CN203795298U - 一种夹板式体外预应力钢索锚固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种夹板式体外预应力钢索锚固装置，所述锚固装置包括锚固夹板、边垫板、中垫板、承压板，其中：两块锚固夹板相对设置，在两块锚固夹板所夹的空间中，分别在两侧各设置一块条形的边垫板，在中间设置一块或多块条形的中垫板，形成具有多个平行的内腔的锚固装置主体；在所述锚固装置主体的垂直所述内腔的一个侧面上焊接承压板，承压板上预留与内腔数目相同的锚孔，每个锚孔的位置与每个内腔对应；所述边垫板和中垫板上设置有与锚固夹板垂直的螺栓孔，所述锚固夹板上与所述边垫板和中垫板上螺栓孔对应的位置也开设有螺栓孔。本实用新型锚固装置安全可靠、构造简单、便于安装、能够标准化制造，适用性强。

Description

一种夹板式体外预应力钢索锚固装置

技术领域

本实用新型属于结构工程领域，更具体地，涉及一种夹板式体外预应力钢索锚固装置。

背景技术

我国现有60多万座桥梁中的大部分桥梁设计荷载等级偏低，许多桥梁存在病害，无法满足实际的车辆通行要求，处于超负荷和“带病”运行中，这些桥梁需要通过加固和改建等方式得以提升其承载力。旧桥加固方法归纳起来主要有主动和被动加固法。主动加固法相对而言技术较为复杂，但其具有较好加固效果和可以人为干预结构受力而逐渐被广泛应用，其中体外预应力加固就属于主动技术范畴。

在旧结构物上施加体外预应力，最为核心和关键的问题是如何实现将预应力钢索安全、可靠、方便地锚固到结构上。锚固装置就是为了达到这个目的而设计的。在中国实用新型专利说明书201310094014.X中公开了一种碳纤维筋体外预应力张拉锚固装置及锚固方法，这种装置通过一个螺栓与主梁固定且两侧面焊有钢片的Ｌ型钢板，一个固定碳纤维筋的夹片式锚具，一个中间带有孔洞可以穿入碳纤维筋的可供人工扭转的双套筒螺旋装置，通过扭转双套筒螺旋实现碳纤维筋锚固。在另一个实用新型专利说明书201120313765.2中公开一种混凝土桥梁体外预应力锚固装置，这种锚固装置包括设置在混凝土桥梁体两侧的两组结构相对称的锚固块，左锚固块和右锚固块之间设置有锚索，锚索上设置有转向器，锚固块包括底板、固定设置在底板上的连接板、固定设置在连接板上的耳板，所述连接板的一端设置有半圆形凹槽，在销孔上设置有挡板。

通过人工扭转套筒使碳纤维筋张紧，张紧力通过角钢传递到结构上，无法实现较大张拉力的锚固。原因是人工扭转法只能产生较小的张紧力，且角钢上螺栓数量有限。因此，第一种锚固装置大多应用于纤维筋等张拉较小的场合，且由于靠人工扭转，预应力损失较大。第二种锚固装置通过锚索将主梁两个侧面的左右锚板固定到结构上，然后在锚板上焊接耳板和转向器。虽可以实现较大张力的锚固，但是需要在锚固装置中安装转向器，构造复杂，为满足空间要求锚固装置尺寸较大。且钢索强大的拉力通过耳板传递到锚板上，锚板再借助摩擦力和锚索作用到结构中，不仅传力路径过多，且耳板悬臂焊接于锚板上，增加了锚固风险，锚固装置制作安装也趋于复杂。

实用新型内容

针对现有体外预应力加固锚固装置构造复杂、构件连接多且带耳板的缺陷，本实用新型提供了一种锚固安全可靠、构造简单、便于安装、标准化制造和适用性强的体外预应力钢索锚固装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种夹板式体外预应力钢索锚固装置，所述锚固装置包括锚固夹板、边垫板、中垫板、承压板，其中：

两块锚固夹板相对设置，在两块锚固夹板所夹的空间中，分别在两侧各设置一块条形的边垫板，在中间设置一块或多块条形的中垫板，形成具有多个平行的内腔的锚固装置主体；

在所述锚固装置主体的垂直所述内腔的一个侧面上焊接承压板，承压板上预留与内腔数目相同的锚孔，每个锚孔的位置与每个内腔对应；

所述边垫板和中垫板上设置有与锚固夹板垂直的螺栓孔，所述锚固夹板上与所述边垫板和中垫板上螺栓孔对应的位置也开设有螺栓孔。

进一步地，所述锚固装置通过高强度螺栓安装在结构腹板上，高强度螺栓从锚固装置的一面锚固夹板上的螺栓孔穿入，通过边垫板或中垫板上的相应位置处的螺栓孔，从另一面的锚固夹板上的螺栓孔穿出，穿出的各个高强度螺栓穿入到预先在结构腹板上设置的螺栓孔内，穿入到腹板内的高强度螺栓再从腹板的对称侧面穿出，依次再通过对称侧面的锚固装置的一面锚固夹板、边垫板或中垫板及另一面锚固夹板上的螺栓孔。

优选地，所述锚固夹板为矩形。

优选地，所述锚固夹板、边垫板、中垫板和承压板均为钢材料制作。

进一步地，钢索从锚固装置的承压板的对面一侧穿入，每根钢索穿过一个内腔，钢索从承压板上的锚孔穿出，并通过锚具锚固在承压板上。

本实用新型通过在两块锚固夹板中间设置垫板形成内腔，通过高强度螺栓夹紧并与结构连接，钢索从内腔通过锚固于承压板，拉力通过钢板与主梁侧面的摩擦以及高强度螺栓传递给结构，形成可靠锚固。

附图说明

图1是体外预应力加固的总体布置图；

图2是按照本实用新型的体外预应力钢索锚固装置立面图；

图3是沿着图2中的I—I方向按照本实用新型的体外预应力钢索锚固装置侧视图；

图4是沿着图2中的II—II剖面线所得的结构剖视图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，具体如下：

A—体外预应力加固锚固装置；B—体外预应力加固转向器；C—减震装置；D—体外预应力钢索；1—锚固夹板；2—边垫板；3—中垫板；4—承压板；5—锚孔；6—高强度螺栓；7—内腔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有体外预应力加固锚固装置构造复杂、构件连接多且带耳板的缺陷，优化锚固构造，设计出一种锚固安全可靠、构造简单、便于安装、标准化制造和适用性强的体外预应力钢索锚固装置。

按照上述思路，设计出一种简易可靠的锚固装置，具体内容包括：两块钢板中间设置垫板形成内腔，通过高强度螺栓夹紧并与主梁连接，钢索从内腔通过锚固于钢板顶部，拉力通过钢板与主梁侧面的摩擦以及高强度螺栓传递给结构，形成可靠锚固。

通过调整钢板尺寸和高强度螺栓的预紧力来改变锚固装置与主梁表面之间的摩擦力，以及增减高强度螺栓的数量来适应不同大小的张拉力。

这种锚固装置内部构件数量少，连接焊接量低甚至无需焊接（高强度螺栓的预紧力提供钢板之间的连接），有效锚固力大且可以人为通过钢板与高强度螺栓调控，工厂化生产，现场安装工作量小，施工周期短，对桥上和桥下交通影响小。

图1是体外预应力加固的总体布置图，该图描述了锚固装置的使用场合、与结构的连接以及在体外预应力加固中所起的作用。这种锚固装置附着在梁的侧面（即腹板侧面），体外预应力钢索从一侧穿入锚固装置的内腔7，经锚孔5出来后，由专用锚具锚固在承压板4上。体外预应力钢索张拉锚固后，作用在承压板4上的强大压力，通过锚固夹板1与腹板侧面的摩阻及高强度螺栓6的抗剪作用，将预加力传递到结构中，从而实现改善结构受力，达到加固的目的。

图2是按照本实用新型的体外预应力钢索锚固装置立面图，图3是沿着图2中的I—I方向按照本实用新型的体外预应力钢索锚固装置侧视图，图4是沿着图2中的II—II剖面线所得的结构剖视图。如图2、图3和图4所示，按照本实用新型体的外预应力钢索锚固装置，外形为扁形盒状，主要包括锚固夹板1、边垫板2和中垫板3、承压板4以及与结构连接的高强度螺栓6。所有构件材料均为钢材，由工厂精确加工制作，现场钻孔安装。

按照本实用新型，依据结构加固设计受力要求所确定锚固夹板1呈矩形状，当然圆角矩形也可以，两块锚固夹板1之间分别在两侧各设置一块边垫板2，在正中间放置一块中垫板3，夹紧两侧的锚固夹板1，即形成一个具有两个内腔7的锚固装置主体。最后在这个盒装体的一个侧面上焊接承压板4，承压板4上预留的两个锚孔5对准两个内腔7的中心。焊接上述所有构件钢板，即形成本实用新型锚固装置。应该说明的是：一束钢索穿过一个内腔，互不干扰。但可以通过调整中垫板3的数量来形成多个内腔7，承压板4上锚孔5的数量也依此调整，并不限定只有两个内腔，以满足不同数量钢索的需要。

形成上述锚固装置后，在锚固夹板1和边垫板2，锚固夹板1和中垫板3的对应位置处钻螺栓孔，即高强度螺栓从一面锚固夹板1上的螺栓孔穿入，通过边垫板2或中垫板3上的螺栓孔，从另一面的锚固夹板1上的螺栓孔穿出。将穿出的各个高强度螺栓对应地伸入到预先在结构腹板上钻好的螺栓孔内，由于结构加固一般需要在梁体腹板对称的两个侧面上进行，因此，穿入到腹板内的螺栓再从腹板的对称侧面穿出（即穿透腹板），依次再通过这个侧面锚固装置的锚固夹板1、边垫板2或中垫板3及锚固夹板1上的螺栓孔。最后，拧紧腹板两侧的螺栓，即可将对称的两个锚固装置牢固地固定到结构上，实现体外索锚固。应该说明的是：按照本实用新型，螺栓数量可以依据钢索张力的大小进行调整。

例如，在实际简支梁加固中，根据设计要求选用高强度螺栓数量和直径，且可以调整锚固钢板的大小。锚固装置可以在工厂加工完成，现场在主梁上对应位置钻孔，将制作好的锚固装置通过高强度螺栓安装到主梁腹板上，拧紧螺栓到设计要求即可。之后，将体外钢索穿过该实用新型装置的内部空腔，通过承压板4出来后，采用专用锚具锚固在承压板4上。

该实用新型取消了传统锚固装置的耳板，减小了钢索与梁体侧面之间的距离，相应地降低了附加弯矩，提高了锚固可靠性。此外，该装置内部构件少，连接方便，尺寸和构造可调，提高了锚固效率和降低了劳动强度。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种夹板式体外预应力钢索锚固装置，其特征在于，所述锚固装置包括锚固夹板(1)、边垫板(2)、中垫板(3)、承压板(4)，其中： 

两块锚固夹板(1)相对设置，在两块锚固夹板(1)所夹的空间中，分别在两侧各设置一块条形的边垫板(2)，在中间设置一块或多块条形的中垫板(3)，形成具有多个平行的内腔(7)的锚固装置主体； 

在所述锚固装置主体的垂直所述内腔(7)的一个侧面上焊接承压板(4)，承压板(4)上预留与内腔(7)数目相同的锚孔(5)，每个锚孔(5)的位置与每个内腔(7)对应； 

所述边垫板(2)和中垫板(3)上设置有与锚固夹板(1)垂直的螺栓孔，所述锚固夹板(1)上与所述边垫板(2)和中垫板(3)上螺栓孔对应的位置也开设有螺栓孔。 

2.如权利要求1所述的锚固装置，其特征在于，所述锚固装置通过高强度螺栓(6)安装在结构腹板上，高强度螺栓(6)从锚固装置的一面锚固夹板(1)上的螺栓孔穿入，通过边垫板(2)或中垫板(3)上的相应位置处的螺栓孔，从另一面的锚固夹板(1)上的螺栓孔穿出，穿出的各个高强度螺栓(6)穿入到预先在结构腹板上设置的螺栓孔内，穿入到腹板内的高强度螺栓(6)再从腹板的对称侧面穿出，依次再通过对称侧面的锚固装置的一面锚固夹板(1)、边垫板(2)或中垫板(3)及另一面锚固夹板(1)上的螺栓孔。 

3.如权利要求1或2所述的锚固装置，其特征在于，所述锚固夹板(1)为矩形。 

4.如权利要求1或2所述的锚固装置，其特征在于，所述锚固夹板(1)、边垫板(2)、中垫板(3)和承压板(4)均为钢材料制作。 

5.如权利要求3所述的锚固装置，其特征在于，所述锚固夹板(1)、边垫板(2)、中垫板(3)和承压板(4)均为钢材料制作。 

6.如权利要求1或2所述的锚固装置，其特征在于，钢索从锚固装置的承压板(4)的对面一侧穿入，每根钢索穿过一个内腔(7)，钢索从承压板(4)上的锚孔(5)穿出，并通过锚具锚固在承压板(4)上。 

7.如权利要求3所述的锚固装置，其特征在于，钢索从锚固装置的承压板(4)的对面一侧穿入，每根钢索穿过一个内腔(7)，钢索从承压板(4)上的锚孔(5)穿出，并通过锚具锚固在承压板(4)上。