[實用新型]一種碳纖維增強復合材料索錨具

有效

• 申請號: 201220326816.X
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN202718291U
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 諸葛萍;丁勇;鄭榮躍;布占宇;朱劍鋒;蕭寒;祝會兵
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: E04C5/12
• 分類號: E04C5/12;E01D19/14
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

技術領域

本實用新型涉及一種錨具，尤其是涉及一種碳纖維增強復合材料索錨具。

背景技術

碳纖維增強復合材料(carbon?fiber?reinforced?polymer，簡稱CFRP)具有高強度、高模量、耐腐蝕、耐疲勞及低松弛等優異特性，在土木工程中獲得較為廣泛的應用。CFRP索（由幾十上百根CFRP筋集合而成）可作為主要的受力構件應用于大跨屋蓋、懸索橋、斜拉橋、拱橋及預應力結構的前景良好。

現有的CFRP索錨具大部分采用內錐式錨筒對CFRP索進行錨固，內錐式錨筒同軸開設有錐形通孔，錐形通孔為錨具的錨固區，該類錨具在組裝時，先將CFRP索放進錐形通孔內，接著往錐形通孔中灌注粘結介質，使得CFRP索、內錐式錨筒與粘結介質固定粘結成型，最后再連接有關附屬的裝置從而完成組裝，錨具靠內部CFRP索與粘結介質間界面的粘結應力實現對CFRP索的錨固，錨固區內CFRP索表面壓應力由錨筒的自由端（對應錐形通孔的大口徑端）至受荷端（對應錐形通孔的小口徑端）呈從小到大的線性分布，造成受荷端的CFRP索表面出現壓應力集中的現象很普遍，容易造成受荷端的CFRP索過早受損而導致CFRP索提前進入破壞狀態現象的發生，從而不能使CFRP索的設計強度獲得充分發揮，故該類錨具存在著內部受力不合理、錨固效率偏低的問題；且現有的錨具由于錨固區CFRP索受力的不合理性，導致其體積過大，生產成本高，不利于組裝，且后期維護成本高；另外，現有的CFRP索錨具均未有防腐功能，導致錨固體系的耐久性不好。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種體積小，內部受力合理，可有效提高錨固效率的碳纖維增強復合材料索錨具。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種碳纖維增強復合材料索錨具，包括用于錨固CFRP索的錨筒、第一堵板、第二堵板和粘結介質，所述的錨筒內同軸開設有錐形通孔，所述錐形通孔的孔徑由所述錨筒的受荷端至自由端呈從小到大分布，所述的第一堵板設置在所述錐形通孔的小口徑端，所述的第二堵板設置在所述錐形通孔的大口徑端，所述的CFRP索依次穿過所述的第一堵板和所述的第二堵板設置在所述的錐形通孔內，所述自由端的所述錐形通孔內設置有環繞所述CFRP索的夾片組件，所述的粘結介質灌注在所述錐形通孔的剩余空間內。

所述的夾片組件包括至少三塊結構相同的夾片，夾片與夾片之間設置有第一間隙，所述的夾片環繞設置在所述錐形通孔的孔壁上，所述夾片的外壁與所述錐形通孔的孔壁貼緊，所述夾片的內壁與所述的CFRP索之間設置有第二間隙，所述的錨筒、所述的夾片、所述的第一堵板、所述的第二堵板及所述的CFRP索五者之間形成灌注區域，所述的灌注區域內灌注有粘結介質。

所述的第一間隙內設置有海綿，所述夾片的外壁上開設有安裝槽，所述的安裝槽內設置有將所有夾片捆扎成整體的橡膠圈，粘結介質灌注完成后，需用千斤頂對錨筒內部的CFRP索、粘結介質及夾片從自由端進行施壓，施壓后夾片沿軸向向受荷載端發生位移，進而使得夾片間的縫隙減少，海綿的設置使得夾片間的間隙可自由調節。

所述夾片的內壁上沿軸向開設有多條凹槽，它可有效阻止粘結介質與夾片間發生相互脫離。

所述的粘結介質采用環氧樹脂膠或環氧樹脂砂漿。

所述錨筒的受荷端上螺接有前封蓋，所述的CFRP索穿過所述的前封蓋，所述錨筒的受荷端開設有與所述錐形通孔相連通的沉孔，所述沉孔的孔徑大于所述錐形通孔與所述沉孔的連接處的錐形通孔的孔徑，所述的第一堵板設置在所述的沉孔內，所述的前封蓋與所述的第一堵板之間填充有防腐材料，所述錨筒的自由端上螺接有后封蓋，所述的后封蓋與所述的第二堵板之間填充有防腐材料，可較大程度地減少外部不利環境因素（如雨水、酸或堿性物質、凍融循環作用、干濕循環作用及濕熱作用等）對錨固區的腐蝕作用，從而有效地提高了錨固體系的耐久性。

所述的防腐材料采用高密度聚乙烯。

所有第一間隙的寬度之和為S，所述的錨筒的長度為L₁，所述的錐形通孔的內錐角為θ，則1.5°≤θ≤2.5°，120mm≤L₁≤350mm。

所述的夾片的長度L₂滿足

所述的CFRP索的外徑為d₁，所述的錐形通孔的最小孔徑為d₂，則d₂≥1.2d₁。