CN103882807A - 一种斜拉桥用碳纤维索连接器及其安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种斜拉桥用碳纤维索连接器及其安装方法，该碳纤维索连接器包括：连接器钢体(1)，包覆在连接器钢体（1）外周的束线护套(2)，所述的连接器钢体(1)内部设有多个大小相等截头锥形孔(3)，所述的截头锥形孔(3)内通过中空螺栓(4)安装有楔形线夹(5)。发明提供的斜拉桥用碳纤维索连接器，结构设计合理，质量轻，强度高，拉重比大，锚固效果好，且耐侯性，耐腐蚀性强，使用寿命长。本发明提供的斜拉桥用碳纤维索连接器的安装方法，可操作性强，安装方便，安装牢固程度高。

Description

一种斜拉桥用碳纤维索连接器及其安装方法
技术领域
本发明涉及一种碳纤维预应力结构，具体涉及可配合多个楔形线夹对碳纤维预应力筋进行夹持的斜拉桥用碳纤维索连接器及其安装的方法。
背景技术
目前，预应力结构是我国土木、交通、水利工程中应用极为广泛并极具潜力的一种结构。现有预应力结构中，预应力钢筋由于受使用环境影响（比如大气污染、酸雨等）以及长期处于高应力状态，其应力腐蚀问题比较严重，使预应力结构的耐久性降低，对使用环境恶劣的结构（如跨海大桥等）更是如此。碳纤维复合芯棒与传统的预应力钢筋相比，具有耐腐蚀、拉重比大、无磁性等优良特性，故将这种新型材料用作预应力钢筋的代替物可使桥梁结构整体更优，更耐久。但在碳纤维预应力结构替换传统的预应力钢筋用于斜拉桥结构中的实际应用中，锚固问题是需要解决的重要技术问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种结构设计合理，强度高，锚固效果好，安装操作方便的斜拉桥用碳纤维索连接器，本发明另一个目的是提供该斜拉桥用碳纤维索连接器的安装方法。
技术方案：为了实现本发明的目的，本发明采取如下技术方案：
一种斜拉桥用碳纤维索连接器，它包括：连接器钢体，包覆在连接器钢体外周的束线护套，所述的连接器钢体内部设有多个大小相等截头锥形孔，所述的截头锥形孔内通过中空螺栓安装有楔形线夹。
每个截头锥形孔与楔形线夹相匹配，楔形线夹与碳纤维复合芯棒相匹配，每个楔形夹内部的形状与碳纤维复合芯棒相配合，楔形线夹外部形状与截头锥形孔相配合，上述多个楔形线夹与上述锥形孔在使用时，碳纤维预应力筋处于拉紧状态，以便阻止其移动。
作为优选方案，以上所述的斜拉桥用碳纤维索连接器，连接器钢体内部的截头锥形孔，除了与连接器钢体共轴线的截头锥形孔外，其余截头锥形孔的轴线均与连接器钢体的中心轴线成α角，且每个相邻截头锥形孔的间距均相等。
作为优选方案，以上所述的斜拉桥用碳纤维索连接器，其特征在于，所述的α角为5至10度。
作为优选方案，以上所述的斜拉桥用碳纤维索连接器，所述的截头锥形孔的孔壁与锥形孔中心轴线的夹角β为0至15度。
以上所述的斜拉桥用碳纤维索连接器，使用中空设计的螺栓，配合截头锥形孔内的螺纹孔，在整体预应力安装工艺中对截头锥形孔进行密封，并挤压楔形线夹，使其与碳纤维预应力筋抱死。
以上所述的束线护套，优选橡胶，塑料等材质高分子护套。束线护套将整个斜拉桥用碳纤维索连接器及碳纤维复合芯棒覆盖。实际过程中用碳纤维缠包带将碳纤维复合芯棒进行缠包，然后次外层为设填充物，最外层为束线护套。
本发明所述的斜拉桥用碳纤维索连接器的安装方法，其包括以下步骤：
1）将碳纤维索两端打磨清理，打磨长度为连接器钢体长度的1.5倍；
2）将碳纤维索的一端穿过连接器钢体内部的截头锥形孔，然后将碳纤维索穿过楔形线夹的中心孔，并将楔形线夹安装在截头锥形孔内，最后将中空螺栓旋紧在连接器钢体上，从而将楔形线夹紧固在截头锥形孔内；
3）将碳纤维索的另一端依次穿过连接器钢体内部的截头锥形孔，楔形线夹，中空螺栓，并使截头锥形孔，楔形线夹和中空螺栓之间均不旋紧；然后在碳纤维索端部安装预紧力组合件；
4）将碳纤维索端部安装好连接器钢体的一端固定，并在安装预紧力组合件的另一端施加预紧力；
5）连接器钢体内部的其余截头锥形孔中均穿入碳纤维索，并按照以上步骤1）至5）安装并施加预紧力；
6）待连接器钢体内部所有截头锥形孔中的所有碳纤维索的预紧力一致时，将所有碳纤维索未旋紧的另一端通过中空螺栓，将楔形线夹安装在截头锥形孔内，最后将碳纤维索锁紧，最后撤销预紧力。
有益效果：本发明提供的斜拉桥用碳纤维索连接器及其安装方法和现有技术相比具有以下优点：
(1)本发明提供的斜拉桥用碳纤维索连接器，结构设计合理，质量轻，强度高，拉重比大，锚固效果好，且耐侯性，耐腐蚀性强，使用寿命长。
(2)本发明提供的斜拉桥用碳纤维索连接器的安装方法，可操作性强，安装方便，可节省安装人力，并且安装牢固程度高。
附图说明
图1为斜拉桥用碳纤维索连接器的结构示意图。
图2为斜拉桥用碳纤维索连接器的纵截面的结构示意图。
图3为楔形线夹的横截面的结构示意图。
图4为截头锥形孔的横截面的结构示意图。
图5为中空螺栓的横截面的结构示意图。
图6为包覆有碳纤维复合芯棒的束线护套的横截面的结构示意图。
图7为斜拉桥用碳纤维索连接器整体安装工艺的结构示意图。
图8为斜拉桥用碳纤维索连接器整体安装工艺的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1
如图1至图5所示，一种斜拉桥用碳纤维索连接器，它包括：连接器钢体(1)，包覆在连接器钢体（1）外周的束线护套(2)，所述的连接器钢体（1）内部设有多个大小相等截头锥形孔(3)，所述的截头锥形孔(3)内通过中空螺栓(4)安装有楔形线夹(5)。
以上所述的斜拉桥用碳纤维索连接器，连接器钢体(1)内部的截头锥形孔(3)，除了与连接器钢体(1)共轴线的截头锥形孔(3)外，其余截头锥形孔(3)的轴线均与连接器钢体(1)的中心轴线成5至10度角，且每个相邻截头锥形孔(3)的间距均相等。
以上所述的斜拉桥用碳纤维索连接器，所述的截头锥形孔(3)孔壁与锥形孔中心轴线的夹角β为0至15度。
实施例2
1）将碳纤维索两端打磨清理，打磨长度为连接器钢体长度的1.5倍；
2）将碳纤维索(6)的一端穿过连接器钢体（1）内部的截头锥形孔(3)，然后将碳纤维索(6)穿过楔形线夹(5)的中心孔，并将楔形线夹(5)安装在截头锥形孔(3)内，最后将中空螺栓(4)旋紧在连接器钢体上，从而将楔形线夹(5)紧固在截头锥形孔(3)内；
3）将碳纤维索（6）的另一端依次穿过连接器钢体（1）内部的截头锥形孔(3)，楔形线夹(5)，中空螺栓(4)，并使截头锥形孔(3)，楔形线夹(5)和中空螺栓(4)之间均不旋紧；然后在碳纤维索（6）端部安装预紧力组合件(7)；如图7所示。
4）将碳纤维索（6）端部安装好连接器钢体（1）的一端固定，并在安装预紧力组合件(7)的另一端施加预紧力；如图8所示。
5）连接器钢体（1）内部的其余截头锥形孔(3)中均穿入碳纤维索(6)，并按照以上步骤1）至5）安装并施加预紧力；
6）待连接器钢体（1）内部所有截头锥形孔(3)中的所有碳纤维索(6)的预紧力一致时，将所有碳纤维索(6)未旋紧的另一端通过中空螺栓(4)，将楔形线夹(5)安装在截头锥形孔(3)内，最后将碳纤维索(6)锁紧，最后撤销预紧力。
如图6所示，位于两端连接器钢体（1）中间的碳纤维复合芯棒(8)，先采用碳纤维缠包带(9)将碳纤维复合芯棒(8)进行缠包，次外层填充有填充物层(9)，填充物层(9)的外层采用束线护套(2)包覆，提高刚性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种斜拉桥用碳纤维索连接器，其特征在于，它包括：连接器钢体(1)，包覆在连接器钢体（1）外周的束线护套(2)，所述的连接器钢体(1)内部设有多个大小相等截头锥形孔(3)，所述的截头锥形孔(3)内通过中空螺栓(4)安装有楔形线夹(5)。
2.根据权利要求1所述的斜拉桥用碳纤维索连接器，其特征在于，连接器钢体(1)内部的截头锥形孔(3)，除了与连接器钢体(1)共轴线的截头锥形孔(3)外，其余截头锥形孔(3)的轴线均与连接器钢体(1)的中心轴线成α角，且每个相邻截头锥形孔(3)的间距均相等。
3.根据权利要求1所述的斜拉桥用碳纤维索连接器，其特征在于，所述的α角为5至10度。
4.根据权利要求1至3任一项所述的斜拉桥用碳纤维索连接器，其特征在于，所述的截头锥形孔(3)孔壁与锥形孔中心轴线的夹角β为0至15度。
5.权利要求4所述的斜拉桥用碳纤维索连接器的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将碳纤维索两端打磨清理，打磨长度为连接器钢体长度的1.5倍；
2）将碳纤维索(6)的一端穿过连接器钢体（1）内部的截头锥形孔(3)，然后将碳纤维索(6)穿过楔形线夹(5)的中心孔，并将楔形线夹(5)安装在截头锥形孔(3)内，最后将中空螺栓(4)旋紧在连接器钢体上，从而将楔形线夹(5)紧固在截头锥形孔(3)内；
3）将碳纤维索（6）的另一端依次穿过连接器钢体（1）内部的截头锥形孔(3)，楔形线夹(5)，中空螺栓(4)，并使截头锥形孔(3)，楔形线夹(5)和中空螺栓(4)之间均不旋紧；然后在碳纤维索（6）端部安装预紧力组合件(7)；
4）将碳纤维索（6）端部安装好连接器钢体（1）的一端固定，并在安装预紧力组合件(7)的另一端施加预紧力；
5）连接器钢体（1）内部的其余截头锥形孔(3)中均穿入碳纤维索(6)，并按照以上步骤1）至5）安装并施加预紧力；
6）待连接器钢体（1）内部所有截头锥形孔(3)中的所有碳纤维索(6)的预紧力一致时，将所有碳纤维索(6)未旋紧的另一端通过中空螺栓(4)，将楔形线夹(5)安装在截头锥形孔(3)内，最后将碳纤维索(6)锁紧，最后撤销预紧力。
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