CN110761492B - 施工现场的frp筋弯曲连接装置及弯曲frp筋构件制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种施工现场的FRP筋弯曲连接装置及弯曲FRP筋构件制备方法，连接装置包括波纹管，所述波纹管的两端分别连接有第一套管和第二套管，所述第一套管上开设有用于穿过FRP筋的第一通孔，所述第二套管上开设有用于穿过FRP筋的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔匀与波纹管连通，所述第一套管上开设有出胶孔，所述第二套管上开设有注胶孔，所述出胶孔和所述注胶孔通过波纹管连通，所述注胶孔用于和注胶机的注胶管连接。可实现连接装置不同角度的弯折，可将波纹管和套管作为容器，通过注胶孔向波纹管、第一套管和第二套管中注入环氧树脂，环氧树脂凝固后即可得到弯折成一定角度的FRP筋构件。

Description

施工现场的FRP筋弯曲连接装置及弯曲FRP筋构件制备方法

技术领域

本发明属于FRP筋连接技术领域，具体涉及一种施工现场的FRP筋弯曲连接装置及弯曲 FRP筋构件制备方法

背景技术

FRP筋材料(简称FRP筋)轻质高强、耐腐蚀性、低导电率、性能可设计、与水泥混凝土的线膨胀系数相近等优点，尤其适用于水利工程、海港工程和化工腐蚀环境下的结构工程等。

现在FRP筋在工程中的应用越来越多，其使用价值正在逐渐提高。然而，现在有的FRP 筋可塑性较低，不能弯折，所以对于施工现场需要的各种不同尺寸FRP筋，目前市场对FRP 箍筋连接没有一个很准确的规定，大多是通过拼接绑扎的方式连接，连接后的FRP筋整体性差，不能充分发挥FRP筋的强度。

发明内容

本发明提供了一种施工现场的FRP筋弯曲连接装置及弯曲FRP筋构件制备方法，解决了 FRP筋不能再施工弯折的问题。

为达到上述目的，本发明所述一种施工现场的FRP筋弯曲连接装置，包括波纹管，所述波纹管的两端分别连接有第一套管和第二套管，所述第一套管上开设有用于穿过FRP筋的第一通孔，所述第二套管上开设有用于穿过FRP筋的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔匀与波纹管连通，所述第一套管上开设有出胶孔，所述第二套管上开设有注胶孔，所述出胶孔和所述注胶孔通过波纹管连通，所述注胶孔用于和注胶机的注胶管连接。

进一步的，第一套管中开设有第一锥形凹槽，第二套管开设有第二锥形凹槽，所述第一锥形凹槽和第二锥形凹槽中分别固定有楔形塞，所述楔形塞为空心圆台，所述空心圆台中开设有用于穿过FRP筋的通孔。

进一步的，第一套管和第二套管上均开设有连接孔，所述波纹管中设置有碳纤维束，所述碳纤维束一端通过连接孔伸入第一套管，另一端通过连接孔伸入第二套管中，所述碳纤维束的长度小于L，所述L为第一套管、波纹管和第二套管的长度之和。

进一步的，碳纤维束沿波纹管内壁布置有一圈。

进一步的，波纹管、第一套管与第二套管长度比例为(0.5～1)1：1：1。

一种利用上述的FRP筋弯曲连接装置的弯曲FRP筋构件制备方法，包括以下步骤：

步骤1、清洗FRP直筋和权利要求1所述的FRP筋弯曲连接装置；

步骤2、把两个清洗过的FRP直筋分别插入第一通孔和第二通孔中，固定FRP直筋后，将波纹管弯折至所需角度，然后固定第一套管和第二套管的位置，再密封第一通孔和第二通孔；

步骤3、启动注胶机，将注胶机的注胶管和注胶孔连接，从注胶孔向所述连接装置中注胶，直至有环氧胶从出胶孔流出，用塞子封住注胶孔和出胶孔，得到弯曲FRP筋构件。

进一步的，FRP筋与弯曲连接装置的搭接长度大于15d，所述d为FRP筋的直径。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：

本发明采用可弯折的波纹管，通过可弯折波纹管可实现连接装置不同角度的弯折，可将波纹管和套管作为容器，通过注胶孔向波纹管、第一套管和第二套管中注入环氧树脂，环氧树脂凝固后即可得到弯折成一定角度的FRP筋构件。

进一步的，梯形套管加入楔形塞是为了夹持住FRP筋，利用摩擦力的作用，使该装置在弯曲时FRP筋不会向外移动或脱落。

进一步的，为了使该装置可以弯曲，因此需要在碳纤维束两端留下可活动的距离Δ，即Δ为碳纤维束端部到梯形套管底部距离。

本发明的弯曲FRP筋构件制备方法，通过先弯折后注胶的方法，可以根据现场实际需求，来制作不同弯折角度FRP筋构件，解决了FRP筋弯曲的现场加工问题。且连接装置中采用的碳纤维束，以及注入的环氧胶和FRP筋的组成成分相同，解决了以往FRP筋接头处钢弯头的锈蚀造成的耐久性问题，同时更好的发挥FRP复合材料筋的强度。

附图说明

图1是本发明剖面图；

图2是本发明连接装置弯曲成型示意图；

图3是图2的A-A向剖面图；

图4是本发明半剖图。

其中：1-FRP复合材料筋，21-第一套管，22-第二套管，3-楔形塞，4-碳纤维束，5-环氧胶， 6-波纹管，7-出胶孔，8-注胶孔，9-注胶机。

具体实施方式

为了使本发明的目的和技术方案更加清晰和便于理解。以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步的详细说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1和图4，一种施工现场的FRP筋弯曲连接装置，包括第一套管21、第二套管22、 FRP筋1、楔形塞3和波纹管6，第一套管21和第二套管22结构和大小完全相同，第一套管21和第二套管22均由塑料制成。

其中，第一套管21和第二套管22均为壳体，第一套管21的第二端与波纹管6的第一端固定连接，波纹管6的第二端与第二套管22的第二端固定连接，第一套管21中开设有第一锥形凹槽211，第二套管22开设有第二锥形凹槽221，第一锥形凹槽211和第二锥形凹槽221中分别固定有一个楔形塞3，楔形塞3为空心圆台，该空心圆台中开设有用于穿过FRP筋1的通孔，楔形塞3的材质为木材，碳纤维束4穿过波纹管6，一端伸入第一套管21，另一端伸入第二套管2 2中；注胶孔8和注胶机9的注胶管连接。第一套管21上远离第二套管22的一端开设有出胶孔7，第二套管22上远离第一套管21的一端开设有注胶孔8。第一套管21上和第二套管22上均开设有用于穿过碳纤维束4的连接孔，注胶孔8通过两个连接孔以及波纹管6与出胶孔7连通。

参照图1，由于该FRP筋弯曲连接装置需根据现场施工需要，弯折成不同角度，因此采用可弯折的波纹管。梯形套管加入楔形塞3是为了夹持住FRP筋1，使该装置在弯曲时FRP筋1 不会移动脱落。为了使该装置可以弯曲，因此需要在碳纤维束4两端留下可活动的距离Δ，即Δ为碳纤维束端部到梯形套管底部距离。图1中的15d为FRP筋1与弯曲连接装置的搭接长度，且该搭接长度需要大于15倍FRP筋1的直径，d为FRP筋1的直径。

FRP筋弯曲连接装置的使用过程：

对于连接直筋的弯头，把两个FRP筋1插入到通孔中，通过楔形塞3固定FRP筋，在连接装置两端进行封闭处理，防止注入的胶从两端漏出，在弯曲成型后，通过注胶机向注胶孔8 注入环氧胶水，进行封孔处理，进行环氧养护，养护期间不宜移动。最后进行安装施工。

FRP筋成型装置，是可以在现场进行操作，根据自己所需要的弯曲角度来调整适应现场施工需要，在施工现场进行施工操作弯头连接装置的厚度以及碳纤维束端部到梯形套管底部距离Δ根据所用实际情况而定，弯曲成型的FRP筋分为三部分，第一直线段、弯曲段和第二直线段，FRP筋1的插入长度大于等于15倍的FRP筋1的最大直径(具体可以按照实际需要的长度来定)，弯曲段部分弯曲半径大于三倍的FRP筋1的最大直径，连接装置厚度满足FRP筋的强度要求即可。

实施流程：先用丙酮擦洗FRP筋1、第一套管21和第二套管22，然后将FRP筋1插入到连接装置内，套管2与FRP筋1紧密接触，楔形塞3固定住FRP筋后，再将连接装置弯曲使得波纹管6弯曲后内侧折叠外侧展开，其弯曲形成角度可从0°至180°，可与现场施工需要相适应，弯曲连接装置至需要的角度后，将密封胶涂在连接装置两端的FRP筋1与梯形套管2 的接口处，进行密封处理，防止漏胶，然后注胶机9通过注胶孔8把胶注入连接装置套管2 内。直到出胶孔有相同浓度环氧胶流出，停止注胶，用把注胶孔8 和出胶孔7 进行封装处理，以弯曲90°为例，注胶成型结果如图3，进行环氧养护，养护期间做好处理，期间不宜移动。最后进行安装施工。

一种利用上述的FRP筋弯曲连接装置的弯曲FRP筋构件制备方法，包括以下步骤：

步骤1、根据实际所需的力以及弯曲角度确定连接装置的厚度、碳纤维束4端部到梯形套管底部的长度Δ，制作出FRP筋弯曲连接装置构件，然后用丙酮清洗。

步骤2、把两个用丙酮清洗过的FRP直筋分别插入第一套管21和第二套管22中，用楔形塞3固定住FRP直筋后，弯折波纹管6至所需角度，然后固定第一套管21和第二套管22的位置，再将第一通孔和第二通孔的自由端用密封胶进行封闭，防止注胶时胶从两端流出。

步骤3、启动注胶机，将注胶机9的注胶管和注胶孔8连接，从注胶孔往连接装置中注胶，直至出胶孔7有环氧胶流出，用塞子封住注胶孔8和出胶孔7，得到FRP筋构件，如图2和图 3所示。

步骤4、把做好的构件放在安全位置养护一周，养护好后，进行强度实验，以确定FRP 筋构件的抗拉抗压以及抗剪切的强度是否达到要求。

试验结束，若强度达到要求，则投入使用；若强度未达到要求，则加长FRP筋搭接长度，重做连接装置，养护完成后再次进行试验，直到强度达到要求为止。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种施工现场的FRP筋弯曲连接装置，其特征在于，包括波纹管(6)，所述波纹管(6)的两端分别连接有第一套管(21)和第二套管(22)，所述第一套管(21)上开设有用于穿过FRP筋的第一通孔，所述第二套管(22)上开设有用于穿过FRP筋(1)的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔匀与波纹管(6)连通，所述第一套管(21)上开设有出胶孔(7)，所述第二套管(22)上开设有注胶孔(8)，所述出胶孔(7)和所述注胶孔(8)通过波纹管(6)连通，所述注胶孔(8)用于和注胶机(9)的注胶管连接；

所述第一套管(21)中开设有第一锥形凹槽，第二套管(22)开设有第二锥形凹槽，所述第一锥形凹槽和第二锥形凹槽中分别固定有楔形塞(3)，所述楔形塞(3)为空心圆台，所述空心圆台中开设有用于穿过FRP筋(1)的通孔；

所述第一套管(21)和第二套管(22)上均开设有连接孔，所述波纹管(6)中设置有碳纤维束(4)，所述碳纤维束(4)一端通过连接孔伸入第一套管(21)，另一端通过连接孔伸入第二套管(22)中，所述碳纤维束(4)的长度小于L，所述L为第一套管(21)、波纹管(6)和第二套管(22)的长度之和；

所述碳纤维束(4)沿波纹管(6)内壁布置有一圈。

2.根据权利要求1所述的一种施工现场的FRP筋弯曲连接装置，其特征在于，所述波纹管(6)、第一套管(21)与第二套管(22)长度比例为(0.5～1)1：1：1。

3.一种利用权利 要求1所述的FRP筋弯曲连接装置的弯曲FRP筋构件制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、清洗FRP直筋和权利要求1所述的FRP筋弯曲连接装置；

步骤2、把两个清洗过的FRP直筋分别插入第一通孔和第二通孔中，固定FRP直筋后，将波纹管(6)弯折至所需角度，然后固定第一套管(21)和第二套管(22)的位置，再密封第一通孔和第二通孔；

步骤3、启动注胶机，将注胶机(9)的注胶管和注胶孔(8)连接，从注胶孔(8)向所述连接装置中注胶，直至有环氧胶从出胶孔(7)流出，用塞子封住注胶孔(8)和出胶孔(7)，得到弯曲FRP筋构件。

4.根据权利要求3所述的一种弯曲FRP筋构件制备方法，其特征在于，所述FRP直筋与弯曲连接装置的搭接长度大于15d，所述d为FRP筋(1)的直径。

Images