CN208934262U - 一种波形预应力碳纤维板锚具 - Google Patents

Abstract

一种波形预应力碳纤维板锚具，包括有锚夹片和高强紧固螺栓；锚夹片包括有上锚夹片和下锚夹片；所述上锚夹片和所述下锚夹片的尺寸相同；所述锚夹片的整体呈长方体型，左右两侧间隔设有螺纹孔；螺纹孔中贯穿设有高强紧固螺栓；所述锚夹片的前端设有圆弧形倒角、内表面设有间隔分布的波纹形结构；所述上锚夹片和所述下锚夹片相对设置，碳纤维板设置于所述上锚夹片和所述下锚夹片的中间位置，所述波纹形结构直接与碳纤维板相接触；高强紧固螺栓将所述上锚夹片、所述碳纤维板和所述下锚夹片三者紧固连接成一整体。本实用新型运输方便，现场组装便捷，效率高，施工普适性好，在施工过程中不会出现碳纤维板劈丝或滑脱等问题。

Description

一种波形预应力碳纤维板锚具

技术领域

本实用新型涉及碳纤维板领域，尤其是一种波形预应力碳纤维板锚具。

背景技术

碳纤维板(简称为“碳纤维板”)结合了碳纤维轻质高强，耐腐蚀及耐疲劳等优势和主动施加预应力的特点，正广泛应用于建筑物混凝土的加固和升级改造中。碳纤维板加固不仅具有减少扰度变形，主动封闭裂缝，降低钢筋混凝土内部应力的优势，同时还赋予加固后的建筑物更高的极限载荷和剪切应力，提高了碳纤维板和混凝土的利用率。锚具是碳纤维板的核心，能够将碳纤维板所受的载荷有效地传递到被加固建筑物中。

现有的锚具按接触形式分为两大类，即：化学胶粘锚具和机械锚具。

化学胶粘锚具是指锚具与碳纤维板之间依赖环氧胶粘剂粘接，如sika锚具和部门楔形锚具等，环氧树脂作为中间介质，在锚具和碳纤维板之间传递应力，然而由于环氧树脂固化体系在使用过程中具有一定使用年限依赖性，同时需要1周左右时间完全固化，效率较低。现有的化学胶粘锚具如波形锚，sika锚具和部分楔形锚具等，环氧树脂作为中间介质，在锚具和碳纤维板之间传递应力，然而由于环氧树脂固化体系需要1周左右时间完全固化，效率较低，同时在使用过程中具有一定使用年限依赖性。此外这种锚具出厂前需要提前与碳纤维板组装，运输较为困难。而目前现有的机械锚具如部分波形锚具在设计时未考虑到张拉过程中端部应力集中的问题，导致碳纤维板出现“切口效应”，提前破坏。

机械锚具是指碳纤维板和锚具之间直接接触，如部分波形锚具。现有的波形锚具为具有上下波纹的“波浪型”锚具，锚固碳纤维板时会出现滑脱或应力集中导致的非正常破坏，同时由于碳纤维板为脆性材质，与常见的材质为钢材的锚具接触，极易破损，影响了碳纤维板的高性能。

专利“CN101463638A”中公开了一种楔形化学胶粘锚具，该锚具采用环氧树脂胶黏剂对锚具和碳纤维板进行粘接，具有一定的实用性，但环氧胶黏剂完全固化需要一定时间，同时此类锚具需要和碳纤维板提前组装，运输占用空间大，不便捷。

专利“CN201704877U”授权了一种波形机械锚具，该锚具由上下波形齿板组成，该锚具波纹尺寸大，对受力较小的板材能够有较好的夹持和锚固效果，但目前碳纤维板受力较大(100-300kN)，碳纤维板易从锚具中滑脱，滑脱瞬间应力突然释放，具有很大的安全隐患。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种波形预应力碳纤维板锚具。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中现有的化学胶粘锚具中使用的环氧树脂胶黏剂完全固化需要一段时间，同时该类锚具出厂前需要与碳纤维板提前组装，不易运输；现有的波形锚具在较大应力下，无法解决碳纤维板滑脱的问题，本实用新型提供一种波形预应力碳纤维板锚具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种波形预应力碳纤维板锚具，包括有锚夹片和高强紧固螺栓；锚夹片包括有上锚夹片和下锚夹片；所述上锚夹片和所述下锚夹片的尺寸相同；所述锚夹片的整体呈长方体型，左右两侧间隔设有螺纹孔；螺纹孔中贯穿设有高强紧固螺栓；所述锚夹片的前端设有圆弧形倒角、内表面设有间隔分布的波纹形结构；所述上锚夹片和所述下锚夹片相对设置，碳纤维板设置于所述上锚夹片和所述下锚夹片的中间位置，所述波纹形结构直接与碳纤维板相接触；高强紧固螺栓将所述上锚夹片、所述碳纤维板和所述下锚夹片三者紧固连接成一整体。

本实用新型还具有以下附加技术特征：

优化的：所述波纹形结构的表面粗糙度数值为≥6.3，采用喷砂工艺增大波纹形结构的表面粗糙度。

优化的：所述波纹形结构由相同曲率的圆弧相交在一起构成，表面形成齿形尖端；齿形尖端的高度为0.1-3mm。

优化的：圆弧长度为0.5-50mm，圆弧曲率半径为0.5-10mm。

优化的：锚夹片的材质为经过调质处理的40Cr或3Cr13或2Cr13。

本实用新型和现有技术相比，其优点在于：

1.本实用新型的锚具由上下两个锚夹片组成，锚夹片表面由多个曲率相同的圆弧相交组成，锚夹片靠高强紧固螺栓紧固，这种夹片以线接触形式与碳纤维板配合，高强紧固螺栓紧固后，随着紧固应力变大，锚具的齿尖逐渐扎入碳纤维板里，由线接触转变成面接触，接触面积增大会提高锚固效率。此外，锚具前端部采用倒角设计，防止在张拉过程中前端应力集中出现“切口效应”。

2.本实用新型解决了传统的波形锚具存在的碳纤维板和锚具接触时的“脱空区”和“瓶颈区”问题，张拉过程中避免了碳纤维板与锚具滑脱或由于存在应力集中导致碳纤维板提前破坏的问题，同时这种锚具形式可与碳纤维板分别运输，在施工现场即时安装，方便快捷。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的波形锚具整体结构示意图；

图2为本实用新型的锚具端部局部放大结构示意图；

图3为本实用新型的上下锚夹片结构示意图；

图4为本实用新型的上下锚夹片侧视结构示意图；

图5为本实用新型的上下夹片侧视放大端部结构示意图；

附图标记说明：1高强紧固螺栓；2上锚夹片；21螺纹孔；22波纹形结构；23圆弧形倒角；3下锚夹片；4碳纤维板。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型公开的示例性实施例，这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。虽然附图中显示了本实用新型公开的示例性实施例，然而应当理解，本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“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实用新型，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实用新型的限制。

一种波形预应力碳纤维板锚具，包括有锚夹片和高强紧固螺栓1；锚夹片包括有上锚夹片2和下锚夹片3；所述上锚夹片2和所述下锚夹片3的尺寸相同；所述锚夹片的整体呈长方体型，左右两侧间隔设有螺纹孔21；螺纹孔21中贯穿设有高强紧固螺栓1；所述锚夹片的前端设有圆弧形倒角23、内表面设有间隔分布的波纹形结构22；所述上锚夹片2和所述下锚夹片3相对设置，碳纤维板4设置于所述上锚夹片2和所述下锚夹片3的中间位置，所述波纹形结构22直接与碳纤维板4相接触；高强紧固螺栓1将所述上锚夹片2、所述碳纤维板4和所述下锚夹片3三者紧固连接成一整体。

优化的：所述波纹形结构22的表面粗糙度数值为≥6.3，采用喷砂工艺增大波纹形结构22的表面粗糙度。表面粗糙度的增大可以有效的提供夹持力和锚固效率。

优化的：所述波纹形结构22由相同曲率的圆弧相交在一起构成，表面形成齿形尖端；齿形尖端的高度为0.1-3mm。圆弧长度为0.5-50mm，圆弧曲率半径为0.5-10mm。锚夹片的材质为经过调质处理的40Cr或3Cr13或2Cr13。

本实用新型提供的波形锚具对碳纤维板具有很好的夹持力和锚固效率，锚固效率系数达到0.97，大于国标GB/T14370-2015规定的0.95，推荐施加预应力设计值范围可达600-1500MPa，适用范围更广，具有较高的安全系数1.67-4.0。

本实用新型运输方便，现场组装便捷，效率高，施工普适性好，在施工过程中不会出现碳纤维板劈丝或滑脱等问题。

波形预应力碳纤维板锚具的使用方法，包括如下步骤：

第一步，按照设计图施工放样，确定碳纤维板4、下锚夹片3和上锚夹片2位置；放样采取钢尺定位，根据下锚夹片支座和上锚夹片支座位置确定实际钻孔及混凝土清理位置；

第二步，混凝土梁表面清理，在碳纤维板4和下锚夹片3和上锚夹片2位置处采用型号为MY-1249B的角磨机对梁体混凝土表面进行打磨，再用鼓风机或吸尘器进行清理，确保粘贴面平整且无粉尘；对梁面凹陷处涂抹找平胶找平；

第三步，钻孔并植入锚栓，采用电锤按设计预定位置在混凝土表面打孔，安装锚栓；电锤钻孔时应保证钻孔中心线与混凝土梁面垂直，钻孔中心位置偏差不超过3mm；采用化学胶管或植筋胶植入螺栓时，应保证孔内胶液饱满且螺栓垂直于梁面；

第四步，安装上锚夹片支座和下锚夹片支座，上锚夹片支座和下锚夹片支座中心线应与碳纤维板4中心线平行或重叠；下锚夹片支座和上锚夹片支座与混凝土之间的空隙，安装时应使用环氧修补胶填补和找平；

第五步，碳纤维板4粘贴面清理并涂抹碳纤维板胶，安装碳纤维板4、下锚夹片3、上锚夹片2和张拉工装，碳纤维板4使用前其粘贴面应使用丙酮擦拭干净，在碳纤维板4表面刷涂碳纤维板胶，安装好下锚夹片3、上锚夹片2以及张拉工装，并固定压条；

第六步，张拉作业，按设计力逐步张拉到位后持荷，锁紧张拉端拉杆的螺母；张拉应分级进行，同时需检测上锚夹片2行程位移是否满足理论伸长量的要求；所有张拉都应在碳纤维板胶60分钟内完成；张拉完毕后，当张拉应力值和上锚夹片2行程位移满足要求后，将钳立杆上面的锁固螺栓扭紧到位，同时拆除干斤顶和张拉工装；同时将压条上的螺栓扭紧，保证碳纤维板4与压条之间无空隙；张拉结束和压紧条安装完毕后，进行碳纤维板4的补胶工作，要求碳纤维板4与混凝土之间的缝隙均填满胶粘剂，且碳纤维板4边缘胶粘剂饱满并与混凝土呈45度斜角；

第七步，涂装防护碳纤维板4和下锚夹片3及上锚夹片2，按设计在下锚夹片3、上锚夹片2和碳纤维板4表面刷涂防护漆或聚合物砂浆，注意碳纤维板4和下锚夹片3及上锚夹片2的保护。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种波形预应力碳纤维板锚具，其特征在于，包括有锚夹片和高强紧固螺栓(1)；锚夹片包括有上锚夹片(2)和下锚夹片(3)；所述上锚夹片(2)和所述下锚夹片(3)的尺寸相同；

所述锚夹片的整体呈长方体型，左右两侧间隔设有螺纹孔(21)；螺纹孔(21)中贯穿设有高强紧固螺栓(1)；

所述锚夹片的前端设有圆弧形倒角(23)、内表面设有间隔分布的波纹形结构(22)；

所述上锚夹片(2)和所述下锚夹片(3)相对设置，碳纤维板(4)设置于所述上锚夹片(2)和所述下锚夹片(3)的中间位置，所述波纹形结构(22)直接与碳纤维板(4)相接触；高强紧固螺栓(1)将所述上锚夹片(2)、所述碳纤维板(4)和所述下锚夹片(3)三者紧固连接成一整体。

2.根据权利要求1所述的波形预应力碳纤维板锚具，其特征在于，所述波纹形结构(22)的表面粗糙度数值为≥6.3。

3.根据权利要求1所述的波形预应力碳纤维板锚具，其特征在于，所述波纹形结构(22)由相同曲率的圆弧相交在一起构成，表面形成齿形尖端；齿形尖端的高度为0.1-3mm。

4.根据权利要求3所述的波形预应力碳纤维板锚具，其特征在于，圆弧长度为0.5-50mm，圆弧曲率半径为0.5-10mm。

5.根据权利要求1所述的波形预应力碳纤维板锚具，其特征在于，锚夹片的材质为经过调质处理的40Cr或3Cr13或2Cr13。