CN116838030A - 一种frp/钢复合约束uhpc锚板体系及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系及其使用方法,解决了现有的锚板的锚孔发生形变后难以修复,且锚板由整块的厚钢板制成,导致其重量大,成本高,运输和装配时均比较费力的问题。本发明减少了原来的锚板结构的钢材占比,复合锚板大量采用FRP材料、UHPC材料对钢材进行替换,节约了成本,减轻了锚板结构整体重量。同时,复合锚板采用可拆分式的多个配件进行组装,减轻单个配件取放时的重量,便于运输和装配。本发明的外层约束采用抗垂直剪切性能更好的钢材制成,避免了FRP材料由于垂直于纤维方向强度较弱而导致的抗剪强度低的问题,结构更为科学合理,抗变形性能更好。
Description
技术领域
本发明涉及预应力张拉技术领域,特别是指一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系及其使用方法。
背景技术
预应力张拉就是在构件中提前加拉力,使得被施加预应力张拉构件承受压应力,进而使得其产生一定的形变,来应对结构本身所受到的荷载,包括构件自身重量的荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载作用等,提高构件的抗弯能力和刚度,推迟裂缝出现的时间,增加构件的耐久性。
预应力张拉一般需要用到钢绞线、千斤顶、锚板、锚具等。其中锚板所用的材料多为一整块的厚钢板制成,这种锚板在使用时存在以下问题:(1)该锚板的锚孔在张拉式,由于锚具对锚孔壁施加的涨膜作用力比较大,锚孔的内壁在发生形变后,难以修复,锚板的使用寿命较低;(2)锚板由整块的厚钢板制成,导致其重量大,成本高,运输和装配时均比较费力。
发明内容
为了解决背景技术中所存在的现有的锚板的锚孔发生形变后难以修复,且锚板由整块的厚钢板制成,导致其重量大,成本高,运输和装配时均比较费力的问题,本发明提出了一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系及其使用方法。
本发明的技术方案是:一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系,包括多套复合锚板和钢垫板,钢垫板为带有多个供钢绞线穿过的线孔的钢板结构;
复合锚板包括由钢材制成的外约束钢套,外约束钢套包括钢套管和底板,钢套管为左右通透的管状结构,底板固定设在钢套管的右端以封闭钢套管的右端口,底板上设有多个左右通透的第一通孔,第一通孔与钢套管的内部连通,第一通孔用于供钢绞线穿过;
钢套管的内部从右向左依次填充设有第一UHPC锚板和内衬钢锚板,第一UHPC锚板由UHPC一体预制成型,第一UHPC锚板、内衬钢锚板的外周面与钢套管的内侧面接触,钢套管用以约束第一UHPC锚板、内衬钢锚板;
第一UHPC锚板内设有多个左右通透且左大右小的第一锥形孔,第一锥形孔与第一通孔一一左右对应,第一锥形孔内设有可拆的第一FRP锥套;
内衬钢锚板上设有多个左右通透且左大右小的第二锥形孔,第二锥形孔与第二通孔一一左右对应;
第二锥形孔与第一FRP锥套的内孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构;
钢绞线从右向左依次穿过第一通孔、第一FRP锥套和第二锥形孔;
第二锥形孔内插设有锥形套结构的锚具,锚具套设在钢绞线上,锚具的左端延伸至第二锥形孔的外部,锚具的最大直径大于第二锥形孔的最大内径。锚具的右端插设在第一FRP锥套内。
优选的,第一通孔为左右通透且左大右小的锥形孔结构,第二锥形孔、第一FRP锥套的内孔和第一通孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构;
第一通孔的最小内径小于锚具的最小外径,锚具的右端插设在第一通孔内。
优选的,钢套管的内部从右向左依次填充设有第一UHPC锚板、内衬钢锚板和第二UHPC锚板,第二UHPC锚板由UHPC一体预制成型;
第一UHPC锚板、内衬钢锚板和第二UHPC锚板的外周面与钢套管的内侧面接触,钢套管用以约束第一UHPC锚板、内衬钢锚板和第二UHPC锚板;
第二UHPC锚板内设有多个左右通透且左大右小的第三锥形孔,第三锥形孔内设有可拆的第二FRP锥套;
第二FRP锥套的内孔、第二锥形孔与第一FRP锥套的内孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构;
第二FRP锥套的最大内径小于锚具的最大外径,锚具插设在第二FRP锥套、第二锥形孔和第一FRP锥套内。
优选的,钢套管的内侧活动插设有左右通透的内约束FRP套,内约束FRP套的外周面与钢套管的内侧面接触;
内约束FRP套套设在第一UHPC锚板、内衬钢锚板和第二UHPC锚板的外侧,内约束FRP套用以对第一UHPC锚板、内衬钢锚板和第二UHPC锚板进行约束。
优选的,内约束FRP套的左端固定连接有FRP锚板,FRP锚板用以封闭内约束FRP套的左端口;
FRP锚板上设有多个左右通透的第二通孔,第二通孔与第二FRP锥套的内孔的左右对应,第二通孔用以供钢绞线和锚具穿过。
优选的,第二通孔为左大右小的锥形孔结构,第二通孔、第二FRP锥套的内孔、第二锥形孔与第一FRP锥套的内孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构;
第二通孔的最大内径小于锚具的最大外径,锚具插设在第二通孔、第二FRP锥套、第二锥形孔和第一FRP锥套内。
优选的,钢套管、第一UHPC锚板、内衬钢锚板、第二UHPC锚板和内约束FRP套均为左大右小的锥体结构。
一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系的使用方法,包括以下步骤:S1~采用UHPC材料通过模具预制n+1套第一UHPC锚板、第二UHPC锚板,采用钢材预制n+1套外约束钢套和内衬钢锚板,外约束钢套的钢套管和底板采用焊接连接,采用FRP材料通过模具预制n+1套第一FRP锥套、第二FRP锥套、FRP锚板和内约束FRP套,其中,FRP锚板和内约束FRP套为一体预制成型,形成n+1套复合锚板的配件,其中n套复合锚板用以安装在桥梁预制板的钢绞线孔的端口内,作为固定端复合锚板,剩余一套复合锚板作为可拆的活动端复合锚板;
S2~张拉施工准备阶段,将外约束钢套、第一UHPC锚板、第一FRP锥套、内衬钢锚板、第二UHPC锚板、第二FRP锥套、FRP锚板、内约束FRP套、锚具依次套设在钢绞线上,形成固定端复合锚板,并将固定端复合锚板其推入桥梁预制板的钢绞线孔的端口内,固定端复合锚板抵靠在预埋在桥梁预制板内的张拉锚垫板上;
S3~在钢绞线上套设钢垫板,使钢垫板抵靠在固定端复合锚板的锚具上;
S4~将穿心式液压千斤顶套设在钢绞线上,并使穿心式液压千斤顶的其中一端抵靠在钢垫板上;
S5~参照步骤S2,在钢绞线上组装活动端复合锚板,使活动端复合锚板抵靠在穿心式液压千斤顶的另一端;
S6~对活动端复合锚板、穿心式液压千斤顶、钢垫板、固定端复合锚板进行检查,检查合格后,控制穿心式液压千斤顶伸出,穿心式液压千斤顶的其中一端抵靠在钢垫板上,穿心式液压千斤顶的另一端抵靠在活动端复合锚板的外约束钢套的底板上,开始张拉,张拉完成后,依次拆除活动端复合锚板、穿心式液压千斤顶、钢垫板;
S7~向钢绞线孔内注入UHPC浆液,填充钢绞线孔内的空隙,并使固定端复合锚板被UHPC浆液固定在钢绞线孔内。
本发明的优点:(1)本发明减少了原来的锚板结构的钢材占比,复合锚板大量采用FRP材料、UHPC材料对钢材进行替换,节约了成本,减轻了锚板结构整体重量。同时,复合锚板采用可拆分式的多个配件进行组装,减轻单个配件取放时的重量,便于运输和装配。而且,在活动端复合锚板的某一配件的锚孔发生形变后,也可以通过更换该配件,实现锚板结构整体的继续利用,提高使用寿命,节约成本。
(2)本发明的外层约束采用抗垂直剪切性能更好的钢材制成,避免了FRP材料由于垂直于纤维方向强度较弱而导致的抗剪强度低的问题,结构更为科学合理,抗变形性能更好。
(3)在张拉完成后,留在桥梁预制板的钢绞线孔的端口内的固定端复合锚板,由于含有多层FRP-UHPC-钢的复合材料,使得固定端复合锚板能够在海上工程等腐蚀性较高的环境中,使桥梁预制板内的钢绞线获得更好的隔绝腐蚀环境,延长钢绞线的使用寿命,同时固定端复合锚板也能加强钢绞线孔的端口处的结构强度,使得该处获得更为优秀的抗裂性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1的在钢绞线上安装锚板后的主视角度的外部结构示意图;
图2为图1中锚板与钢绞线1配合处的主视角度的内部结构示意图;
图3为图1中的锚板的左视角度的外部结构示意图;
图4为图1中的锚板的右视角度的外部结构示意图;
图5为图1中的外约束钢套的主视角度的内部结构示意图;
图6为图1中的第一UHPC锚板的主视角度的内部结构示意图;
图7为图6中的第一FRP锥套的主视角度的内部结构示意图;
图8为图1中的内衬钢锚板的主视角度的内部结构示意图;
图9为图1中的第二UHPC锚板的主视角度的内部结构示意图;
图10为图9中的第二FRP锥套的主视角度的内部结构示意图;
图11为图1中的内约束FRP套的主视角度的内部结构示意图;
图中,1、钢绞线,2、外约束钢套,201、第一槽孔,3、第一UHPC锚板,4、内衬钢锚板,401、第二锥形孔,5、第二UHPC锚板,6、第一FRP锥套,7、第二FRP锥套,8、FRP锚板,801、第二通孔,9、内约束FRP套,10、锚具,11、钢垫板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系,如图1、图2、图3和图4所示,包括n+1套复合锚板和钢垫板11。
其中,n与施工所需的所有桥梁预制板的钢绞线孔的数量之和相同,n套复合锚板用以安装在桥梁预制板的钢绞线孔的端口内,作为固定端复合锚板,剩余一套复合锚板作为可拆的活动端复合锚板。
钢垫板11为带有多个供钢绞线1穿过的线孔的钢板结构。
复合锚板包括由钢材制成的外约束钢套2,如图5所示,外约束钢套2包括钢套管和底板,钢套管为左右通透的管状结构,底板固定设在钢套管的右端以封闭钢套管的右端口,底板上设有多个左右通透的第一通孔,第一通孔与钢套管的内部连通,第一通孔用于供钢绞线1穿过。
钢套管的内侧活动插设有左右通透的内约束FRP套9,内约束FRP套9的外周面与钢套管的内侧面接触。
内约束FRP套9的内部从右向左依次填充设有第一UHPC锚板3、内衬钢锚板4和第二UHPC锚板5。
第一UHPC锚板3和第二UHPC锚板5均由UHPC一体预制成型。
第一UHPC锚板3、内衬钢锚板4和第二UHPC锚板5的外周面与内约束FRP套9的内侧面接触,内约束FRP套9用以对第一UHPC锚板3、内衬钢锚板4和第二UHPC锚板5进行约束。
为了加强内约束FRP套9的结构强度,以及使第一UHPC锚板3、内衬钢锚板4和第二UHPC锚板5在张拉时与内约束FRP套9的整体结构的抗形变性能更强,内约束FRP套9的左端固定连接有FRP锚板8,FRP锚板8用以封闭内约束FRP套9的左端口。
FRP锚板8上设有多个左右通透的第二通孔804,第二通孔804与第二FRP锥套7的内孔的左右对应,第二通孔804用以供钢绞线1和锚具10穿过。
如图6所示,第一UHPC锚板3内设有多个左右通透且左大右小的第一锥形孔,第一锥形孔与第一通孔一一左右对应,第一锥形孔内插设有可拆的如图7所所示的第一FRP锥套6。
如图8所示,内衬钢锚板4上设有多个左右通透且左大右小的第二锥形孔401,第二锥形孔401与第二通孔一一左右对应。
第二锥形孔401与第一FRP锥套6的内孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构。
如图9所示,第二UHPC锚板5内设有多个左右通透且左大右小的第三锥形孔,第三锥形孔内插设有可拆的如图10所示的第二FRP锥套7。
第二通孔804为左大右小的锥形孔结构,第二通孔804、第二FRP锥套7的内孔、第二锥形孔401、第一FRP锥套6的内孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构;第二通孔804的最大内径小于锚具10的最大外径。
第二锥形孔401内插设有锥形套结构的锚具10,锚具10套设在钢绞线1上,锚具10的左端延伸至第二锥形孔401的外部,锚具10的最大直径大于第二锥形孔401的最大内径。锚具10插设在第二通孔804、第二FRP锥套7、第二锥形孔401和第一FRP锥套6内。
为了使张拉时,外约束钢板2的底板也能直接起到抗变形的作用,如图5所示,第一通孔为左右通透且左大右小的锥形孔结构,第二锥形孔401、第一FRP锥套6的内孔和第一通孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构。第一通孔的最小内径小于锚具10的最小外径,锚具10的右端插设在第一通孔内。
钢套管、第一UHPC锚板3、内衬钢锚板4、第二UHPC锚板5和内约束FRP套6均为左大右小的锥体结构。
一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系的使用方法,包括以下步骤:S1~采用UHPC材料通过模具预制n+1套第一UHPC锚板3、第二UHPC锚板5,采用钢材预制n+1套外约束钢套2和内衬钢锚板4,外约束钢套2的钢套管和底板采用焊接连接,采用FRP材料通过模具预制n+1套第一FRP锥套6、第二FRP锥套7、FRP锚板8和内约束FRP套9,其中,FRP锚板8和内约束FRP套9为一体预制成型,形成n+1套复合锚板的配件,其中n套复合锚板用以安装在桥梁预制板的钢绞线孔的端口内,作为固定端复合锚板,剩余一套复合锚板作为可拆的活动端复合锚板;
其中,n与施工所需的所有桥梁预制板的钢绞线孔的数量之和相同。
S2~张拉施工准备阶段,将外约束钢套2、第一UHPC锚板3、第一FRP锥套6、内衬钢锚板4、第二UHPC锚板5、第二FRP锥套7、FRP锚板8、内约束FRP套9、锚具10依次套设在钢绞线1上,形成固定端复合锚板,并将固定端复合锚板其推入桥梁预制板的钢绞线孔的端口内,固定端复合锚板抵靠在预埋在桥梁预制板内的张拉锚垫板上。
S3~在钢绞线1上套设钢垫板11,使钢垫板11抵靠在固定端复合锚板的锚具10上。
S4~将穿心式液压千斤顶套设在钢绞线1上,并使穿心式液压千斤顶的其中一端抵靠在钢垫板11上;
S5~参照步骤S2,在钢绞线1上组装活动端复合锚板,使活动端复合锚板抵靠在穿心式液压千斤顶的另一端。
S6~对活动端复合锚板、穿心式液压千斤顶、钢垫板11、固定端复合锚板进行检查,检查合格后,控制穿心式液压千斤顶伸出,穿心式液压千斤顶的其中一端抵靠在钢垫板11上,穿心式液压千斤顶的另一端抵靠在活动端复合锚板的外约束钢套2的底板上,开始张拉,张拉完成后,依次拆除活动端复合锚板、穿心式液压千斤顶、钢垫板11。
S7~向钢绞线孔内注入UHPC浆液,填充钢绞线孔内的空隙,并使固定端复合锚板被UHPC浆液固定在钢绞线孔内。
工作原理:在张拉钢绞线1时,第一FRP锥套6、第二FRP锥套7、内衬钢锚板4、FRP锚板8、外约束钢套2的底板对锚具10进行第一层约束,第一层约束主要由FRP材料和钢材料共同形成复合约束。
第一UHPC锚板3、第二UHPC锚板5分别对第一FRP锥套6、第二FRP锥套7进行约束,形成对锚具10其间接作用得到第二层约束,第一UHPC锚板3、第二UHPC锚板5主要用以抵抗第一FRP锥套6、第二FRP锥套7的形变,第二层约束主要由UHPC(超高性能混凝土)材料提供。
内约束FRP套9对第一UHPC锚板3、内衬钢锚板4、第二UHPC锚板5进行约束,形成对锚具10的次间接作用的第三层约束,第三层约束主要由FRP材料提供。
外约束钢套2的钢套管对FRP锚板8、内约束FRP套9、外约束钢套2的底板形成直接约束,对第一层约束(由外约束钢套2的底板、FRP锚板8从锚具10的直接传导)、第三层约束(由内约束FRP套9的间接传导),形成FRP材料-钢材(FRP锚板8-外约束钢套2的钢套管)、钢材-钢材(外约束钢套2的底板-外约束钢套2的钢套管)、FRP材料-UHPC材料- FRP材料-钢材(FRP锥套-UHPC锚板-内约束FRP套-钢套管)多类型复合约束,是的本装置在使用时的抗变形性能更为优秀。
在张拉时,由于锚具10为锥形结构,因此在锚具10对锚板结果进行涨膜作用时,其力的方向并不都是上下方向的垂直作用力,还具有左右方向上的挤压力,因此本发明在第一UHPC锚板3和第二UHPC锚板5之间加装内衬钢锚板4,以提高锚板结构的内部抗水平形变的性能。
由于FRP材料(纤维增强复合材料)是纤维通过基体聚合而成,纤维间强度由基体决定(强度一般弱于纤维),所以垂直于纤维方向强度较弱。FRP的抗剪强度低, 其强度仅为抗拉强度的5%~20%。因此,FRP材料不宜作为锚板结构的外层约束材料,所以本发明的外层约束:外约束钢套2采用钢材制成,而并不是采用FRP材料制成。
同时,在第一FRP锥套6、第二FRP锥套7、FRP锚板8、外约束钢套2的内孔处发生形变后,也能通过更换某一配件,实现锚板结构整体的继续利用,节约成本。
在张拉完成后,留在桥梁预制板的钢绞线孔的端口内的固定端复合锚板,由于含有多层FRP-UHPC-钢的复合材料,使得固定端复合锚板能够在海上工程等腐蚀性较高的环境中,使桥梁预制板内的钢绞线获得更好的隔绝腐蚀环境,延长钢绞线的使用寿命,同时固定端复合锚板也能加强钢绞线孔的端口处的结构强度,使得该处获得更为优秀的抗裂性能。
本发明减少了原来的锚板结构的钢材占比,复合锚板大量采用FRP材料、UHPC材料对钢材进行替换,节约了成本,减轻了锚板结构整体重量。同时,复合锚板采用可拆分式的多个配件进行组装,减轻单个配件取放时的重量,便于运输和装配。而且,在活动端复合锚板的某一配件的锚孔发生形变后,也可以通过更换该配件,实现锚板结构整体的继续利用,提高使用寿命,节约成本。
实施例2:一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系,本实施例与实施例1的不同之处在于,第一通孔为左右通透的等径孔,第一FRP锥套6的最小内径大于锚具10的最小外径。其它结构与实施例1相同。
实施例3:一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系,本实施例与实施例2的不同之处在于,本发明不再设置FRP锚板8,第二FRP锥套7的最大内径小于锚具10的最大外径,锚具10插设在第二FRP锥套7、第二锥形孔401和第一FRP锥套6内。其它结构与实施例2相同。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不受上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (9)
1.一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系,其特征在于:包括多套复合锚板和钢垫板(11),钢垫板(11)为带有多个供钢绞线(1)穿过的线孔的钢板结构;
复合锚板包括由钢材制成的外约束钢套(2),外约束钢套(2)包括钢套管和底板,钢套管为左右通透的管状结构,底板固定设在钢套管的右端以封闭钢套管的右端口,底板上设有多个左右通透的第一通孔,第一通孔与钢套管的内部连通,第一通孔用于供钢绞线(1)穿过;
钢套管的内部从右向左依次填充设有第一UHPC锚板(3)和内衬钢锚板(4),第一UHPC锚板(3)由UHPC一体预制成型,第一UHPC锚板(3)、内衬钢锚板(4)的外周面与钢套管的内侧面接触,钢套管用以约束第一UHPC锚板(3)、内衬钢锚板(4);
第一UHPC锚板(3)内设有多个左右通透且左大右小的第一锥形孔,第一锥形孔与第一通孔一一左右对应,第一锥形孔内设有可拆的第一FRP锥套(6);
内衬钢锚板(4)上设有多个左右通透且左大右小的第二锥形孔(401),第二锥形孔(401)与第二通孔一一左右对应;
第二锥形孔(401)与第一FRP锥套(6)的内孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构;
钢绞线(1)从右向左依次穿过第一通孔、第一FRP锥套(6)和第二锥形孔(401);
第二锥形孔(401)内插设有锥形套结构的锚具(10),锚具(10)套设在钢绞线(1)上,锚具(10)的左端延伸至第二锥形孔(401)的外部,锚具(10)的最大直径大于第二锥形孔(401)的最大内径。
2.锚具(10)的右端插设在第一FRP锥套(6)内。
3.如权利要求1所述的一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系,其特征在于:第一通孔为左右通透且左大右小的锥形孔结构,第二锥形孔(401)、第一FRP锥套(6)的内孔和第一通孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构;
第一通孔的最小内径小于锚具(10)的最小外径,锚具(10)的右端插设在第一通孔内。
4.如权利要求1或2所述的一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系,其特征在于:钢套管的内部从右向左依次填充设有第一UHPC锚板(3)、内衬钢锚板(4)和第二UHPC锚板(5),第二UHPC锚板(5)由UHPC一体预制成型;
第一UHPC锚板(3)、内衬钢锚板(4)和第二UHPC锚板(5)的外周面与钢套管的内侧面接触,钢套管用以约束第一UHPC锚板(3)、内衬钢锚板(4)和第二UHPC锚板(5);
第二UHPC锚板(5)内设有多个左右通透且左大右小的第三锥形孔,第三锥形孔内设有可拆的第二FRP锥套(7);
第二FRP锥套(7)的内孔、第二锥形孔(401)与第一FRP锥套(6)的内孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构;
第二FRP锥套(7)的最大内径小于锚具(10)的最大外径,锚具(10)插设在第二FRP锥套(7)、第二锥形孔(401)和第一FRP锥套(6)内。
5.如权利要求3所述的一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系,其特征在于:钢套管的内侧活动插设有左右通透的内约束FRP套(9),内约束FRP套(9)的外周面与钢套管的内侧面接触;
内约束FRP套(9)套设在第一UHPC锚板(3)、内衬钢锚板(4)和第二UHPC锚板(5)的外侧,内约束FRP套(9)用以对第一UHPC锚板(3)、内衬钢锚板(4)和第二UHPC锚板(5)进行约束。
6.如权利要求4所述的一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系,其特征在于:内约束FRP套(9)的左端固定连接有FRP锚板(8),FRP锚板(8)用以封闭内约束FRP套(9)的左端口;
FRP锚板(8)上设有多个左右通透的第二通孔(804),第二通孔(804)与第二FRP锥套(7)的内孔的左右对应,第二通孔(804)用以供钢绞线(1)和锚具(10)穿过。
7.如权利要求5所述的一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系,其特征在于:第二通孔(804)为左大右小的锥形孔结构,第二通孔(804)、第二FRP锥套(7)的内孔、第二锥形孔(401)与第一FRP锥套(6)的内孔在从左向右方向为内径渐变缩小的连续锥形孔结构;
第二通孔(804)的最大内径小于锚具(10)的最大外径,锚具(10)插设在第二通孔(804)、第二FRP锥套(7)、第二锥形孔(401)和第一FRP锥套(6)内。
8.如权利要求6所述的一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系,其特征在于:钢套管、第一UHPC锚板(3)、内衬钢锚板(4)、第二UHPC锚板(5)和内约束FRP套(6)均为左大右小的锥体结构。
9.如权利要求6或7所述的一种FRP/钢复合约束UHPC锚板体系的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:S1~采用UHPC材料通过模具预制n+1套第一UHPC锚板(3)、第二UHPC锚板(5),采用钢材预制n+1套外约束钢套(2)和内衬钢锚板(4),外约束钢套(2)的钢套管和底板采用焊接连接,采用FRP材料通过模具预制n+1套第一FRP锥套(6)、第二FRP锥套(7)、FRP锚板(8)和内约束FRP套(9),其中,FRP锚板(8)和内约束FRP套(9)为一体预制成型,形成n+1套复合锚板的配件,其中n套复合锚板用以安装在桥梁预制板的钢绞线孔的端口内,作为固定端复合锚板,剩余一套复合锚板作为可拆的活动端复合锚板;
S2~张拉施工准备阶段,将外约束钢套(2)、第一UHPC锚板(3)、第一FRP锥套(6)、内衬钢锚板(4)、第二UHPC锚板(5)、第二FRP锥套(7)、FRP锚板(8)、内约束FRP套(9)、锚具(10)依次套设在钢绞线(1)上,形成固定端复合锚板,并将固定端复合锚板其推入桥梁预制板的钢绞线孔的端口内,固定端复合锚板抵靠在预埋在桥梁预制板内的张拉锚垫板上;
S3~在钢绞线(1)上套设钢垫板(11),使钢垫板(11)抵靠在固定端复合锚板的锚具(10)上;
S4~将穿心式液压千斤顶套设在钢绞线(1)上,并使穿心式液压千斤顶的其中一端抵靠在钢垫板(11)上;
S5~参照步骤S2,在钢绞线(1)上组装活动端复合锚板,使活动端复合锚板抵靠在穿心式液压千斤顶的另一端;
S6~对活动端复合锚板、穿心式液压千斤顶、钢垫板(11)、固定端复合锚板进行检查,检查合格后,控制穿心式液压千斤顶伸出,穿心式液压千斤顶的其中一端抵靠在钢垫板(11)上,穿心式液压千斤顶的另一端抵靠在活动端复合锚板的外约束钢套(2)的底板上,开始张拉,张拉完成后,依次拆除活动端复合锚板、穿心式液压千斤顶、钢垫板(11);
S7~向钢绞线孔内注入UHPC浆液,填充钢绞线孔内的空隙,并使固定端复合锚板被UHPC浆液固定在钢绞线孔内。
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