CN204139623U - 一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种加固混凝土梁板的装置，尤其是涉及一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置，它包括混凝土梁板，其特征是：在混凝土梁板底部的固定端和张拉端位置分别开张拉伸长量槽，槽中锚固有固定端锚具，在张拉端固定端范围内的混凝土梁板两侧腹板底部通过钢筋安装有临时托架，张拉端锚具置于临时托架上，临时托架的端部依次配合有临时反力支架、千斤顶和牵引杆件；本实用新型结构简单、对梁体损害小、造价低廉、性能可靠，并兼具容易加工、操作方便、施工效率高，安全可靠、无需复杂的张拉机具，即能实现对碳纤维板的张拉，可控制性及适应性强等优点，可在桥梁梁板加固工程中得到广泛应用。

Description

一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置

技术领域

本实用新型涉及一种加固混凝土梁板的装置，尤其是涉及一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置。

背景技术

目前已有的张拉预应力碳纤维板的装置存在如下多弊端：对梁板底部开槽过大，不仅要对固定端即初始固定端和张拉固定端进行开槽，还需为临时滑动装置开槽，实际上在对梁板加固维修之前，又对梁板造成了一次严重的损伤；张拉所使用的千斤顶没有压力油表，不能实现对张拉应力的有效控制；部分临时装置周转利用率低，需要加工大量的临时设备，造成材料的浪费。因此，以往的张拉预应力碳纤维板的装置不能很好的实现人们所预期的目的。

目前为止，还没有克服上述缺陷的装置。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、对梁体损害小、造价低廉、性能可靠，并兼具容易加工、操作方便、施工效率高，安全可靠、无需复杂的张拉机具，即能实现对碳纤维板的张拉，可控制性及适应性强等优点，可在桥梁梁板加固工程中得到广泛应用的一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置。

本实用新型通过如下方式实现：

一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置，它包括混凝土梁板，其特征是：在混凝土梁板底部的固定端和张拉端位置分别开张拉伸长量槽，槽中锚固有固定端锚具，在张拉端固定端范围内的混凝土梁板两侧腹板底部通过钢筋安装有临时托架，张拉端锚具置于临时托架上，临时托架的端部依次配合有临时反力支架、千斤顶和牵引杆件；

所述锚固固定端锚具是由锚具底座钢板和锚固钢板通过沉头六角螺栓连接而成；

所述托架是由L型钢筋支撑的竖向托杆，托杆之间横向连接的槽钢和槽钢两端配合的滚轮组装而成；

所述牵引杆件是依次由正方形钢柱体、高强螺母和牵引杆组装而成，所述张拉端锚固钢板通过高强螺杆与正方形钢柱体连接；

所述托杆能够承受槽钢、滚轮、千斤顶、牵引杆件张拉端锚具、底座钢板、锚固钢板的重量，并始终与箱梁底面保持平行；

所述千斤顶带有油表、并能够显示张拉应力；

所述初始固定端开槽的尺寸即长和宽以能够确保锚具底座钢板放入且对梁体破坏最小为原则；张拉端固定端开槽的宽度以能够确保锚具底座钢板放入且对梁体破坏最小为原则，但长度方向即张拉方向开槽尺寸为：锚具底座钢板长+张拉伸长量+1cm，开槽的深度均以能够确保锚具底座钢板放入后与梁体底面相平且对梁体破坏最小为原则。

本实用新型有如下效果：

1）结构简单、对梁体损害小：本实用新型提供的一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置，它包括：固定端锚具、反力支架、托架、千斤顶及牵引杆件四部分构成。其中：反力支架、托架、千斤顶及牵引杆件属于临时使用的周转性材料；取消了临时滑动装置，用临时反力支架代替，只需要在梁体腹板底部打孔，避免了为临时滑动装置开槽，对梁体造成大面积的二次损伤。

2）容易加工、造价低廉、性能可靠、可控制性及适应性强等优点：本实用新型提供的张拉预应力碳纤维板的装置，完全由我公司项目技术人员自主发明，并根据具体需要情况由施工现场工人自行加工制作，在工程施工中直接使用。

3）操作方便、施工效率高：本实用新型提供的张拉预应力碳纤维板的装置结合实际的施工情况，我公司以宁夏银川市绕城高速公路南环段包兰铁路分离式立交桥加固工程项目部为试点，进行张拉预应力碳纤维板的新型装置设计及应用。结合工程实际的应用情况，对张拉预应力碳纤维板的装置进行改进升级，该装置能够完全达到设计的预期希望。与我公司包兰铁路分离式立交桥工程，同时开工的还有，宁夏银川市绕城高速公路南环段炼油厂分离式立交桥工程，该炼油厂分离式立交桥项目部进场时，按照原始装置的设计要求，对梁板底部进行开槽、加工临时周转性材料等准备工作。由于，其对梁板底部开槽面积过大，对梁板造成了二次损伤、增加了开槽的成本；加工了大量的临时周转性材料，造成了工期和材料的浪费；为了能够满足施工进度的需求，该项目部被迫增加大量的人工，被质量监督部门、建设单位及工程监理单位多次进行了批评。

4）安全可靠：本实用新型张拉预应力碳纤维板的装置，由于其结构极小、重量很轻，方便搬运。只需在开槽和打孔时使用小型的手持电钻，此外，不需要任何电器元件或机械设备作为动力源，因此不会发生触电伤亡或机械伤害事故。

附图说明

图1为本实用新型初始固定端底面结构示意图；

图2为本实用新型张拉端固定端底面结构示意图；

图3为本实用新型固定端锚固截面结构示意图；

图4为本实用新型图1中A-A方向剖视图；

图5为本实用新型图2中B-B方向剖视图；

图6为本实用新型图2中C-C方向剖视图。

具体实施方式：

一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置，它包括混凝土梁板1，如图1、2、3、4、5、6所示：在混凝土梁板1底部的固定端和张拉端位置分别开张拉伸长量槽16，槽16中锚固有固定端锚具，在张拉端固定端范围内的混凝土梁板3两侧腹板底部通过钢筋安装有临时托架，张拉端锚具置于临时托架上，临时托架的端部依次配合有临时反力支架7、千斤顶8和牵引杆件。

所述锚固固定端锚具是由锚具底座钢板3和锚固钢板4通过沉头六角螺栓6连接而成。

所述托架是由L型钢筋支撑的竖向托杆13，托杆13之间横向连接的槽钢14和槽钢14两端配合的滚轮15组装而成。

所述牵引杆件是依次由正方形钢柱体9、高强螺母10和牵引杆12组装而成，所述张拉端锚固钢板4通过高强螺杆11与正方形钢柱体9连接。

所述托杆13能够承受槽钢14、滚轮15、千斤顶8、牵引杆件9、10、12张拉端锚具、底座钢板3、锚固钢板4的重量，并始终与箱梁底面保持平行。

所述千斤顶8带有油表、并能够显示张拉应力。

所述初始固定端开槽的尺寸即长和宽以能够确保锚具底座钢板3放入且对梁体破坏最小为原则；张拉端固定端开槽的宽度以能够确保锚具底座钢板3放入且对梁体破坏最小为原则，但长度方向即张拉方向开槽尺寸为：锚具底座钢板3长+张拉伸长量+1cm，开槽的深度均以能够确保锚具底座钢板3放入后与梁体底面相平且对梁体破坏最小为原则。

本实用新型张拉预应力碳纤维板的新型装置结构设置如下：

在混凝土梁板1底部固定端、张拉端位置分别开槽，使用锚具底座钢板3和锚固钢板4将碳纤维板2夹紧；锚固固定端锚具置于其开槽中；张拉端锚具置于临时托架上，使用带有油表、能够显示张拉应力的千斤顶8依靠临时反力支架7和牵引杆件，带动张拉端锚具沿张拉伸长量范围开槽16张拉碳纤维板2，至应力和伸长量满足设计要求后，锚固张拉端锚具置于其开槽内。

具体实施中，设置为锚具底座钢板3和锚固钢板4通过沉头六角螺栓6连接，锚具和临时反力支架都是使用化学锚栓5锚固的；牵引杆件是由正方形钢柱体9、高强螺母10、牵引杆12三部分组成；张拉端锚固钢板4通过高强螺杆11与正方形钢柱体9连接；托架是由托杆13、槽钢14和滚轮15三部分组成；张拉伸长量范围开槽16的长度=伸长量+1cm。

本实用新型张拉预应力碳纤维板的新型装置施工方法按如下方式进行：

1、在混凝土梁板1底部固定端即固定端分为初始固定端和张拉端固定端位置开槽。初始固定端开槽的尺寸即长和宽以能够确保锚具底座钢板3放入且对梁体破坏最小为原则；张拉端固定端开槽的宽度以能够确保锚具底座钢板3放入且对梁体破坏最小为原则，但长度方向即张拉方向开槽尺寸为：锚具底座钢板3长+张拉伸长量+1cm。开槽的深度均以能够确保锚具底座钢板3放入后与梁体底面相平且对梁体破坏最小为原则。

2、在张拉端固定端范围内的混凝土梁板3两侧腹板底部各植入3根L型钢筋，安装托杆13；确保托杆13能够承受槽钢14、滚轮15、千斤顶8、牵引杆件9、10、12和张拉端锚具：底座钢板3、锚固钢板4的重量，并始终与箱梁底面保持平行。

3、在初始固定端的开槽内，按照与锚具底座钢板3上孔洞的相应位置打孔，注意控制深度，不得伤及梁板的主筋或预应力筋，清孔后用化学锚栓5将底座钢板3固定在混凝土梁板1底部开槽内。涂抹粘结剂、安装预应力碳纤维板2、安装初始固定端锚具的锚固钢板4。

4、在张拉端安装临时反力支架7，反力支架7的位置不能影响混凝土开槽位置。将碳纤维板2锚固在张拉端固定端锚具内，安装张拉端固定端锚具置于临时托架12上方的开槽内，并要求锚具底座钢板3置于距离初始固定端较近的开槽边缘。

5、将千斤顶8在临时反力支架7及正方形钢柱体9之间固定牢固，牵引杆件9、10、12和张拉端锚固钢板4通过刚强螺杆11连接；千斤顶8伸长，通过牵引杆件9、10、12带动张拉端固定端锚具，对碳纤维板2进行张拉；张拉伸长量范围开槽16必须比要求的张拉伸长量大1cm。在张拉碳纤维板2的整个过程中要确保张拉端固定端锚具能够水平滑动、碳纤维板2与梁体3底部保持平行。

其中，固定端分为初始固定端和张拉端固定端，碳纤维板2夹在固定端锚具的底座钢板3和锚固钢板4中间，底座钢板3和锚固钢板4通过沉头六角螺栓6连接；然后使用化学锚栓5将固定端锚具锚固在混凝土梁板1的开槽内。

反力支架7属于临时支撑装置，是由五块四种类型的Q345钢板焊接而成，可使用化学锚栓5直接安装在梁板张拉端，确保能够满足张拉时支撑应力要求。

托架亦属于临时使用的周转性材料，是由托杆13、槽钢14和滚轮15三部分组成。托杆13可选用16mm以上的一级钢筋作为梁体植筋，和3mm厚、3cm×3cm的方钢或2cm×4cm的矩形钢或直径5cm的钢管组成；槽钢14要能够保证滚轮15放入，且在千斤顶8张拉时滚轮15能够紧贴张拉端锚固钢板4并灵活滚动，滚轮15可根据施工需要选用2～3个。

千斤顶8属于临时装置，需选用带有油表、能够显示张拉应力的千斤顶；牵引杆件亦属于临时使用的周转性材料，是由正方形钢柱体9、高强螺母10、牵引杆12三部分组成。其中：正方形钢柱体9包括两个，且都须带有两个水平孔洞，孔洞的大小应能够满足牵引杆12穿过并灵活伸缩；牵引杆12是由两头经过滚丝的2根28mm以上杆件组成；高强螺母10必须确保能够与牵引杆12两头的丝口配套使用。与张拉端锚固钢板4通过高强螺杆11连接的正方形钢柱体9，还需带有与高强螺杆11配套的竖直孔洞。

Claims (7)

1.一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置，它包括混凝土梁板（1），其特征是：在混凝土梁板（1）底部的固定端和张拉端位置分别开张拉伸长量槽（16），槽（16）中锚固有固定端锚具，在张拉端固定端范围内的混凝土梁板（3）两侧腹板底部通过钢筋安装有临时托架，张拉端锚具置于临时托架上，临时托架的端部依次配合有临时反力支架（7）、千斤顶（8）和牵引杆件。

2.如权利要求1所述的一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置，其特征是：所述锚固固定端锚具是由锚具底座钢板（3）和锚固钢板（4）通过沉头六角螺栓（6）连接而成。

3.如权利要求1所述的一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置，其特征是：所述托架是由L型钢筋支撑的竖向托杆（13），托杆（13）之间横向连接的槽钢（14）和槽钢（14）两端配合的滚轮（15）组装而成。

4.如权利要求1或2所述的一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置，其特征是：所述牵引杆件是依次由正方形钢柱体（9）、高强螺母（10）和牵引杆（12）组装而成，所述张拉端锚固钢板（4）通过高强螺杆（11）与正方形钢柱体（9）连接。

5.如权利要求3所述的一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置，其特征是：所述托杆（13）能够承受槽钢（14）、滚轮（15）、千斤顶（8）、牵引杆件（9、10、12）张拉端锚具、底座钢板（3）、锚固钢板（4）的重量，并始终与箱梁底面保持平行。

6.如权利要求1所述的一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置，其特征是：所述千斤顶（8）带有油表、并能够显示张拉应力。

7.如权利要求1或2所述的一种关于张拉预应力碳纤维板的新型装置，其特征是：所述固定端开槽的尺寸即长和宽以能够确保锚具底座钢板（3）放入且对梁体破坏最小为原则；张拉端固定端开槽的宽度以能够确保锚具底座钢板（3）放入且对梁体破坏最小为原则，但长度方向即张拉方向开槽尺寸为：锚具底座钢板（3）长+张拉伸长量+1cm，开槽的深度均以能够确保锚具底座钢板（3）放入后与梁体底面相平且对梁体破坏最小为原则。