CN105369746B - 一种预应力碳纤维加固张拉弯转装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于桥梁技术领域，具体涉及一种预应力碳纤维加固张拉弯转装置。提出的一种预应力碳纤维加固张拉弯转装置设置在固定端锚具（3）与活动端锚具（5）之间，包括有固定在梁体或建筑物上的托架（8）；托架（8）由平板（10）和位于平板下端面的两个平行设置的立板（11）焊接而成；两块立板（11）之间设置有曲率半径不小于2m的弧面板（6），弧面板（6）在活动端锚具（5）一侧的切线与梁体或建筑物（4）表面之间的夹角α为5°～30°；弧面板（6）的外壁面上贴覆或镶嵌有低摩擦系数材料（7）；在弧面板（6）与梁体或建筑物（4）之间放置碳纤维板（2）。本发明实现了碳纤维板的平滑转向，保证了足够的张拉空间。

Description

一种预应力碳纤维加固张拉弯转装置
技术领域
本发明属于桥梁技术领域，具体涉及一种可用于桥梁或其它建筑结构的预应力碳纤维加固张拉弯转装置。
背景技术
目前，碳纤维板作为一种优良的抗拉材料，已经被广泛应用于结构加固工程领域；张拉锚固体系一般采用金属锚具夹持纤维板材的两端，对碳纤维板施加预应力并与梁体或建筑物进行联结。
由该金属锚具组成的张拉锚固体系，为了满足大吨位张拉载荷要求，张拉过程通常采用单个大直径（直径大于130mm）千斤顶，实现对碳纤维板的张拉；该张拉锚固体系一般采用同心张拉方式，以保证张拉锚固体系的各部件轴心受力，受千斤顶和张拉端锚具尺寸限制，该张拉体系张拉到位后碳纤维板远离梁体或建筑物表面，碳纤维板距离梁体或建筑物表面的间距一般大于60mm，使得碳纤维板难以固定和粘结至梁体或建筑物表面；采用偏心张拉方式可实现碳纤维板贴近梁体或建筑物表面，但因千斤顶轴心与张拉杆、碳纤维板的轴心不重合，造成张拉杆弯曲变形和局部磨损；采用凿除张拉千斤顶处混凝土防护层的安装方式，可实现碳纤维板贴近梁体或建筑物表面，同时保证足够的张拉空间，但混凝土保护层厚度一般不超过30mm，内部为混凝土加强钢筋，凿除厚度需保证在50mm～60mm以上方能满足张拉空间需求，因此凿除过程中会造成加强钢筋破坏，破坏梁体或建筑物的原始受力体系。
采用上述的张拉锚固体系不仅会增加现场安装和施工的难度、降低加固体系的力学性能可靠度，而且占据了梁体或建筑物附近较大的空间，可能对梁体下方交通产生较大影响。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种预应力碳纤维加固张拉弯转装置。
本发明为完成上述目的采用如下技术方案：
一种预应力碳纤维加固张拉弯转装置，所述的预应力碳纤维加固张拉弯转装置设置在固定端锚具与活动端锚具之间；所述的预应力碳纤维加固张拉弯转装置包括有固定在梁体或建筑物上的托架；所述的托架由平板和位于平板下端面的两个平行设置的立板焊接而成；所述的立板为梯形板；托架的所述平板位于梁体或建筑物外表面，并与所述的梁体或建筑物连接为一体；托架的两块所述立板之间设置有用以实现碳纤维板转折角平滑过渡的弧面板；所述的弧面板为弧面曲率半径不小于2m的大曲率半径弧面板，且弧面板在固定端锚具一侧的切线与梁体或建筑物表面平行，与梁体或建筑物之间的距离为5mm～10mm，弧面板在活动端锚具一侧的切线与梁体或建筑物表面之间的夹角α为5°～30°；所述弧面板的外壁面上贴覆或镶嵌有用以降低碳纤维板与弧面板之间摩擦系数的低摩擦系数材料；在所述弧面板与梁体或建筑物之间放置碳纤维板，并使碳纤维板沿弧面板的切线方向置于低摩擦系数材料的上方，由活动端锚具施加与弧面板切线方向一致的张拉力，使碳纤维板在低摩擦系数材料表面实现与梁体或建筑物表面呈5°~30°角度的平滑弯转，张拉工程中，活动端锚具远离梁体或建筑物表面，保证了足够的张拉空间，碳纤维板在低摩擦系数材料表面平滑移动，减少因摩擦造成的碳纤维板损伤，保证碳纤维板的性能稳定性。
所述的低摩擦系数材料采用聚四氟乙烯材料、改性超高分子量聚乙烯材料或尼龙材料，低摩擦系数材料的摩擦系数不大于0.1。
所述弯转装置可以通过设置不同曲率半径的弧面板，实现不同张拉空间的要求的平滑过渡张拉。
本发明提出的一种预应力碳纤维加固张拉弯转装置，采用上述技术方案，具有如下有益效果：
(1)本发明可实现碳纤维板的平滑转向，保证足够的张拉空间；
(2)本发明可减小张拉过程中对碳纤维板的表面磨损，保证碳纤维板的使用寿命；
(3)本发明可根据碳纤维板宽度和张拉空间要求，设置不同规格的弧面板，适用于多规格和多种操作空间要求的碳纤维板张拉。
附图说明
图1为本发明在碳纤维加固张拉体系所处位置示意图。
图2为本发明主视图的半剖结构示意图。
图3为本发明的仰视图。
图4为本发明中弧面板与托架连接的结构示意图。
图5为图4的侧视图。
图6为本发明的弧面板与低摩擦系数材料的组合结构示意图。
图7为本发明中弧面板的仰视图。
图中：1、弯转装置，2、碳纤维板，3、固定端锚具，4、梁体或建筑物，5、活动端锚具，6、弧面板，7、低摩擦系数材料，8、托架，9、锚筋，10、平板，11、立板。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明加以说明：
如图1～图7所示，一种预应力碳纤维加固张拉弯转装置，所述的预应力碳纤维加固张拉弯转装置设置在活动端锚具前端；所述的预应力碳纤维加固张拉弯转装置包括有固定在梁体或建筑物上的托架；所述的托架为焊接结构，具有平板和连接在平板下端面的两个平行设置的立板；所述的立板为梯形板；托架的所述平板位于梁体或建筑物下端面；并与所述的梁体或建筑物连接为一体；托架的两块所述立板之间设置有弧面板，所述的弧面板为弧面曲率半径不小于2m的大曲率半径弧面板，用以实现碳纤维板转折角的平滑过渡；所述的弧面板在固定端锚具一侧的切线与梁体或建筑物表面平行，与梁体或建筑物之间的距离为5mm～10mm，弧面板在活动端锚具一侧的切线与梁体或建筑物表面之间的夹角α为5°～30°；所述弧面板的外壁面上贴覆或镶嵌有用以降低碳纤维板与弧面板之间摩擦系数的低摩擦系数材料。
所述的低摩擦系数材料采用聚四氟乙烯材料、改性超高分子量聚乙烯材料或尼龙材料，低摩擦系数材料的摩擦系数不大于0.1。
本发明在张拉施工过程中，碳纤维板沿弧面板接近固定端锚具一侧的切线方向置于低摩擦系数材料的上方，由碳纤维板活动端锚具上施加与弧面板切线方向一致的张拉力，弧面板在接近活动端锚具一侧的切线与梁体或建筑物表面呈5°~30°的夹角α，使碳纤维板与梁体或建筑物表面在5°~30°的夹角α状态下实现平滑弯转，活动端锚具远离梁体或建筑物表面，保证足够的张拉空间；张拉过程中，碳纤维板在低摩擦系数材料表面平滑移动，减少因摩擦造成的碳纤维板损伤，保证碳纤维板的性能稳定性。
所述弯转装置可以通过设置不同曲率半径的弧面板，实现不同张拉空间的要求的平滑过渡张拉。

Claims (3)

1.一种预应力碳纤维加固张拉弯转装置，其特征在于：所述的预应力碳纤维加固张拉弯转装置设置在固定端锚具（3）与活动端锚具（5）之间；所述的预应力碳纤维加固张拉弯转装置包括有固定在梁体或建筑物上的托架（8）；所述的托架（8）由平板（10）和位于平板下端面的两个平行设置的立板（11）焊接而成；所述的立板（11）为梯形板；托架的所述平板（10）位于梁体或建筑物（4）外表面，并与所述的梁体或建筑物（4）连接为一体；托架的两块所述立板（11）之间设置有用以实现碳纤维板转折角平滑过渡的弧面板（6）；所述的弧面板（6）为弧面曲率半径不小于2m的大曲率半径弧面板，且弧面板（6）在活动端锚具（5）一侧的切线与梁体或建筑物（4）表面之间的夹角α为5°～30°；所述的弧面板（6）在固定端锚具（3）一侧的切线与梁体或建筑物（4）之间的距离为5mm～10mm；所述弧面板（6）的外壁面上贴覆或镶嵌有用以降低碳纤维板与弧面板之间摩擦系数的低摩擦系数材料（7）；在所述弧面板（6）与梁体或建筑物（4）之间放置碳纤维板（2），并使碳纤维板（2）沿弧面板的切线方向置于低摩擦系数材料（7）的上方，由活动端锚具施加与弧面板切线方向一致的张拉力，使碳纤维板在低摩擦系数材料表面实现与梁体或建筑物表面呈5°～30°角度的平滑弯转，张拉工程中，活动端锚具远离梁体或建筑物表面，保证了足够的张拉空间，碳纤维板在低摩擦系数材料表面平滑移动，减少因摩擦造成的碳纤维板损伤，保证碳纤维板的性能稳定性。
2.如权利要求1所述的一种预应力碳纤维加固张拉弯转装置，其特征在于：所述的低摩擦系数材料（7）采用聚四氟乙烯材料、改性超高分子量聚乙烯材料或尼龙材料，低摩擦系数材料的摩擦系数不大于0.1。
3.如权利要求1所述的一种预应力碳纤维加固张拉弯转装置，其特征在于：所述的弯转装置（1）可以通过设置不同曲率半径的弧面板，实现不同张拉空间的要求的平滑过渡张拉。
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