CN104278631B - 一种具有自夹紧功能结构的碳纤维板锚具 - Google Patents

一种具有自夹紧功能结构的碳纤维板锚具 Download PDF

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Abstract

本发明属于桥梁工程及建筑工程技术领域，提出一种具有自夹紧功能结构的碳纤维板锚具。提出的一种具有自夹紧功能结构的碳纤维板锚具包括有锚具体（1）和夹片（2）；碳纤维板（4）位于两个夹片（2）之间；碳纤维板（1）与两块夹片（2）之间均设置有过渡垫板（3），过渡垫板（3）与碳纤维板（4）粘结为一体；两块夹片（2）通过过渡垫板（3）夹紧碳纤维板（4），使夹片（2）对碳纤维板（4）产生一定的夹紧力；夹片（2）的内表面具有沟槽，用以在对碳纤维板（4）进行张拉的过程中，使锚具自动夹紧，从而使碳纤维板被有效夹持并保持自锁。本发明具有操作方便、传力可靠的特点，实现了大应力碳纤维板的锚固、张拉。

Description

一种具有自夹紧功能结构的碳纤维板锚具
技术领域
本发明属于桥梁工程及建筑工程技术领域，主要涉及一种具有自夹紧功能结构的碳纤维板锚具。
背景技术
碳纤维板以其抗拉强度高的特点，被作为桥梁及建筑物预应力加固的重要材料，越来越受到人们的重视，早在80年代就有许多研究人员对碳纤维板锚固夹具进行了系列研究，其中大部分锚具是采用两块平板或具有相应波形表面的平板夹持，通过螺栓压紧力对碳纤维板进行夹持。目前，在实际上工程应用中，碳纤维板锚具除了采用进口SikCar非金属锚具外，国内碳纤维板锚具主要采用两块平板夹持式锚具或采用具有相应波形表面的平板夹持式锚具。
SikCar非金属锚具是采用碳纤维丝绕制锥形锚杯，并将碳纤维板锚固端放置于锚杯中，在锚杯中填充非金属材料及粘结胶，形成锚具与碳纤维板固结的一种锚固方式，该结构制造工艺复杂，对粘结剂要求高，目前在工程上应用主要用于锚固宽度及厚度较小的碳纤维板。
平板式锚具采用上下两平面锚具板通过多组螺栓对碳纤维板施加正压力，通过锚具板对碳纤维板产生的摩擦力及锚具板与碳纤维板之间的粘结力来产生对碳纤维板的张拉力。夹板式结构碳纤维板夹持力完全由螺栓预紧力提供，该预紧力往往较大，结构复杂，各螺栓拧紧力需严格控制，施工难度较大。
波形锚具同平板式锚具结构及工作原理相似，也是由采用两片锚具板夹持碳纤维板的方式，其不同点是两锚具板配合面上设有相互配合波形曲面，通过波形曲面对碳纤维板进行夹持，这样可以获得更大的张拉力。其缺点与平板式锚具相同。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种具有自夹紧功能结构的碳纤维板锚具。
本发明完成其发明任务采用如下技术方案：
一种具有自夹紧功能结构的碳纤维板锚具，所述的碳纤维板锚具包括有锚具体和夹片；所述锚具体的中心具有轴向通孔，锚具体中心所具有的轴向通孔为楔形孔；所述的夹片位于所述锚具体的轴向通孔内，且所述的夹片为上下设置的两个；所述夹片的外表面为与锚具体的轴向通孔配合的楔形面；两个所述夹片之间构成用以夹持碳纤维板的空腔；所述的碳纤维板位于两个所述的夹片之间；所述的碳纤维板与两块所述的夹片之间均设置有过渡垫板，所述的过渡垫板与所述的碳纤维板粘结为一体；两块所述的夹片通过过渡垫板夹紧所述的碳纤维板，使夹片对碳纤维板产生一定的夹紧力；所述夹片的内表面具有沟槽，用以在对碳纤维板进行张拉的过程中，增大夹片内表面与过渡垫板之间的摩擦力，使夹片内表面与过渡垫板之间的摩擦力大于夹片外表面与锚具体之间的摩擦力，在张拉力的作用下夹片随碳纤维板沿着锚具体的锥面轴向滑动，使锚具自动夹紧，从而使碳纤维板被有效夹持并保持自锁。
锚具体上所述楔形孔的锥度为2°～4°。
所述夹片外表面的锥度比锚具体上楔形孔的锥度大0.1°～0.5°。
所述夹片内平面所具有的沟槽为网状沟槽。
所述夹片内平面所具有的沟槽为条形沟槽，且条形沟槽与张拉力方向垂直。
所述夹片内平面所具有的沟槽为波形沟槽，且波形沟槽的方向与张拉力方向相同。
所述的过渡垫板由塑性较好的接触增强材料制成；所述的过渡垫板为铝板或铝合金板或钢板或玻璃钢复合材料板。
所述的过渡垫板与碳纤维板之间采用胶黏剂进行粘结，以增加过渡板与碳纤维板之间的结合力。
所述锚具体与夹片的接触面涂抹有润滑油或润滑脂，以减小锚具体与夹片接触面的摩擦力。
本发明提出的一种具有自夹紧功能结构的碳纤维板锚具，利用与锚具体楔形孔相配的楔形夹片轴向运动产生夹紧力，使碳纤维板被有效夹持，具有操作方便、传力可靠的特点，实现了大应力碳纤维板的锚固、张拉；本发明夹片内表面具有沟槽，使得碳纤维板在张拉过程中，增大了夹片内表面与过渡垫板之间的摩擦力，使夹片内表面与过渡垫板之间的摩擦力大于夹片外表面与锚具体之间的摩擦力，在碳纤维板张拉后，能够利用夹片本身的沟槽实现自锁，使得碳纤维板张拉后持久松弛性能良好；本发明还可根据拉力大小自动增加锚固夹持力，避免了碳纤维板因夹持力变化而导致锚具失效的问题。
附图说明
图1为本发明锚具主视图的半剖面示意图。
图2为本发明锚具的侧视图。
图3为本发明夹片的主视图。
图4、图5、图6为本发明夹片的仰视图。
图中：1、锚具体，2、夹片，3、过渡垫板，4、碳纤维板。
具体实施方式
结合附图与具体实施例对本发明加以说明：
如图1～4所示，一种具有自夹紧功能结构的碳纤维板锚具，所述的碳纤维板锚具包括有锚具体1和夹片2；所述锚具体1的中心具有轴向通孔，锚具体中心所具有的轴向通孔为楔形孔；所述的夹片2位于所述锚具体1的轴向通孔内，且所述的夹片2为上下设置的两个，所述锚具体与夹片的接触面涂抹有润滑油或润滑脂，以减小锚具体与夹片接触面的摩擦力；所述夹片2的外表面为与锚具体的轴向通孔配合的楔形面；两个所述夹片之间构成用以夹持碳纤维板的空腔；所述的碳纤维板4位于两个所述的夹片2之间；所述的碳纤维板4与两块所述的夹片2之间均设置有过渡垫板3，所述的过渡垫板3由塑性较好的接触增强材料制成；所述的过渡垫板为铝板或铝合金板或钢板或玻璃钢复合材料板；所述的过渡垫板3与碳纤维板4之间采用胶黏剂进行粘结，以增加过渡板与碳纤维板之间的结合力，该胶黏剂是环氧树脂类热固性胶黏剂；两块所述的夹片2通过过渡垫板3夹紧所述的碳纤维板4，使夹片2对碳纤维板4产生一定的夹紧力；所述夹片2的内表面具有沟槽，用以在对碳纤维板4进行张拉的过程中，增大夹片内表面与过渡垫板之间的摩擦力，使夹片内表面与过渡垫板之间的摩擦力大于夹片外表面与锚具体之间的摩擦力，在张拉力的作用下碳纤维板随同夹片沿着锚具体的锥面轴向滑动，使锚具自动夹紧，从而使碳纤维板被有效夹持并保持自锁。
锚具体上所述楔形孔的锥度为2°～4°。
所述夹片外表面的锥度比锚具体上楔形孔的锥度大0.1°～0.5°。
如图4所示，所述夹片内平面所具有的沟槽为网状沟槽。
如图5所示，所述夹片内平面所具有的沟槽为条形沟槽，且条形沟槽与张拉力方向垂直。
如图6所示，所述夹片内平面所具有的沟槽为波形沟槽，且波形沟槽的方向与张拉力方向相同。

Claims (3)

1.一种具有自夹紧功能结构的碳纤维板锚具，所述的碳纤维板锚具包括有锚具体（1）和夹片（2）；所述锚具体（1）的中心具有轴向通孔，锚具体中心所具有的轴向通孔为楔形孔；所述的夹片（2）位于所述锚具体（1）的轴向通孔内，且所述的夹片（2）为上下设置的两个，所述夹片（2）外表面的锥度比锚具体上楔形孔的锥度大0.1°～0.5°；所述夹片（2）的外表面为与锚具体的轴向通孔配合的楔形面；两个所述夹片之间构成用以夹持碳纤维板的空腔；所述的碳纤维板（4）位于两个所述的夹片（2）之间；其特征在于：所述的碳纤维板（4）与两块所述的夹片（2）之间均设置有过渡垫板（3），所述的过渡垫板（3）由塑性较好的接触增强材料制成；所述的过渡垫板为铝板或铝合金板或钢板或玻璃钢复合材料板；所述的过渡垫板（3）与所述的碳纤维板（4）粘结为一体；所述的过渡垫板（3）与碳纤维板（4）之间采用胶黏剂进行粘结，以增加过渡板与碳纤维板之间的结合力；两块所述的夹片（2）通过过渡垫板（3）夹紧所述的碳纤维板（4），使夹片（2）对碳纤维板（4）产生一定的夹紧力；所述夹片（2）的内表面具有沟槽，用以在对碳纤维板（4）进行张拉的过程中，增大夹片内表面与过渡垫板之间的摩擦力，使夹片内表面与过渡垫板之间的摩擦力大于夹片外表面与锚具体之间的摩擦力，在张拉力的作用下碳纤维板随同夹片沿着锚具体的锥面轴向滑动，使锚具自动夹紧，从而使碳纤维板被有效夹持并保持自锁；所述夹片（2）内平面所具有的沟槽为条形沟槽或波形沟槽，条形沟槽与张拉力方向垂直，波形沟槽的方向与张拉力方向相同。
2.根据权利要求1所述的一种具有自夹紧功能结构的碳纤维板锚具，其特征在于：锚具体（1）上所述楔形孔的锥度为2°～4°。
3.根据权利要求1所述的一种具有自夹紧功能结构的碳纤维板锚具，其特征在于：所述夹片（2）内平面所具有的沟槽为网状沟槽。
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