的夹紧元件安装在张紧的拉力件的未锚固的端部上，所述塑料具有一个在1000至5000MPa范围内的弹性模量、一个≥25MPa的抗弯拉强度和一个≥25MPa的抗压强度，其中夹紧元件相对拉力件的拉力方向直接设置在锚固部之后；

vi′)将一个刚性的套筒沿拉力件的拉力方向推到所述至少一个夹紧元件上，从而将一个夹紧压力施加到拉力件上；和

vii′)粘结张紧的拉力件与支承结构。

附图说明

借助附图更详细地说明本发明的各实施例。当然本发明并不限于所示的和所描述的实施例。

其中：

图1具有拉力件的按照本发明的装置的示意图；

图2具有拉力件的按照本发明的装置的示意图；

图3具有拉力件的按照本发明的装置的示意横剖面图；

图4具有拉力件的按照本发明的装置的示意横剖面图；

图5具有拉力件的按照本发明的装置的示意横剖面图；

图6具有拉力件的按照本发明的装置的示意纵剖面图；

图7具有摩擦元件和拉力件的按照本发明的装置的结构的部分示意图；

图8具有开口板和拉力件的按照本发明的装置的示意纵剖面图；

图9a至9d分别示出具有摩擦元件和拉力件的按照本发明的装置的示意纵剖面图；

图10a至10e示出用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中的方法的步骤的示意纵剖面图；

图11a至11c示出借助按照本发明的装置连接两个拉力件的方法的步骤的示意图；

图12a和12b示出拉力件利用按照本发明的用于力导入的装置在一个待加固的支承结构上的锚固部的示意纵剖面图和俯视图；

图13a和13b示出用于一个具有按照本发明用于力导入的装置的拉力件的牵引元件在一个待加固的支承结构上的示意纵剖面图和俯视图。

各在图中只示出为直接理解本发明的各重要的元件。

具体实施方式

图1示出一个用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件2中的装置1，包括一个设置在拉力件上并且具有与拉力件的接触面的夹紧元件3以及至少一个刚性的套筒4，该套筒围绕夹紧元件和拉力件设置并且由此经由夹紧元件将一个夹紧压力施加到拉力件上。

按照本发明，夹紧元件由塑料构成，所述塑料具有一个在1000至5000MPa范围内的弹性模量、一个≥25MPa特别是50至150MPa的抗弯拉强度，和一个≥25MPa的抗压强度。

所说明的数值涉及按照用于弹性模量的标准ISO 604以及用于抗弯拉强度和抗压强度的标准ISO 178的测量。

作为用于夹紧元件的塑料，原则上可以使用任何任意的具有相应的物理特性的塑料，其中塑料可以充填或不充填或必要时纤维增强。作为充填的塑料，也可以例如使用一种增弹的灰浆。

特别是夹紧元件由一种包括至少一种聚氨酯聚合物的塑料构成。该塑料优选是不充填的。

优选使用的塑料的优点是与E模量相比高的抗弯拉和抗压强度、很好的形状稳定性、很高的抗膨胀性和紧密的能滑动的表面。微小的滑动摩擦能够在较小的压紧力时建立大的夹紧力。

与拉力件和套筒相比软的夹紧元件产生一个作用到拉力件上的均匀夹紧压力，这能够很有效和均匀地实现将力导入拉力件中。特别是在拉力件由单向纤维增强的塑料扁带叠层构成时，这是一个特别的优点，因为可以只有限地平衡在各纤维之间的不同的应力。

一种适合于制造夹紧元件的塑料是可买到的。

夹紧元件原则上可以具有任何任意的形状，只要它适合于在夹紧元件与套筒之间或在多个夹紧元件之间夹紧拉力件。

特别是按照本发明的装置具有一个或两个夹紧元件，它们围绕拉力件设置并且分别具有至少一个与拉力件的接触面。

在本发明包括两个夹紧元件的优选的实施形式中，夹紧元件优选分别构成为一个沿纵向方向平分的圆柱体的半体。平分圆柱体的平面在这种情况下构成夹紧元件与拉力件的接触面。此外各夹紧元件的总体亦即一个具有相互接触的接触面的装置的所有夹紧元件可以具有一个锥形的或楔形的结构。

图2示出装置1的一种用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件2中的优选的实施形式，包括两个围绕拉力件设置并且分别具有至少一个与拉力件的接触面的夹紧元件3，以及至少一个刚性的套筒4，该套筒围绕各夹紧元件设置并由此经由各夹紧元件将一个夹紧压力施加到拉力件上。

按照本发明的装置的刚性的套筒围绕所述夹紧元件或多个夹紧元件和拉力件设置并由此经由所述夹紧元件或各夹紧元件将一个夹紧压力施加到拉力件上。

套筒特别由一种塑料、由金属、由一种金属合金或由另一种高强度的材料构成。优选套筒由纤维增强的塑料或钢、通常优选由以环氧树脂为基的碳纤维增强的塑料构成。

原则上套筒可以构成任意的，只要它适合于容纳所述夹紧元件或多个夹紧元件与拉力件和必要时摩擦元件并且适用于将一个足够的夹紧压力施加到拉力件上。据此套筒不一定构成为管形的，而可以是一个在任意形状的物体中适合于容纳各夹紧元件的孔或空隙。

例如图3示出一个按照本发明的装置1的横剖面图，该装置包括一个拉力件2、一个夹紧元件3和一个套筒4，其中套筒具有一个沿纵向方向平分的管的形状，包括一个平面的支座41作为相对夹紧元件的配合件。

图4示出一个按照本发明的装置1的横剖面图，其中套筒4具有一个矩形形状，包括一个平面的支座41作为相对夹紧元件的配合件。在这种实施形式中，夹紧元件3具有一个长方体或一个截头楔的形状。

图5示出一个按照本发明的装置1的横剖面图，该装置包括一个具有矩形形状的套筒4，其中这种实施形式具有两个夹紧元件3，它们围绕拉力件2设置。类似于图4，各夹紧元件3具有长方体或截头楔的形状。

图6示出一个按照本发明的装置的纵剖面图，该装置包括一个拉力件2、一个夹紧元件3和一个套筒4，其中夹紧元件逆着拉力件2的拉力方向6具有一个逐渐缩小的横截面。套筒4相应地具有一个适合于容纳夹紧元件和适合于施加一个夹紧压力的内部形状。

优选刚性的套筒涉及一个管形的具有圆形横截面的套筒，其中套筒的内部形状必须总是一个适合于容纳夹紧元件与拉力件和必要时摩擦元件的形状，该形状适合于将一个足够的夹紧压力施加到拉力件上。

在使用两个截头楔形式的夹紧元件时，使用一个具有矩形横截面的套筒，其中在这种情况下套筒的内部形状也总是必须具有一个适合于容纳各夹紧元件与拉力件和必要时摩擦元件的形状。套筒在此可以由足够刚性的板制造。

为了将一个最佳的夹紧压力施加到拉力件上，套筒典型地具有一种内部形状，它具有一个比各夹紧元件与拉力件和必要时摩擦元件的外部形状缩小的横截面。

各夹紧元件与拉力件和必要时摩擦元件的总体的直径与套筒的内径的差别特别为2％至10％，优选约5％。

在提供按照本发明的装置时，将刚性的套筒推到夹紧元件上，夹紧元件必要时设有摩擦元件并设置在拉力件上，或将夹紧元件打进套筒中，借此将必需的夹紧压力建立到拉力件上。

拉力件由一个纤维增强的塑料扁带叠层构成，如其针对不同的应用对于技术人员来说已知的那样。特别是涉及单向纤维增强的塑料扁带叠层。通常通过碳纤维实现纤维增强。特别是一种环氧树脂基体用作为塑料基体。

适合的纤维增强的塑料扁带叠层例如是可买到的。

在一种优选的实施形式中，按照本发明的装置在夹紧元件与拉力件之间的接触面的区域内附加包括一个摩擦元件。该摩擦元件的功能是，提高在夹紧元件与拉力件之间的摩擦并因此即使在特别高的拉力时也阻止拉力件从装置中滑出。

摩擦元件特别选自：

-拉力件的一个具有硬颗粒的涂层；

-夹紧元件的一个具有硬颗粒的涂层；和

-一个嵌有硬颗粒的织物，特别是一个网或一个网格。

硬颗粒特别涉及尖棱的颗粒，它们典型地由一种材料构成，该材料具有一个在≥5范围内特别是≥7优选≥9的莫氏硬度。例如硬颗粒涉及这样的由金刚砂或碳化硅构成的硬颗粒。

硬颗粒的颗粒尺寸典型地为0.05至1.0mm，特别是0.2至0.5mm。

通常优选摩擦元件由夹紧元件在其与拉力件的接触面的区域内的一个具有硬颗粒的涂层构成。

如果装置涉及一种具有多于一个夹紧元件的实施形式，则它特别在所有夹紧元件与拉力件的各接触面的区域内各附加包括一个摩擦元件。

图7示出一个装置的一种示意的层状结构，如其已在图2中描述的那样，其中各夹紧元件3在这种实施形式中具有一个摩擦元件7，它为各夹紧元件的一个具有硬颗粒的涂层的形式。

在一种优选的实施形式中，经由装置的所述夹紧元件或多个夹紧元件而不经由刚性的套筒将力导入拉力件中。

如图8中所示的那样，典型地这样实现力导入，以致沿拉力件2的拉力方向6观察，在按照本发明的装置1之前设置一个开口板5，在其上支承所述夹紧元件或多个夹紧元件3。开口板在此具有一个开口，拉力件可以穿过该开口。同时开口板将各夹紧元件3支承在一个尽可能大的面积上。

由于，如在图8中可看出的那样，套筒4也至少部分地支承在开口板5上，对于技术人员来说当然清楚的是，经由套筒也发生将一定的力传递到拉力件上，但主要经由各夹紧元件3实现力导入。

典型地，开口板由金属或由一种金属合金构成。此外开口板不必构成一件式的，而可以由多个部分构成。如果拟将开口板安装在一个已随时可使用的拉力件上，它已设有按照本发明的用于力导入的装置，则例如适合一个多件式的开口板。

经由按照本发明的装置的所述夹紧元件或多个夹紧元件将力导入拉力件中是特别有利的。在这种实施形式中，各夹紧元件包围在套筒、拉力件与支承结构之间并且在大的负荷时具有一个通过制造夹紧元件的塑料的物理特性决定的体积不变的弹性的和粘滞塑性的变形，它导致在夹紧元件与拉力件之间的应力的平衡。这种特性明显改善各夹紧元件的夹紧效果并因此明显改善力导入的效率。

在一种通常优选的实施形式中，如以上所述的那样，按照本发明的装置包括两个夹紧元件，它们围绕拉力件设置并且各具有一个与拉力件的接触面。其中各接触面特别各设有一个摩擦元件，以及包括一个刚性的由碳纤维增强的塑料构成的套筒，它围绕两个夹紧元件设置并由此经由各夹紧元件将一个夹紧压力施加到拉力件上。

关于按照本发明的装置的结构，可以区分三种优选的实施形式。这些实施形式借助按照本发明的包括两个夹紧元件的装置示于图9a、9b和9c中。以类似的方式这些实施形式在包括一个或多于两个夹紧元件的装置中也是优选的。

在示于图9a中的其中第一种实施形式中，设有一些摩擦元件7的各夹紧元件3的总体具有一个圆柱形的外部形状。此外套筒4具有一个同样圆柱形的内部形状。

图9b示出其中第二种优选的实施形式，其中各夹紧元件3的总体具有一个锥形的结构，其中横截面缩小沿拉力件2的拉力方向6延伸。套筒4具有一个适合于容纳各夹紧元件和适合于施加一个夹紧压力的内部形状，亦即它在这种情况下具有一个同样锥形的空隙。

图9c示出其中第三种优选的实施形式，其中各夹紧元件3的总体具有一个锥形的结构，其中横截面缩小逆着拉力件2的拉力方向6延伸。套筒4具有一个适合于容纳各夹紧元件和适合于施加一个夹紧压力的内部形状，亦即同样具有一个锥形的空隙。

在所有三个在图9a、9b和9c中所示的实施形式中，各夹紧元件3的总体的直径典型地大于套筒的内径。由此可以将一个最佳的夹紧压力施加到拉力件2上。

图9a中所示的实施形式可很简单地制造。特别是在这种实施形式中，套筒的制造是特别简单的，因为它通过例如切开一个由适合的材料构成的管是可得到的。

在图9b和9c中所示的实施形式中，各夹紧元件的总体的外侧和套筒的内部形状具有一个在1:4与1:200范围内特别是在1:100范围内的楔斜度。

具有楔斜度的实施形式相比无楔斜度的实施形式的优点是，可以便于将套筒推到或拉到各夹紧元件与拉力件和必要时摩擦元件上或将它们打进套筒中。

为了能够将套筒轻松地推到或拉到各夹紧元件上，套筒在将其推到或拉到各夹紧元件上的那侧在其内侧具有一个附加的为此适合的空隙。一个适合的空隙在此是一个所谓的倒角。

出于同样的原因，所述夹紧元件或各夹紧元件也可以在将其打进套筒中或将套筒推到或拉到各夹紧元件上的那侧具有一个这样的空隙。特别是这种空隙也构成倒角。

图9d示出一种与在图9a中类似的实施形式，在将各夹紧元件3沿打进方向19打进套筒4中之前，其中套筒设有一个能够使各夹紧元件轻松打进的倒角17。此外为了同一目的，各夹紧元件也设有一个倒角18。

设有摩擦元件7的各夹紧元件3的总体具有一个圆柱形的外部形状。此外套筒4具有一个同样圆柱形的内部形状。

此外本发明涉及一种装置的应用，如以上所述的那样，用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中。

按照本发明的装置在此可以安装在塑料扁带叠层的任何任意根据情况应实现力导入的位置。特别是所述装置构成拉力件的接合元件。

此外为了相互连接多个由塑料扁带叠层构成的拉力件，也可以使用按照本发明的装置。为此至少在装置的总长上相互重叠地设置各拉力件。接着在重叠的位置安装一个按照本发明的装置。特别在一个这样的应用中在各待连接的拉力件之间按照以上描述装入一个摩擦元件。

此外本发明涉及一种由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件，包括至少一个如以上描述那样的装置。

特别是拉力件是一个这样的拉力件，它在至少一个端部特别是在两个端部都具有一个接合元件，其中该接合元件是一个按照以上描述的装置。

本发明同样涉及一种拉力件配置结构，包括两个或更多个拉力件，它们借助按照本发明的装置相互连接。

此外本发明还涉及一种用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中的方法，包括下列步骤：

i)将拉力件安装在至少一个由塑料制成的夹紧元件上，如以上所述的那样，从而夹紧元件具有至少一个与拉力件的接触面；

ii)将一个刚性的套筒推到或拉到所述至少一个夹紧元件和拉力件上，从而将一个夹紧压力施加到拉力件上；

iii)将一个牵引装置安装到设置在拉力件上的所述至少一个夹紧元件与套筒上；

iv)通过牵引装置将力导入拉力件中，其中特别经由所述至少一个夹紧元件实现力导入。

所描述的方法同样适用于所有在图9a、9b和9c中所示的实施形式。

另一种用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中的方法，它同样是本发明的主题并且特别适合于用到如在图9a和9c中所描述的装置上，包括下列步骤：

i′)提供一个以一个端部锚固在一个支承结构上的拉力件；

ii′)将一个牵引装置安装在拉力件的未锚固的端部上；

iii′)通过牵引装置张紧拉力件；

iv′)将至少一个如以上所述那样的由塑料制成的夹紧元件安装在张紧的拉力件的未锚固的端部上，从而夹紧元件总是具有至少一个与拉力件的接触面；

v′)将一个刚性的套筒推到或拉到所述至少一个夹紧元件和拉力件上，从而将一个夹紧压力施加到拉力件上；

vi′)锚固拉力件的未锚固的端部。

按照本发明包括两个夹紧元件的装置的实施形式特别适用于上述两种方法。

在所描述的方法中通行的是，只在拉力件的一个端部上安装一个牵引装置。在拉力件的另一端部上典型地同样在将一个按照本发明的装置用作为接合元件的情况下锚固拉力件。

在图10a至10e中示意示出一种用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中方法并且特别用于用到如在图9a和9c中所描述的装置上。在这里示出按照本发明的包括两个夹紧元件的装置的一种实施形式。该方法在应用具有一个或多于两个夹紧元件的装置情况下以类似的方式进行。

图10a示出一个单侧锚固的拉力件2，借助以一个箭头尖端同样表示拉力件的张紧方向的牵引装置9将拉力件张紧并且将其保持在张紧的状态下。拉力件的张紧方向朝与拉力件的拉力方向相反的方向延伸。此外图10a示出一个保持装置8以及套筒4，保持装置将拉力件保持在要求的位置并且用作用于开口板5的固定机构，拉力件2穿过套筒引导。

附加于图10a，图10b示出两个夹紧元件3，它们各设有一个摩擦元件7，并且正要围绕拉力件2设置。

此外图10c示出处于其终端位置的各夹紧元件3和被推到各夹紧元件上套筒4。在此可以利用一个任意的适合的装置将套筒推到各夹紧元件上。例如这借助一个第二开口板10来实现。

图10d示出按照本发明的如完全设置在拉力件上的装置1。在这种状态下，可以除去第二开口板10以及牵引装置9。可以除去拉力件在按照本发明的装置与牵引装置之间的剩余量。这示于图10e中。

此外本发明还涉及一种用于连接两个或更多个拉力件的方法，其中各拉力件利用一个如以上所述那样的装置相互连接。一种这样的方法特别包括下列步骤：

i)提供两个或更多个拉力件，它们相互重叠地设置；

ii)将至少一个如以上所述那样的由塑料制成的夹紧元件安装在多个拉力件重叠的位置上，从而夹紧元件具有至少一个与其中一个处在外面的拉力件的接触面；

iii)将一个刚性的套筒推到或拉到所述至少一个夹紧元件和拉力件上，从而将一个夹紧压力施加到拉力件上。

各拉力件在所描述的用于连接两个或更多个拉力件的方法中是张紧的或预紧的。此外在各拉力件之间优选分别装入一个如以上所述的那样的摩擦元件。

例如在图11a、11b和11c中描述一种这样的方法。

图11a示出两个拉力件21和22，它们分别借助锚固16对置地固定。典型地在一个支承结构上实现该固定。各拉力件分别借助牵引装置9张紧并保持在张紧的状态下，牵引装置以一个箭头尖端同样表示相应的拉力件的张紧方向。一个摩擦元件7处于各拉力件的重叠区域内。图11a还附加示出两个夹紧元件3，它们正要围绕拉力件21和22的重叠区域设置。优选各夹紧元件同样设有一个摩擦元件。

此外图11b示出各处于其终端位置的夹紧元件3和被推到各夹紧元件上的套筒4。

图11c示出两个拉力件21和22，它们借助按照本发明的装置相互连接。除去了牵引装置9。

按照本发明的装置与由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件相结合特别适用于支承结构的加固，优选适用于由混凝土构成的支承结构。典型地，将这样的系统用于改善现有的支承结构，如例如桥梁或顶板。此外所描述的系统也可以用于加固砖石结构、木支承结构、钢结构、抗地震加固等。

按照本发明的如上所述那样的拉力件在支承结构上的固定经由锚固部实现，如对于技术人员来说是已知的那样。

图12a和12b示出例如一个拉力件2在一个待加固的支承结构12上的锚固，拉力件设有一个按照本发明用于力导入的装置1。在此示出一个具有两个夹紧元件的装置的实施形式。

在此在支承结构12上安装一个锚固部11，它将拉力件2保持在要求的位置并且用作用于开口板5的固定机构。构成拉力件2的接合元件的装置1为了力导入朝拉力件的拉力方向观察设置在锚固部11之后或在开口板5之后。在这里通过将夹紧元件支承到开口板5上经由各夹紧元件3实现将力导入拉力件中。

此外拉力件的固定典型地具有一个牵引元件13，它能够张紧拉力件。

图13a和13b示出例如在一个待加固的支承结构12上一个适合的用于张紧一个拉力件的牵引元件，拉力件设有一个按照本发明用于力导入的装置1。

不同于在图12a和12b中描述的锚固部，在牵引元件中开口板5不直接处在牵引元件的锚11′上，而典型地经由两个螺纹杆14与锚连接。通过拧紧各螺母15实现拉力件的张紧。在这里也通过夹紧元件支承到开口板5上经由各夹紧元件3实现将力导入拉力件中。

因此本发明还涉及一种用于加固支承结构12的方法，包括下列步骤：

i)提供一个拉力件2，按照以上描述，拉力件各具有一个按照本发明的装置1，作为接合元件；

ii)将一个两件式的包括锚固部11和牵引元件13的牵引装置固定在支承结构12的待加固的位置的边缘区域内；

iii)将拉力件2设置在支承结构12的表面上并且将各接合元件插入分别牵引装置的一个构件中；

iv)张紧拉力件2；

v)粘结张紧的拉力件与支承结构12。

如果通过一种如在图10a至10e中所示的方法实现支承结构加固，则可以在两侧采用锚固部来锚固拉力件，如其以上所述和在图12a和12b中所示的那样。在这种情况下不需要使用一个牵引元件，特别出于成本原因，这构成这种实施形式的一个优点。可以在张紧和固定以后除去为张紧拉力件而使用的牵引装置。

据此本发明还涉及一种用于加固支承结构12的方法，包括下列步骤：

i′)提供一个由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件2，它在一个端部具有一个按以上描述的按照本发明的装置；

ii′)将每一个锚固部11固定在支承结构12的待加固的位置的边缘区域内并且将具有接合元件的拉力件2安装到其中一个锚固部11上；

iii′)将一个牵引装置安装在拉力件2的没有接合元件的端部上；

iv′)借助牵引装置张紧拉力件并且将拉力件2设置到仍未铺设的锚固部上；

v′)将至少一个如以上所述由塑料制成的夹紧元件3安装在张紧的拉力件的未锚固的端部上，其中夹紧元件相对拉力件的拉力方向直接设置在锚固部之后；

vi′)将一个刚性的套筒4沿拉力件的拉力方向推到所述至少一个夹紧元件3上，从而将一个夹紧压力施加到拉力件2上，和

vii′)粘结张紧的拉力件与支承结构12。

以一种对于技术人员来说已知的方法实现拉力件与支承结构的粘结。特别是为此使用以环氧树脂为基的两成分的塑料，这些材料像例如是可买到的。

附图标记清单

1 用于力导入的装置

2 拉力件

21、22 拉力件

3 夹紧元件

4 套筒

41 接触面

5 开口板

6 拉力件的拉力方向

7 摩擦元件

8 保持装置

9 牵引装置

10 第二开口板

11 锚固部

11′ 锚

12 支承结构

13 牵引元件

14 螺纹杆

15 螺母

16 锚固部

17 倒角(套筒)

18 倒角(夹紧元件)

19 打进方向

Claims (15)

1.用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件(2)中的装置(1)，包括至少一个设置在拉力件上并且具有至少一个与拉力件的接触面的夹紧元件(3)；以及至少一个刚性的套筒(4)，该套筒围绕夹紧元件和拉力件设置并且由此经由夹紧元件将一个夹紧压力施加到拉力件上；其中，夹紧元件由塑料构成，所述塑料具有一个在1000至5000MPa范围内的弹性模量、一个≥25MPa的抗弯拉强度和一个≥25MPa的抗压强度，其特征在于，各夹紧元件(3)的总体具有一个圆柱形的外部形状，或者各夹紧元件(3)的总体具有一个锥形的结构，其中横截面缩小逆着拉力件的拉力方向延伸。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，夹紧元件由一种包括至少一种聚氨酯聚合物的塑料构成。

3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，在夹紧元件与拉力件之间的接触面附加包括一个摩擦元件(7)。

4.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，摩擦元件选自：

-拉力件的一个具有硬颗粒的涂层；

-夹紧元件的一个具有硬颗粒的涂层；和

-一个嵌有硬颗粒的织物。

5.按照权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，所述装置包括两个围绕拉力件设置并且分别具有至少一个与拉力件的接触面的夹紧元件(3)；以及所述装置包括一个刚性的套筒(4)，该套筒围绕两个夹紧元件设置并由此经由各夹紧元件将一个夹紧压力施加到拉力件上。

6.按照权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，套筒具有一个适合于容纳所述至少一个夹紧元件和适合于施加一个夹紧压力的内部形状。

7.用于利用按照权利要求1至6之一所述的装置将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中的方法，包括下列步骤：

i)将拉力件(2)安装在至少一个由塑料制成的夹紧元件(3)上，所述塑料具有一个在1000至5000MPa范围内的弹性模量、一个≥25MPa的抗弯拉强度和一个≥25MPa的抗压强度，从而夹紧元件具有至少一个与拉力件的接触面；

ii)将一个刚性的套筒(4)推到或拉到所述至少一个夹紧元件和拉力件上，从而将一个夹紧压力施加到拉力件上；

iii)将一个牵引装置安装到设置在拉力件上的所述至少一个夹紧元件与套筒上；

iv)通过牵引装置将力导入拉力件中。

8.用于利用按照权利要求1至6之一所述的装置将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中的方法，包括下列步骤：

i′)提供一个以一个端部锚固在一个支承结构上的拉力件(2)；

ii′)将一个牵引装置安装在拉力件的未锚固的端部上；

iii′)通过牵引装置张紧拉力件；

iv′)将至少一个由塑料制成的夹紧元件(3)安装在张紧的拉力件(2)的未锚固的端部上，所述塑料具有一个在1000至5000MPa范围内的弹性模量、一个≥25MPa的抗弯拉强度和一个≥25MPa的抗压强度，从而夹紧元件具有至少一个与拉力件的接触面；

v′)将一个刚性的套筒(4)推到或拉到所述至少一个夹紧元件和拉力件上，从而将一个夹紧压力施加到拉力件上；

vi′)锚固拉力件的未锚固端部。

9.按照权利要求7或8所述的方法，其特征在于，将拉力件嵌入两个夹紧元件之间，从而各夹紧元件分别具有一个与拉力件的接触面，并且将一个刚性的套筒推到或拉到两个夹紧元件上，从而将一个夹紧压力施加到拉力件上。

10.一种按照权利要求1至6之一所述的装置的应用，用于将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件中。

11.一种按照权利要求1至6之一所述的装置的应用，用于相互连接一些由塑料扁带叠层构成的拉力件。

12.由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件，包括至少一个按照权利要求1至6之一所述的装置。

13.拉力件配置结构，包括两个或更多个拉力件，这些拉力件借助按照权利要求1至6之一所述的装置相互连接。

14.用于加固支承结构(12)的方法，包括下列步骤：

i)提供一个由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件(2)，拉力件各具有一个按照权利要求1至6之一所述的装置作为接合元件；

ii)将一个两件式的包括锚固部(11)和牵引元件(13)的牵引装置固定在支承结构(12)的待加固的位置的边缘区域内；

iii)将拉力件(2)设置到支承结构(12)的表面上并且将各接合元件分别插入牵引装置的一个构件中；

iv)张紧拉力件(2)；

v)粘结张紧的拉力件与支承结构(12)。

15.用于加固支承结构(12)的方法，包括下列步骤：

i′)提供一个由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件(2)，拉力件在一个端部具有一个按照权利要求1至6之一所述的装置；

ii′)将每一个锚固部(11)固定在支承结构(12)的待加固的位置的边缘区域内并且将具有接合元件的拉力件(2)安装到其中一个锚固部(11)上；

iii′)将一个牵引装置安装在拉力件(2)的没有接合元件的端部上；

iv′)借助牵引装置张紧拉力件并且将拉力件(2)设置到仍未铺设的锚固部上；

v′)将至少一个由塑料制成的夹紧元件(3)安装在张紧的拉力件的未锚固的端部上，所述塑料具有一个在1000至5000MPa范围内的弹性模量、一个≥25MPa的抗弯拉强度和一个≥25MPa的抗压强度，其中夹紧元件相对拉力件的拉力方向直接设置在锚固部之后；

vi′)将一个刚性的套筒(4)沿拉力件的拉力方向推到所述至少一个夹紧元件(3)上，从而将一个夹紧压力施加到拉力件(2)上；和

vii′)粘结张紧的拉力件与支承结构(12)。