[發(fā)明專(zhuān)利]高強(qiáng)度纖維材料楔形錨固裝置及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310295594.9
• 申請(qǐng)日: 2013-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103334382A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王海良;李向海;王博
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津城建大學(xué);中鐵十三局集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E01D22/00
• 分類(lèi)號(hào): E01D22/00
• 代理公司: 天津市鼎和專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 劉英梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁工程、建筑工程等結(jié)構(gòu)的加固領(lǐng)域，特別涉及一種用來(lái)加固橋墩的高強(qiáng)度纖維材料楔形錨固裝置及其施工方法。

背景技術(shù)

由于環(huán)境作用、超載、早期設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低、施工質(zhì)量不高等原因，很多混凝土橋墩出現(xiàn)豎向裂縫、表面混凝土脫落、鋼筋銹蝕等病害，這樣大大降低了橋梁的承載能力。目前對(duì)橋墩病害處理的方式有：向裂縫內(nèi)灌注環(huán)氧基樹(shù)脂封閉裂縫或采用粘貼鋼板、纖維布、增大橋墩斷面等，這些方法都屬于被動(dòng)加固，不能從根本上解決橋墩病害，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，病害可能又會(huì)出現(xiàn)。

通過(guò)對(duì)橋墩按一定間距施加環(huán)向預(yù)應(yīng)力，是一種提高橋梁承載能力、改善其使用性能的有效方法。高強(qiáng)纖維布是一種具有較高抗拉強(qiáng)度的纖維材料，其中，玄武巖纖維布的抗拉強(qiáng)度可達(dá)到3000-4840Mpa，彈性模量為80-100Gpa，碳纖維布的強(qiáng)度、彈性模量更高。將纖維布圍套在橋墩上，對(duì)橋墩施加環(huán)向預(yù)應(yīng)力，對(duì)橋墩進(jìn)行主動(dòng)加固，可改變橋墩混凝土內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)，可從根本上解決橋墩病害的再次發(fā)生，也是橋梁結(jié)構(gòu)通過(guò)臨時(shí)重裝備、設(shè)備時(shí)，確保橋墩受力安全的有效途徑。

申請(qǐng)?zhí)枮椋?01120008128.4的實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種由錨頭、螺桿、螺母和包裹在被加固構(gòu)件表面的高強(qiáng)纖維布構(gòu)成的高強(qiáng)度纖維材料自鎖式錨固裝置，該錨固裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作方便，能快速便捷地對(duì)已有結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，提高了已有結(jié)構(gòu)的承載能力和延長(zhǎng)了使用壽命。但限于本專(zhuān)利中錨頭與高強(qiáng)限位布端部的連接結(jié)構(gòu)，其在以下幾方面的性能有待進(jìn)一步提高：

1、纖維布端部錨固能力有待進(jìn)一步提高；

2、不能采用現(xiàn)有張拉設(shè)備實(shí)施張拉，施加在纖維布上的張拉力偏低；不能保證對(duì)加固結(jié)構(gòu)的加固效果；

3、在加荷和持荷過(guò)程中，錨頭處纖維布存在滑移風(fēng)險(xiǎn)，這對(duì)加固承受疲勞荷載的橋梁結(jié)構(gòu)是非常不利的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種提高纖維布端部的錨固能力、避免在加荷與持荷過(guò)程中纖維布的端部出現(xiàn)滑移、增大纖維布的張拉力，從而保證對(duì)加固結(jié)構(gòu)的加固效果的高強(qiáng)度纖維材料楔形錨固裝置及其施工方法。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：

一種高強(qiáng)度纖維材料楔形錨固裝置，包括圍裹在待加固結(jié)構(gòu)表面的高強(qiáng)纖維布；包括兩錨頭，兩錨頭分別與高強(qiáng)纖維布的兩端固連，其特征在于：每個(gè)錨頭上均設(shè)有楔形插裝孔；包括兩耳板，兩耳板分別固定在兩錨頭的外側(cè)面上；包括由高強(qiáng)度螺紋鋼筋制成的連接桿，所述連接桿的兩端穿裝在兩耳板上，并通過(guò)錨具進(jìn)行錨固連接；所述高強(qiáng)纖維布的端部結(jié)構(gòu)為：包括固定芯，固定芯由具有圓弧形邊角的鋼板條構(gòu)成；高強(qiáng)纖維布的端部涂有環(huán)氧樹(shù)脂，并與固定芯纏繞連接，形成纏繞頭；包括夾緊鋼板，夾緊鋼板夾緊在纏繞頭的兩側(cè)，并通過(guò)高強(qiáng)度螺栓連接；包括環(huán)氧樹(shù)脂外包裹體，所述環(huán)氧樹(shù)脂外包裹體包覆在夾緊鋼板外；所述環(huán)氧樹(shù)脂外包裹體與錨頭形成楔形插裝配合。

本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案：

所述楔形插裝孔為V型孔，所述環(huán)氧樹(shù)脂外包裹體為相配合的V型體結(jié)構(gòu)。

高強(qiáng)度纖維材料楔形錨固裝置的施工方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

1）裁剪高強(qiáng)度纖維布，同步制造帶楔形安裝孔的錨頭及耳板，將耳板固定在錨頭的外側(cè)面上；

2）選取兩塊鋼板條作為高強(qiáng)纖維布端部纏繞的固定芯，將兩塊鋼板條的邊角處理成圓弧狀；

3）高強(qiáng)纖維布的兩端浸環(huán)氧樹(shù)脂后分別纏繞裹緊在第二步所述的兩塊鋼板條上，形成纏繞頭，其中纏繞的層數(shù)與高強(qiáng)纖維布條的寬度呈正比；

4）再選取四塊鋼板條，每?jī)蓧K鋼板條為一組，將兩組鋼板條分別夾緊在第三步形成的兩個(gè)纏繞頭上，每組的兩塊鋼板條均通過(guò)高強(qiáng)度螺栓固連，形成由鋼板夾持的兩個(gè)端頭；

5）將第四步形成的兩個(gè)端頭分別置于兩個(gè)錨頭的楔形安裝孔內(nèi)，然后向楔形安裝孔內(nèi)灌入環(huán)氧樹(shù)脂，待環(huán)氧樹(shù)脂凝固后與第四步形成的端頭形成楔形體，至此錨頭與高強(qiáng)纖維布連接完畢；

6）將帶有兩個(gè)錨頭的高強(qiáng)纖維布圍套在待加固結(jié)構(gòu)的預(yù)定位置，將連接桿穿入到兩端耳板上的連接孔內(nèi)，并在兩端安裝上錨具，然后用穿心千斤頂對(duì)連接桿進(jìn)行張拉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)高強(qiáng)纖維布的張拉。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：