发明内容
本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置,主要解决桥梁上采用预应力碳纤维板加固,使夹锚住碳纤维板持续不滑移而稳定不被剪断的技术难题;同时能够承受要求的长期、稳定、有效的荷载夹持力,能够确保碳纤维板在张拉过程中拉力对中和扭力平衡,使得张拉后的固定过程中能控制拧紧螺母的扭力平衡;同时还解决了碳纤维板二次张拉的问题。
本发明采用的技术方案如下:
本发明的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置,包括碳纤维板,所述碳纤维板的两端上均连接有锚具,其中位于碳纤维板一端的锚具中部通过一根固定杆穿过固定板,所述固定杆上套设的弧形螺母弧面配合于固定板上;其中位于碳纤维板另一端的锚具中部通过一根固定杆穿过张拉固定板,所述固定杆上套设的弧形螺母弧面配合于张拉固定板上,该锚具与张拉固定板之间架设有张拉机构。
由于采用了上述结构,弧形螺母(指螺母的端面为弧面结构,如球面等)的端面与张拉固定板的端面之间采用接触弧面配合,使得弧形螺母与张拉固定板可以该接触弧面相对转动,同理,弧形螺母的端面与固定板的端面之间采用接触弧面配合,使得弧形螺母与固定板可以该接触弧面相对调心转动,可见当碳纤维板两端连接的固定杆错位不正对,可能造成应力集中等情况,弧形螺母会以接触面自动地调节其与固定板、张拉固定板之间的相对位置关系,起到调心恢复平衡,避免应力集中的作用。因此即使碳纤维板两端的固定板不正对,也不会影响碳纤维板的正常使用,这在施工过程中解决了非常大的施工难题。现有技术中,所有固定板安装于混凝土梁的底部相对应的位置,相互之间的位置精度要求较高,由于混凝土梁内的钢筋多而杂,需要通过钻孔的方式采用螺栓将固定板安装于混凝土梁底部,由于钢筋的位置无法精确定位使得在钻孔时,要错开钢筋位置也就需要凭借运气来操作,使得同一固定板上标定位的多个孔无法同时被钻到要求的深度来通过螺栓固定,极易造成碳纤维板两端错开,(而在张拉碳纤维板过程中当偏心达到0.5毫米以上、张拉力从4吨起碳纤维板内部已开始产生破裂,随着张拉力进一步加大碳纤维板破裂逐渐加聚最后导致完全断裂,在断裂过程中极易出现安全风险),这就大大影响了固定板的安装精度,继而影响到了整个锚固系统中碳纤维板的张拉效果。而采用本发明的技术之后,在安装固定板时,可以选择避开钢筋的位置,无需刻意去控制固定板之间的位置精度,即使出现相对偏差使碳纤维的两端错开不在同一轴线上,也完全可以通过弧形螺母来进行调节,使碳纤维板两端始终保持在同一轴线上,不会影响张拉效果。锚具主要用于在碳纤维板的两端进行夹持,并通过锚具中部连接的唯一一根固定杆,将锚具与固定板进行连接,能够承受要求的长期、稳定、有效的荷载夹持力,能够确保碳纤维板在张拉过程中拉力对中和扭力平衡,使得张拉后的固定过程中能控制拧紧螺母的扭力平衡。该锚具与张拉固定板之间架设有张拉机构,当桥梁初次安装或者长期使用过后,需要进行张拉时,可以在锚具和张拉固定板之间架设张拉机构,通过该张拉机构来调节碳纤维板一端上锚具与张拉固定板的距离,实现了对碳纤维板的张拉以及二次张拉的效果,当张拉操作完成后即可将张拉机构撤掉,即可使碳纤维板正常使用。可见本发明还解决了碳纤维板二次张拉的问题。同时本发明中在锚具上连接有唯一一根固定杆来进行固定,可避免两根以上固定杆形成的偏差,而在碳纤维板上形成左右受力不均而容易折断的问题,本发明中唯一的一根固定杆,可使碳纤维板上的受力始终对中,不会存在受力不均的情况,使碳纤维板的寿命更长久。
本发明的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置,所述张拉固定板和固定板固定于桥梁的底面上,其中所述张拉固定板和固定板上分别设有4个用于螺栓穿过的长条孔,所述长条孔在张拉固定板与固定板上呈阵列分布。
由于采用了上述结构,现有固定板上的孔是相对固定的圆孔,在进行安装时,需要基于该圆孔在混凝土梁上打孔并一一对应,其中固定板上的一个或多个圆孔对应打孔时会遇上混凝土梁中的钢筋而无法错开,造成了锚固系统不好安装;而采用本发明的固定板上设置四个长条孔,多个长条孔呈阵列分布,即便是在混凝土梁上遇钢筋时,可避开钢筋位置在其旁打孔,在安装时只需调节混凝土梁上的孔内连接的螺杆在长条孔内的相对位置即可,此时的固定板相对于精确安装位置有所偏移,当碳纤维板两端进行连接时,可通过弧形螺母与固定板之间的弧形接触面,调整固定杆与固定板之间的相对角度,仍然能够保证碳纤维板的两端进行张拉的效果,使碳纤维板能够承受要求的长期、稳定、有效的荷载夹持力,能够确保碳纤维板在张拉过程中拉力对中和扭力平衡,使得张拉后的固定过程中能控制拧紧螺母的扭力平衡。
本发明的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置,在碳纤维板的两侧设有导压块,所述导压块被锚杆固定于桥梁底面;所述导压块的设有导压轨槽,所述锚具的两侧上设有可配合于导压轨槽内往复运动的锚具轨道柱。
由于采用了上述结构,使锚具两侧上的锚具轨道柱可匹配到导压块的导压轨槽中,当碳纤维板进行张拉时由于有轻微的轴心力偏移,碳纤维板端部的锚具可沿导压轨槽方向移动,从而可使碳纤维板保持与桥梁底面之间的距离不变,可保证碳纤维板在张拉时保持原有方向的受力,确保整个拉张锚固系统的稳定性。
本发明的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置,所述张拉机构包括固定于锚具上的锚具张拉座、以及固定于张拉固定板上的固定板张拉座,所述锚具张拉座与固定板张拉座中穿过有张拉杆,所述张拉杆的一端上套设有弧形螺母弧面配合于固定板张拉座上,所述张拉杆的另一端连接于千斤顶上,所述千斤顶抵于锚具张拉座上;或者所述张拉杆的一端上套设有弧形螺母弧面配合于锚具张拉座上,所述张拉杆的另一端连接于千斤顶上,所述千斤顶抵于固定板张拉座上。
由于采用了上述结构,张拉杆的一端被固定或者被弧形螺母限制;而两外一端连接于千斤顶上,可通过千斤顶的作用力,对碳纤维板的一端进行张拉以及二次张拉;张拉杆采用唯一一根,能避免两根以上张拉杆形成的偏差,而在碳纤维板上形成左右受力不均而容易折断的问题,本发明中唯一的一根张拉杆,可使碳纤维板上的受力始终对中,不会存在受力不均的情况,使碳纤维板的寿命更长久。
本发明的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置,在所述固定板张拉座的中部设有开口区域,所述张拉杆穿过该开口区域的部分上套设有张拉限位螺母,所述张拉限位螺母的端面为弧形结构,使所述张拉限位螺母与固定板张拉座上开口区域的内侧壁采用弧面配合。
由于采用了上述结构,其中位于固定板张拉座的开口区域内的张拉限位螺母,可在张拉固定杆上往返旋动,使张拉杆被千斤顶拉动过后,通过旋转该张拉限位螺母在张拉杆上的位置,限定被拉动的张拉杆受力返回,使得碳纤维板的张拉控制极为方便快捷。
本发明的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置,所述张拉机构包括固定于张拉固定板上的固定板张拉座,所述固定板张拉座中穿过有张拉杆,所述张拉杆的一端连接于锚具上,所述张拉杆的另一端穿过张拉横梁,所述张拉杆上套设的弧形螺母弧面配合于张拉横梁上,所述横梁的两端上分别连接有千斤顶,所述千斤顶通过调中柱抵于固定板张拉座上。
由于采用了上述结构,可通过两个千斤顶同时作用力于横梁上,再通过横梁作用力于张拉杆上对碳纤维板进行张拉及二次张拉,因此要求的千斤顶尺寸也就更小,更佳利于在桥梁底面上安装而不破坏桥梁底面。其中两个千斤顶的底部通过调中柱抵于固定板张拉座上,使得千斤顶可根据受力自适应调中,避免千斤顶发生滑移或者产生歪斜而影响张拉受力;在张拉杆上设置有弧形螺母,该弧形螺母同样通过弧面配合于张拉横梁上,使拉杆在横梁上同样可以自适应调整,即便是碳纤维板端部的锚具与固定板张拉座歪斜,同样可以自适应地调节来对中张拉,保证张拉的效果。
本发明的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置,所述锚具包括锚体,所述锚体内设有一楔形通孔,所述楔形通孔内配合有一楔形夹片,所述楔形夹片的倾斜边与楔形通孔的倾斜内壁配合,所述楔形夹片的直边与楔形通孔的直面内壁配合夹持住碳纤维板,其中楔形通孔的直面内壁的壁厚为4-15mm。
由于采用了上述结构,该锚具采用单一楔形夹片的结构,该楔形夹片与锚体相互配合,可使楔形夹片作用于碳纤维板上的力,汇聚在锚体上,而不会如现有技术中两片楔形夹片合力作用于碳纤维板上,使碳纤维板上形成应力集中极易损坏;可见本发明中的锚具,效果极优,碳纤维板的寿命长久,且锚体上直面内壁的壁厚为4-15mm,能够承受住锚具夹持住碳纤维板的作用力而不损坏。其中桥梁上采用预应力碳纤维板加固,使夹锚住碳纤维板持续不滑移而稳定不被剪断的技术难题;同时能够承受要求的长期、稳定、有效的荷载夹持力,能够确保碳纤维板在张拉过程中拉力对中和扭力平衡,使得张拉后的固定过程中能控制拧紧螺母的扭力平衡。
本发明的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置,所述锚具的楔形通孔内还配合有一直条垫片,所述碳纤维板被夹持于楔形夹片与直条垫片之间,且采用楔子专用胶进行粘接;该楔子专用胶由A和B组份按质量比3:1的比例混合而成;A组分内按重量份计,由环氧树脂128为130份、聚醚多元醇为15份、KH-560偶联剂为3份、分散剂为1份、白碳黑为5份、活性碳微粉为23份和100目石英粉为15份组成;B组分内按重量份计,由聚醚胺为50份、叔胺促进剂3份和硅微粉20份组成。
在锚具中进行楔形夹片对碳纤维板进行夹紧的同时,采用上述楔子专用胶进行粘接,可使碳纤维板能牢固地被夹持于锚具中,同时被牢牢地粘接,该楔子专用胶具有较强的脚力,能解决锚具对碳纤维板的持续不滑移而稳定不被剪断的技术难题;同时能够承受要求的长期、稳定、有效的荷载夹持力,能够确保碳纤维板在张拉过程中拉力对中和扭力平衡,使得张拉后的固定过程中能控制拧紧螺母的扭力平衡。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置,主要解决桥梁上采用预应力碳纤维板加固,使夹锚住碳纤维板持续不滑移而稳定不被剪断的技术难题;
2、本发明的桥梁预应力碳纤维板拉张锚固系统装置,能够承受要求的长期、稳定、有效的荷载夹持力,能够确保碳纤维板在张拉过程中拉力对中和扭力平衡,使得张拉后的固定过程中能控制拧紧螺母的扭力平衡;同时还解决了碳纤维板二次张拉的问题。