CN219931727U - 一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，属于锚具技术领域，包括两个楔形板、若干个垫板以及锚头；两个楔形板均具有平面以及斜面；两个楔形板分别位于多层碳纤维板的最外侧；若干个垫板分别设在相邻两个碳纤维板之间；其中，楔形板、垫板以及多层碳纤维板形成连接部；锚头具有限位通孔；其中，连接部的小端与限位通孔的大端插接配合；在连接部插接到位后，连接部的小端位于限位通孔的小端。在楔形板、垫板和多层碳纤维板粘接完毕后，形成连接部，在连接部安装到位后，在连接部以外的相邻两个碳纤维板之间彼此独立，能够保证每一个碳纤维板都能达到协同、均匀受力的目的。

Description

一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统

技术领域

本实用新型属于锚具技术领域，具体涉及一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统。

背景技术

预应力CFRP加固混凝土梁是在非预应力加固基础上结合预应力技术和粘贴加固技术研究发现的一种新型加固方法。预应力CFRP加固可以非常有效的提高结构的承载能力，并可以有效控制原梁病害的发展，改善结构工作性能。

但是这种加固体系在实际工程应用尚不成熟，不成熟的原因之一是部分需要预应力加固的场景布置空间狭窄，无法施工；另一原因是实际加固的桥梁构件往往需要较大吨位的预应力，而大多数预应力CFRP系统能够提供的预应力都非常有限，很多情况下难以满足工程需要。

目前市场上采用的张拉碳纤维板加固方法大都是单层碳纤维板，这种方法有局限性。若要显著提高被加固结构的承载力，所施加的预应力值就需要提高，这就要选择高锚固效率的锚具；此外局限于梁底施工空间有限，张大较多单条碳纤维板在施工上会存在无法布置的问题；且碳纤维板的标准抗拉强度固定(2400MPa)，受限于单条碳纤维板的横截面积，单条张拉力值较低，无法进行大力值的张拉，通过多层碳板增加横截面积，为提高张拉力值提供了一种新的解决方案。

公开号为CN111827139A的中国发明专利申请公开了一种实现多条预应力碳纤维板同时张拉的群锚锚具及方法，包括第一碳纤维板，沿着第一碳纤维板的长度方向，分为三段，第一段第一碳纤维板的两侧通过第一夹板固定于第一锚杯内，第二段第一碳纤维板的至少一侧设有第二碳纤维板以形成多层结构，多层结构通过第二夹板固定于第二锚杯内，且多层结构中的所有碳纤维板突出于第二锚杯设置。

上述方案由于锚具需要分为三段，因此上述方案只能针对奇数层的碳纤维板进行张拉。另外，第一层和最后一层碳板均只有单边楔形锚固，锚固力不足，且还会造成第一层和最后一层碳板与中间层的碳板的正压力相差一倍，造成锚固力有显著差异，继而会造成第一层和最后一层碳板在锚杯内的滑移量增加，多层碳板不能协同张拉，容易造成第一层和最后一层碳板提前破坏。

公开号为CN114370013A的中国发明专利申请公开了一种适用于FRP板的变曲率夹持式锚具及设计方法，适用于单层FRP板锚具是在上夹板和下夹板之间夹紧有单层FRP板，上夹板和下夹板均具有变曲率波形，FRP板弯曲成变曲率波形，变曲率波形具有可调节波形和波峰。适用于多层FRP板锚具在单层FRP板的锚具上增加了上耳板、下耳板和夹片。

上述方案在安装时，由于需要安装若干螺栓，因此导致安装过程复杂。另外，碳纤维其石墨微晶结构沿纤维轴向择优取向，因此沿纤维轴向有很高的强度和模量，但纤维径向的强度和模量很低，因此将碳纤维进行弯曲，易造成碳纤维在弯曲部位提前破坏，实际受力区域依旧是直线段和曲率较小段，波形并未提供良好的摩擦力。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，旨在解决窄梁大吨位预应力施工时现有技术中的锚具容易使碳纤维板出现受力不均的情况，进而会导致碳纤维板提前破坏的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，包括：

两个楔形板，均具有适于与碳纤维板接触的平面，以及背离碳纤维板的斜面；两个所述楔形板分别位于多层碳纤维板的最外侧，且两个所述楔形板关于多层碳纤维板的中心轴线对称设置；其中，所述楔形板与碳纤维板粘接；

若干个垫板，分别设在相邻两个碳纤维板之间；每一个所述垫板均与碳纤维板粘接；其中，所述楔形板、所述垫板以及多层碳纤维板形成连接部，所述连接部具有小端和大端；以及

锚头，具有限位通孔；所述限位通孔为楔形结构，且所述限位通孔的一端为大端，另一端为小端；其中，所述连接部的小端与所述限位通孔的大端插接配合；在所述连接部插接到位后，所述连接部的小端位于所述限位通孔的小端。

在一种可能的实现方式中，所述限位通孔内相对的两侧均具有适于与所述连接部的斜面抵接配合的抵接板，锚具系统还包括适于沿垂直于碳纤维板的方向调节所述抵接板位置的调节结构，以匹配不同层数的碳纤维板。

在一种可能的实现方式中，所述锚头上具有与所述限位通孔连通的螺纹孔，所述调节结构包括：

调节螺杆，一端与所述抵接板转动配合，且位置相对固定；所述调节螺杆与所述锚头的螺纹孔螺纹配合，且所述调节螺杆的另一端延伸出所述锚头。

在一种可能的实现方式中，所述锚头上还设有与所述限位通孔连通的通孔；所述调节结构还包括导柱，所述导柱的一端固定在所述抵接板上，另一端延伸出所述锚头的通孔。

在一种可能的实现方式中，所述调节结构还包括支撑楔板，所述支撑楔板适于插接在所述抵接板与所述限位通孔的顶部或底部之间。

在一种可能的实现方式中，所述限位通孔的两侧分别与所述碳纤维板的两侧接触。

在一种可能的实现方式中，所述限位通孔的楔形角度范围为1度至5度，所述连接部的上斜面适于与所述限位通孔的顶面接触，所述连接部的下斜面适于与所述限位通孔的底面接触。

在一种可能的实现方式中，所述垫板的长度与所述楔形板的长度相同，所述垫板的宽度与所述楔形板的宽度相同。

在一种可能的实现方式中，所述垫板和楔形板的表面均为粗糙面。

在一种可能的实现方式中，所述锚头为正方形结构、长方形结构、双耳结构或具有楔形中空结构的锚固物。

本实用新型提供的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，与现有技术相比，在对多层碳纤维板进行预应力张拉之前，先将两个楔形板和若干个垫板粘接在多层碳纤维板上，具体为：多层碳纤维板的最外侧分别与两个楔形板的平面接触，并通过粘接的方式将楔形板粘接在碳纤维板上；相邻两个碳纤维板之间设置垫板，并通过粘接的方式将垫板固定在相邻两个碳纤维板之间。在楔形板、垫板和多层碳纤维板粘接完毕后，形成连接部，连接部的顶部和底部均为楔形结构。连接部的小端穿过限位通孔的大端，在连接部安装到位后，连接部的小端位于限位通孔的小端。本申请上述结构与现有技术相比，本申请不仅可以适用奇数层的碳纤维板，也可以适用于偶数层的碳纤维板；并且在张拉过程中，本申请中的若干碳纤维板受力均衡，能够减少出现碳纤维板受力不均的情况，进而能够减少出现碳纤维板提前破坏的情况。现有技术的锚具组装过程较为复杂，本专利的多层锚具结构仅由锚头、楔形板、垫板、锚具胶组成，结构简单易于组装。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统的示意图；

图2为图1中A部的放大示意图；

图3为图2中B部的放大示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统的锚头部分的示意图；

图5为图4中C部的放大示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统的抵接板部分的示意图；

图7为图6中D部的放大示意图；

图8为本实用新型实施例提供的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统的双耳结构锚头的示意图。

附图标记说明：1、楔形板；2、垫板；3、锚头；31、限位通孔；32、抵接板；321、第二限位环；4、动力件；41、T形槽；42、液压缸；43、第一连接板；44、第二连接板；45、连杆；5、碳纤维板；6、连接部；7、调节结构；71、调节螺杆；711、第一限位环；72、导柱；73、支撑楔板；74、T形块。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

请一并参阅图1至图8，现对本实用新型提供的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统进行说明。所述一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，包括两个楔形板1、若干个垫板2以及锚头3；两个楔形板1均具有适于与碳纤维板5接触的平面，以及背离碳纤维板5的斜面；两个楔形板1分别位于多层碳纤维板5的最外侧，且两个楔形板1关于多层碳纤维板5的中心轴线对称设置；其中，楔形板1与碳纤维板5粘接；若干个垫板2分别设在相邻两个碳纤维板5之间；每一个垫板2均与碳纤维板5粘接；其中，楔形板1、垫板2以及多层碳纤维板5形成连接部6，连接部6具有小端和大端；锚头3具有限位通孔31；限位通孔31为楔形结构，且限位通孔31的一端为大端，另一端为小端；其中，连接部6的小端与限位通孔31的大端插接配合；在连接部6插接到位后，连接部6的小端位于限位通孔31的小端。需要说明的是，限位通孔31的楔形结构具体为：限位通孔31的顶部和底部均为斜面，且两个斜面的其中一个同侧端相互靠近，另一个同侧端相互远离，即，限位通孔31的一端形成大端，另一端形成小端。

本实用新型提供的一种用于张拉多层碳纤维板5的锚具系统，与现有技术相比，在对多层碳纤维板5进行预应力张拉之前，先将两个楔形板1和若干个垫板2粘接在多层碳纤维板5上，具体为：多层碳纤维板5的最外侧分别与两个楔形板1的平面接触，并通过粘接的方式将楔形板1粘接在碳纤维板5上；相邻两个碳纤维板5之间设置垫板2，并通过粘接的方式将垫板2固定在相邻两个碳纤维板5之间。在楔形板1、垫板2和多层碳纤维板5粘接完毕后，形成连接部6，连接部6的顶部和底部均为楔形结构。连接部6的小端穿过限位通孔31的大端，在连接部6安装到位后，连接部6的小端位于限位通孔31的小端。本申请上述结构与现有技术相比，本申请不仅可以适用奇数层的碳纤维板5，也可以适用于偶数层的碳纤维板5；并且再张拉过程中，本申请中的若干碳纤维板5受力均衡，能够减少出现碳纤维板5受力不均的情况，进而能够减少出现碳纤维板5提前破坏的情况。现有技术的锚具组装过程较为复杂，本专利的多层锚具结构仅由锚头3、楔形板1、垫板2、锚具胶组成，结构简单易于组装。

示例性的，在张拉锚具时，先将动力件4与锚具进行连接，具体为：动力件4的拉伸端与锚头3上具有限位通孔31小端的一侧抵接，并对锚头3施加抵紧力，进而能够实现对多层碳纤维板5的预紧，并且在连接部6以外的相邻两个碳纤维板5之间彼此独立，能够保证每一个碳纤维板5都能协同、均匀受力的目的。

具体的，动力件4包括液压缸42、第一连接板43、第二连接板44以及连杆45；第一连接板43与锚头3的端部接触，且T形槽41设在第一连接板43上，因此，支撑楔板73通过T形块74与T形槽41配合，能够连接在第一连接板43上。连杆45为若干个，连杆45的一端与第一连接板43固定连接，连杆45的另一端与第二连接板44固定连接。液压缸42的活塞杆与第二连接板44连接。

需要说明的是，连接部6、锚头3和动力件4均为两组，分别设置在碳纤维板5的两端，通过两组连接部6、锚头3和动力件4的配合，能够实现对多层碳纤维板5的张拉预紧。

在一些实施例中，如图1至图8所示，限位通孔31的两侧分别与碳纤维板5的两侧接触；限位通孔31的楔形角度范围为1度至5度，连接部6的上斜面适于与限位通孔31的顶面接触，连接部6的下斜面适于与限位通孔31的底面接触；垫板2的长度与楔形板1的长度相同，垫板2的宽度与楔形板1的宽度相同；垫板2的表面和楔形板1的表面均为粗糙面。锚头3为正方形结构、长方形结构、双耳结构或具有楔形中空结构的锚固物。

需要说明的是，楔形板1的宽度与限位通孔31的宽度相同，因此在将楔形板1、碳纤维板5、垫板2形成的连接部6插接到限位通孔31时，连接部6的两侧能够与限位通孔31的两侧接触，连接部6的顶部和底部分别与下位通槽的顶壁和底壁接触，因此能够限制连接部6在限位通孔31内的横向偏移。限位通孔31的楔形角度优先为3度。垫板2的表面可以固定设置若干凸起(图中未示出)，以保证垫板2的粗糙程度；垫板2的表面也可以设置若干凹槽(图中未示出)，在粘接完成后，便于增加垫板2与碳纤维板5之间的连接。垫板2的材质可以与碳纤维板5的材质相同。

在一些实施例中，如图1至图8所示，限位通孔31内相对的两侧均具有适于与连接部6的斜面抵接配合的抵接板32，锚具系统还包括适于沿垂直于碳纤维板5的方向调节抵接板32位置的调节结构7，以匹配不同层数的碳纤维板5。

需要说明的是，两个抵接板32倾斜设置，并且抵接板32用于与连接部6对应侧的斜面接触。通过调节结构7对两个抵接板32的位置进行调节，能够适应层数不同的多层碳纤维板5，进而便于对不同层数的碳纤维板5张拉预紧。

在一些实施例中，如图1至图8所示，锚头3上具有与限位通孔31连通的螺纹孔，调节结构7包括调节螺杆71，调节螺杆71的一端与抵接板32转动配合，且位置相对固定；调节螺杆71与锚头3的螺纹孔螺纹配合，且调节螺杆71的另一端延伸出锚头3。锚头3上还设有与限位通孔31连通的通孔；调节结构7还包括导柱72，导柱72的一端固定在抵接板32上，另一端延伸出锚头3的通孔。

需要说明的是，通过调节螺纹与锚头3螺纹配合，能够调节抵接板32在限位通孔31内的位置，进而使两个抵接板32之间的距离能够匹配不同层数的碳纤维板5。在转动调节螺杆71时，抵接板32上的导柱72能够起到导向的作用，进而便于限制抵接板32的横向偏移。

具体的，调节螺杆71的端部固定设有第一限位环711，抵接板32上固定设有第二限位环321，第二限位环321适于套设在调节螺杆71上，并且第二限位环321固定在抵接板32上。第二限位环321与第一限位环711相互接触，能够在调节螺杆71的轴线方向上限位所述调节螺杆71和所述抵接板32，进而便于调节螺杆71调节抵接板32的位置。

在一些实施例中，如图1至图8所示，调节结构7还包括支撑楔板73，支撑楔板73适于插接在抵接板32与限位通孔31的顶部或底部之间；支撑楔板73与动力件4的拉伸端可拆卸连接。动力件4的拉伸端具有沿高度方向设置的T形槽41，支撑楔板73上固定设有与T形槽41插接配合的T形块74；其中，在支撑楔板73插接到位后，动力件4的拉伸端与锚头3的端部接触。

需要说明的是，在锚头3与连接部6安装完毕后，将支撑楔板73插接在动力件4的拉伸端，并且使支撑楔板73插入到限位通孔31内；在张拉锚头3的过程中，支撑楔板73能够对抵接板32提供抵紧力，进而便于两个抵接板32对中部的连接部6提供抵紧力，因此能够完成对多层碳纤维板5的张拉预紧。

在张拉碳纤维板5时，将液压缸42固定在地面上，然后液压缸42的活塞杆向外伸出，通过第二连接板44、连杆45和第一连接板43将张紧力施加在锚头3上，进而对碳纤维板5进行张拉预紧。

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 (10)

1.一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，其特征在于，包括：

两个楔形板，均具有适于与碳纤维板接触的平面，以及背离碳纤维板的斜面；两个所述楔形板分别位于多层碳纤维板的最外侧，且两个所述楔形板关于多层碳纤维板的中心轴线对称设置；其中，所述楔形板与碳纤维板粘接；

若干个垫板，分别设在相邻两个碳纤维板之间；每一个所述垫板均与碳纤维板粘接；其中，所述楔形板、所述垫板以及多层碳纤维板形成连接部，所述连接部具有小端和大端；以及

锚头，具有限位通孔；所述限位通孔为楔形结构，且所述限位通孔的一端为大端，另一端为小端；其中，所述连接部的小端与所述限位通孔的大端插接配合；在所述连接部插接到位后，所述连接部的小端位于所述限位通孔的小端。

2.如权利要求1所述的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，其特征在于，所述限位通孔内相对的两侧均具有适于与所述连接部的斜面抵接配合的抵接板，锚具系统还包括适于沿垂直于碳纤维板的方向调节所述抵接板位置的调节结构，以匹配不同层数的碳纤维板。

3.如权利要求2所述的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，其特征在于，所述锚头上具有与所述限位通孔连通的螺纹孔，所述调节结构包括：

调节螺杆，一端与所述抵接板转动配合，且位置相对固定；所述调节螺杆与所述锚头的螺纹孔螺纹配合，且所述调节螺杆的另一端延伸出所述锚头。

4.如权利要求3所述的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，其特征在于，所述锚头上还设有与所述限位通孔连通的通孔；所述调节结构还包括导柱，所述导柱的一端固定在所述抵接板上，另一端延伸出所述锚头的通孔。

5.如权利要求3所述的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，其特征在于，所述调节结构还包括支撑楔板，所述支撑楔板适于插接在所述抵接板与所述限位通孔的顶部或底部之间。

6.如权利要求1所述的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，其特征在于，所述限位通孔的两侧分别与所述碳纤维板的两侧接触。

7.如权利要求1所述的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，其特征在于，所述限位通孔的楔形角度范围为1度至5度，所述连接部的上斜面适于与所述限位通孔的顶面接触，所述连接部的下斜面适于与所述限位通孔的底面接触。

8.如权利要求1所述的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，其特征在于，所述垫板的长度与所述楔形板的长度相同，所述垫板的宽度与所述楔形板的宽度相同。

9.如权利要求1所述的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，其特征在于，所述垫板和楔形板的表面均为粗糙面。

10.如权利要求1所述的一种用于张拉多层碳纤维板的锚具系统，其特征在于，所述锚头为正方形结构、长方形结构、双耳结构或具有楔形中空结构的锚固物。