CN218090519U - 一种frp-钢复合智能拉索的锚具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了结构工程技术领域的一种FRP‑钢复合智能拉索的锚具，包括：粘结管：管内具有容置FRP‑钢复合智能拉索钢丝穿过的空间，且FRP‑钢复合智能拉索钢丝与粘结管通过管内灌注且固化的粘结剂形成粘结锚固，所述粘结管靠近FRP‑钢复合智能拉索钢丝的墩头端的一端车有外螺纹；端部卡扣：夹持于FRP‑钢复合智能拉索钢丝的墩头端；钢垫板：夹抵于粘结管和端部卡扣之间形成机械锚固，且FRP‑钢复合智能拉索钢丝穿过钢垫板上的圆孔；螺纹套筒：螺纹连接于粘结管外并抵住钢垫板，连结所述粘结锚固和机械锚固。本实用新型将机械锚和粘结锚相结合，保障FRP‑钢复合智能拉索性能的有效发挥。

Description

一种FRP-钢复合智能拉索的锚具

技术领域

本实用新型涉及一种FRP-钢复合智能拉索的锚具，属于结构工程技术领域。

背景技术

平行钢丝拉索在桥梁建设、预应力结构及建筑加固等方面均有广泛应用。在斜拉桥结构中，斜拉索作为其主要受力构件，主要通过锚具与桥面板和桥塔进行连接。因此，锚具的安全性和耐久性就成为了影响斜拉桥安全的重要因素。而在预应力结构中，预应力拉索通过锚具固定于混凝土梁两端，锚具的稳定性影响着拉索中的有效预应力。此外，在建筑的维护和加固补强领域，拉索也发挥着重要作用。在原结构上布置张拉拉索，可以提高整体结构的承载能力，为了保证加固件的可靠性，锚具在其中就发挥着决定性作用。

纤维复合材料FRP(Fiber Reinforced Polymer)与平行钢丝进行复合形成FRP-钢复合智能拉索具有优良的性能。FRP材料轻质、高强、耐腐蚀等优点可以弥补普通钢丝的不足，FRP-钢的复合结构在斜拉桥拉索及预应力结构体系中的优势非常突出。然而，FRP材料的缺点也非常突出，如抗剪能力差及脆性破坏等，使其与传统的钢拉索机械锚固系统不兼容，往往采用粘结锚固的方式。研究并解决FRP-钢复合智能拉索的锚固问题是其工程应用必须的前提条件。

锚具作为拉索的主要传力构件，目前主流的形式包括机械锚和粘结锚。机械锚主要适用于钢丝这类材料，其具有塑性和一定的抗剪能力，能够在端部通过墩头及夹片进行有效传力；而FRP材料一般采用粘结锚，该类锚固方式易受胶体影响，可靠性较差。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种FRP-钢复合智能拉索的锚具，结合机械锚和粘结锚两种锚固方式，提出FRP-钢复合智能拉索的组合锚具，可以充分发挥钢丝的机械锚固作用，并且避免FRP复合层的剥离破坏，保障FRP-钢复合智能拉索性能的有效发挥。

为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

本实用新型提供了一种FRP-钢复合智能拉索的锚具，包括：

粘结管：管内具有容置FRP-钢复合智能拉索钢丝穿过的空间，且FRP-钢复合智能拉索钢丝与粘结管通过管内灌注且固化的粘结剂形成粘结锚固，所述粘结管靠近FRP-钢复合智能拉索钢丝的墩头端的一端车有外螺纹；

端部卡扣：夹持于FRP-钢复合智能拉索钢丝的墩头端；

钢垫板：夹抵于粘结管和端部卡扣之间形成机械锚固，且FRP-钢复合智能拉索钢丝穿过钢垫板上的圆孔；

螺纹套筒：螺纹连接于粘结管外并抵住钢垫板，连结所述粘结锚固和机械锚固。

进一步的，所述粘结管内部设有三层阶梯式穿心孔，靠近FRP-钢复合智能拉索钢丝的墩头端的穿心孔孔径大于另一端穿心孔孔径。

进一步的，所述螺纹套筒靠近钢垫板的一端开有供锚具监测传感器导线引出的孔。

进一步的，所述钢垫板上的圆孔为阶梯式圆孔，所述端部卡扣呈阶梯漏斗状，且端部卡扣的凸起侧嵌设于阶梯式圆孔中。

进一步的，所述端部卡扣为对称可拆卸结构且中间开孔。

进一步的，所述粘结剂为环氧树脂。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：

一、本实用新型中采用结合粘结锚和机械锚的组合锚固方式，解决了FRP-钢复合智能拉索与现有锚具不兼容的难题，具有较强的适用性和可靠性；

二、本实用新型中提供了锚具内部传感器布设所需的孔道，可以对锚具进行长期监测，确保锚具能在安全范围内发挥作用，充分展现FRP-钢复合智能拉索的性能；

三、本实用新型中锚具整体结构简单，充分发挥不同材料的性能，制作成本低，为FRP-钢复合智能拉索能在工程实际中广泛应用提供基础保障。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的锚固示意图；

图2为本实用新型实施例提供的粘结管剖面图和侧面图；

图3为本实用新型实施例提供的螺纹套筒剖面图和侧面图；

图4为本实用新型实施例提供的钢垫板剖面图和侧面图；

图5为本实用新型实施例提供的端部卡扣剖面图和侧面图。

图中：1、粘结管；101、外螺纹；2、环氧树脂；3、螺纹套筒；301、内螺纹；302、导线孔道；4、钢垫板；5、端部卡扣。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例：

一种FRP-钢复合智能拉索的锚具，请参阅图1，包括粘结管1、螺纹套筒3、钢垫板4和端部卡扣5，首先将FRP-钢复合智能拉索钢丝穿过粘结管1，并在端部设置一定长度的纯钢丝段(FRP复合层剥离)，在粘结管1中灌注粘结剂形成粘结锚固段，本实施例中选用环氧树脂2作为粘结剂，在环氧树脂2固化后，让钢丝穿过钢垫板4并制备墩头，之后用端部卡扣5夹持钢丝并嵌入垫板形成机械锚固，最后调整螺纹套筒3位置抵住钢垫板4，使粘结锚和机械锚能够共同作用。

请结合参阅图2，粘结管1位于锚具前端，长度不小于200mm，其内部设有三层阶梯式穿心孔，前端孔径小，后端孔径大，灌注环氧树脂2并在环氧树脂2固化后可形成粘结锚固，能够充分发挥胶层的粘结锚固性能，粘结管1一端车有外螺纹101，螺纹段长度大于螺纹套筒长度，且壁厚不小于锚固钢丝的直径，使之能够与螺纹套筒3连接。

请结合参阅图3，螺纹套筒3车有内螺纹301，一端与粘结管1进行连接，另一端抵住钢垫板4，作为荷载传递的中间构件，内螺纹301可以控制套筒位置，便于钢垫板4和端部卡扣5安装且保证荷载的有效传递，螺纹套筒3长度为60mm，保证粘结锚固和机械锚固协同作用，螺纹套筒3壁厚不小于锚固钢丝的直径，螺纹套筒3靠近钢垫板4的一端开有小孔302，可供锚具监测传感器导线的引出。

请结合参阅图4，钢垫板4位于螺纹套筒尾端，厚度为20mm，呈圆盘状，直径为50mm，并在圆心处开有阶梯式圆孔，使FRP-钢复合智能拉索钢丝能直接穿过，并允许端部卡扣5嵌于此处，圆盘中间开孔作为卡扣的底座，卡扣夹持智能拉索钢丝并抵住墩头，形成锚固结构。

请结合参阅图5，端部卡扣5呈阶梯漏斗状，对称切削为两半，中间开孔，在制备完墩头后，可夹持钢丝并嵌于钢垫板4中心孔中，形成机械锚固，钢垫板4和端部卡扣5具有一定的厚度，防止钢丝墩头发生冲切破坏，端部卡扣5在垫板外的厚度为20mm。

综上，本实施例为FRP-钢复合智能拉索提供了一种结合粘结锚和机械锚的组合锚具，充分利用钢丝的机械锚固性能且可以避免FRP层的剥离破坏，具有可观的应用前景。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种FRP-钢复合智能拉索的锚具，其特征是，包括：

粘结管：管内具有容置FRP-钢复合智能拉索钢丝穿过的空间，且FRP-钢复合智能拉索钢丝与粘结管通过管内灌注且固化的粘结剂形成粘结锚固，所述粘结管靠近FRP-钢复合智能拉索钢丝的墩头端的一端车有外螺纹；

端部卡扣：夹持于FRP-钢复合智能拉索钢丝的墩头端；

钢垫板：夹抵于粘结管和端部卡扣之间形成机械锚固，且FRP-钢复合智能拉索钢丝穿过钢垫板上的圆孔；

螺纹套筒：螺纹连接于粘结管外并抵住钢垫板，连结所述粘结锚固和机械锚固。

2.根据权利要求1所述的FRP-钢复合智能拉索的锚具，其特征是，所述粘结管内部设有三层阶梯式穿心孔，靠近FRP-钢复合智能拉索钢丝的墩头端的穿心孔孔径大于另一端穿心孔孔径。

3.根据权利要求1所述的FRP-钢复合智能拉索的锚具，其特征是，所述螺纹套筒靠近钢垫板的一端开有供锚具监测传感器导线引出的孔。

4.根据权利要求1所述的FRP-钢复合智能拉索的锚具，其特征是，所述钢垫板上的圆孔为阶梯式圆孔，所述端部卡扣呈阶梯漏斗状，且端部卡扣的凸起侧嵌设于阶梯式圆孔中。

5.根据权利要求1所述的FRP-钢复合智能拉索的锚具，其特征是，所述端部卡扣为对称可拆卸结构且中间开孔。

6.根据权利要求1所述的FRP-钢复合智能拉索的锚具，其特征是，所述粘结剂为环氧树脂。

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