牽引式預應力碳纖維板張拉裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及牽引式預應力碳纖維板張拉裝置。
【背景技術】
[0002]目前，運用于土木建筑及橋梁加固工程中用的預應力碳纖維板張拉裝置，該裝置的碳纖維錨具采用一端通過承載支架固定安裝錨具(俗稱固定端錨具)，另一端使用實心千斤頂通過反力架和張拉板及兩根螺桿，牽引或頂推錨具(俗稱張拉端錨具)，實現預應力碳纖維板的張拉。
[0003]所謂預應力碳纖維板采用單向纖維(長度受力方向)經高溫拉擠復合成型，常規使用的規格為寬度10mm或50mm。當千斤頂通過反力架和張拉板及兩根螺桿，牽引或頂推張拉端錨具對碳纖維板施加預應力時，因兩端承載支架安裝時中心位置容易出現偏差，由此在張拉過程中容易產生碳纖維板橫截面纖維受力不均衡從而寬度方向出現扭曲現象，導致碳纖維板在施加張拉控制應力時破裂。
[0004]現有技術中雖然有些采用圓弧端面定位方式，可對碳纖維板錨具受拉中心進行微調，但是，安裝在反力架的千斤頂通過兩根螺桿牽引錨具施加應力頂升時，千斤頂活塞中心線位置決定了張拉端錨具的行程軌跡及碳纖維板受力中心直線自然位置，當張拉端和固定端承載受力支架安裝時出現中心偏差，這種圓弧端面定位微調方式(只能提供錨具受拉角度調整而不能解決中心線偏差的問題)，顯然不能解決碳纖維板施加預應力時的破裂現象。

【發明內容】

[0005]本實用新型為了解決現有的問題，提供一種牽引式預應力碳纖維板張拉裝置，包括依次設置的千斤頂、反力架、張拉端錨具、碳纖維板、固定端錨具、固定端支架，所述反力架與固定端支架通過膠錨螺栓與混泥土結構連接，所述張拉端錨具與反力架、千斤頂之間、固定端錨具與固定端支架之間分別通過一螺桿連接。
[0006]螺桿與各部件在連接時，采用在螺桿上設置螺母的方式，通過螺母來分別限制各螺桿在其軸向方向上相對反力架、固定端支架的相對位置。
[0007]進一步的，反力架與千斤頂之間，以及反力架、固定端支架與螺母之間分別設有一對凹、凸球面墊圈組合。所述凹、凸球面墊圈組合采用鋼材經熱處理淬火制成，凹、凸球面墊圈的球面半徑為RlO?RlOO毫米。
[0008]本技術方案的螺桿為高強螺桿，其強度等級為8.8級、10.9級、12.9級，直徑為10?50毫米。張拉端錨具與固定端錨具的兩側分別設有使其可沿碳纖維板軸向方向運動的導軌壓板座。
[0009]本實用新型通過高強螺桿來連接錨具和兩端的承載受拉支架，高強螺桿一端與碳纖維板張拉端錨具通過內置螺紋或加裝的螺母座連接，另一端通過螺母加上凹凸球面墊圈組合鎖固與張拉端承載受拉支架(也稱為反力架)豎直受力定位板連接，兩塊并列的豎直受力定位板，前一塊板(靠錨具)用于高強螺桿預應力張拉完成后鎖固，后一塊板用于高強螺桿穿過中空千斤頂實現預應力張拉。當千斤頂通過高強螺桿牽引張拉端錨具對碳纖維板施加預應力時，兩端支架安裝偏差通過凹、凸球面墊圈相對轉動位移實現自由調整，高強螺桿與張拉端和固定端受拉支承兩點自然形成直線，從而將千斤頂對碳纖維板施加的張拉控制預應力傳遞至兩端受拉支承架，兩端受拉支承架與原混凝土結構通過后錨固的膠錨螺栓連接，實現預應力碳纖維板對混凝土結構的加固施工。本實用新型不僅結構簡單、成本低廉，而且可以有效解決碳纖維板施加預應力時的破裂問題。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型第一實施例的俯視圖；
[0011]圖2是本實用新型第一實施例的剖視圖；
[0012]圖3是本實用新型第二實施例牽引端的側視圖；
[0013]圖4是本實用新型第二實施例固定端的側視圖；
[0014]圖5是本實用新型導軌壓板座的安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型進一步進行說明。
[0016]圖1、圖2展示了本實用新型的第一實施例，在第一實施例中，牽引式預應力碳纖維板張拉裝置從左到右包括依次設置的千斤頂1、反力架2、張拉端錨具6、碳纖維板8、固定端錨具9和固定端支架10。反力架2與固定端支架10通過后錨固的膠錨螺栓4與混泥土結構連接，實現預應力碳纖維板對混凝土結構的加固施工。
[0017]張拉端錨具6與反力架2之間通過一螺桿5連接，并且該螺桿5穿過反力架2再與千斤頂I連接，該千斤頂I為中空千斤頂，螺桿5貫穿該中空千斤頂，同樣的固定端錨具9與固定端支架10之間也是通過一螺桿5連接。由于張拉端錨具6與千斤頂1、反力架2之間，以及固定端錨具9與固定端支架10之間分別通過一螺桿5連接。通過牽引螺桿帶動張拉端錨具6向前(圖中為向左)移動對碳纖維板8施加預應力時，兩端的反力架2和固定端支架以及和張拉、固定端錨具9通過高強螺桿連接，使得固定端錨具9和張拉端錨具6承載固定端支架和反力架2的兩個受力點形成一條直線傳遞張拉應力，實現預應力碳纖維板兩點直線且水平受力，完成預應力張拉的施工要求。
[0018]本實施例的螺桿5采用高強螺桿，其強度等級為8.8級、10.9級、12.9級，高強螺桿直徑為10?50毫米。高強螺桿與張拉端錨具6、固定端錨具9在連接時，可采用錨具內置螺紋或外加螺母座11連接，外加螺母座11與張拉端錨具6、固定端錨具9采用螺釘固定、焊接或整體澆鑄等方式固定連接，使得承受張拉牽引應力的張拉、固定端錨具受力高度高于碳纖維板受力高度，受拉時靠近碳纖維板一端的錨具部分自然上升抬頭。高強螺桿在于反力架2以及固定端支架之間，通過在螺桿上設置螺母3，通過螺母3來分別限制各螺桿5在其軸向方向上相對反力架2、固定端支架的相對位置。
[0019]圖3、圖4是本實用新型的第二實施例，第二實施例以第一實施例為基礎，進一步地，在反力架2與中空千斤頂I之間、螺母3與反力架2之間、螺母3與固定端支架之間的螺桿5上設置了一對凹、凸球面墊圈組合12，當千斤頂I通過高強螺桿牽引張拉端錨具6對碳纖維板施加預應力時，兩端的支架(反力架和固定端支架)安裝偏差通過凹、凸球面墊圈組合相對轉動位移實現自由調整，高強螺桿與張拉、固定端錨具的受拉支承點自然形成直線，從而將千斤頂I對碳纖維板施加的張拉控制預應力傳遞至兩端受拉支承架(反力架和固定端支架)，而兩端受拉支承架與原混凝土結構通過后錨固的膠錨螺栓連接，實現預應力碳纖維板對混凝土結構的加固施工。
[0020]在第二實施例中，凹凸球面墊圈組合采用鋼材經熱處理淬火，球面半徑為RlO?RlOO毫米，本領域內的技術人員可以根據需要在相應的位置設置2?10套。
[0021]如圖5所示，在上述兩個實施例中，碳纖維板兩端的張拉、固定端錨具的兩側分別設置了導軌壓板座7，導軌壓板座7限制兩端錨具可沿碳纖維板軸向方向運動，導軌壓板座與張拉端錨具6或固定端錨具的接觸長度為10?500毫米、寬度為I?100毫米，采用I?5根直徑為6?30毫米的膠錨螺栓植入原構件固定，導軌壓板座螺栓過孔在寬度方向，設置為長形孔用于調整與兩端錨具的相對位置，但不得阻礙錨具的正常滑移。因此既保證了兩端錨具與混凝土有一定的間隙利于張拉時滑移，又保證與混凝土梁(板)面安裝平行。
[0022]在具體使用時，中空千斤頂I通過凹凸球面墊圈組合將推力傳遞到反力架2，反力架2通過膠錨螺栓把張拉應力傳遞至原混凝土結構，中空千斤頂I通過反作用力帶動高強螺桿牽引螺母座及張拉端錨具6向前移動(碳纖維板受張拉應力作用后伸長)，碳纖維板另一端通過固定端錨具及高強螺桿與固定端支架連接，采用鎖固螺母3及前端凹、凸球面墊圈組合實現鎖固，中空千斤頂I施加的張拉應力在固定端又通過固定端支架和膠錨螺栓傳遞至原混凝土結構。當中空千斤頂I施加的張拉應力達到要求時，擰緊鎖固螺母3后可將中空千斤頂I拆除，轉換下一條碳纖維板預應力張拉施工。當反力架2和固定端支架因施工偏差，安裝后中心線出現不重合或不平行誤差時，中空千斤頂I施加的張拉應力后碳纖維板及兩端錨具自然形成一條直線受力，通過凹、凸球面墊圈組合的相對旋轉位移后，兩端設置的凹、凸球面墊圈組合一端面緊貼中空千斤頂I或螺母3，另一端面緊貼支承架受力板，從而彌補反力架2和固定端支架施工安裝產生的偏差，使張拉應力傳遞順利實施。
[0023]以上的具體實施例僅用以舉例說明本實用新型的構思，本領域的普通技術人員在本實用新型的構思下可以做出多種變形和變化，這些變形和變化均包括在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種牽引式預應力碳纖維板張拉裝置，包括依次設置的千斤頂、反力架、張拉端錨具、碳纖維板、固定端錨具、固定端支架，所述反力架與固定端支架通過膠錨螺栓與混泥土結構連接，其特征在于，所述張拉端錨具與反力架、千斤頂之間、固定端錨具與固定端支架之間分別通過一螺桿連接。2.如權利要求1所述的牽引式預應力碳纖維板張拉裝置，其特征在于，所述螺桿上設有螺母，通過螺母來分別限制各螺桿在其軸向方向上相對反力架、固定端支架的相對位置。3.如權利要求2所述的牽引式預應力碳纖維板張拉裝置，其特征在于，所述反力架與千斤頂之間，以及反力架、固定端支架與螺母之間分別設有一對凹、凸球面墊圈組合。4.如權利要求3所述的牽引式預應力碳纖維板張拉裝置，其特征在于，所述凹、凸球面墊圈組合采用鋼材經熱處理淬火制成，凹、凸球面墊圈的球面半徑為RlO?RlOO毫米。5.如權利要求2至4任意一項所述的牽引式預應力碳纖維板張拉裝置，其特征在于，所述螺桿為高強螺桿，其強度等級為8.8級、10.9級、12.9級，直徑為10?50毫米。6.如權利要求2至4任意一項所述的牽引式預應力碳纖維板張拉裝置，其特征在于，所述張拉端錨具與固定端錨具的兩側分別設有使其可沿碳纖維板軸向方向運動的導軌壓板座。
【專利摘要】本實用新型公開了一種牽引式預應力碳纖維板張拉裝置，包括依次設置的千斤頂、反力架、張拉端錨具、碳纖維板、固定端錨具、固定端支架，所述反力架與固定端支架通過膠錨螺栓與混凝土結構連接，所述張拉端錨具與反力架、千斤頂之間、固定端錨具與固定端支架之間分別通過一螺桿連接。本實用新型結構設計巧妙，通過兩點一線的原理，使得碳纖維板兩端的受力均衡，從而避免在對碳纖維板施加預應力時使其破裂的狀況。
【IPC分類】E04G21/12, E04G23/02, E01D22/00
【公開號】CN204899230
【申請號】CN201520427171
【發明人】宋世剛
【申請人】深圳市威士邦建筑新材料科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年6月19日