[發明專利]壓電導管、預應力筋先張折彎裝置及預應力筋先張折彎施工方法

有效

• 申請號: 202011262992.7
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112343349B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 郭增偉;陳漢林;趙胤智;周水興
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: E04G21/12
• 分類號: E04G21/12;H02N2/00
• 代理公司: 重慶航圖知識產權代理事務所(普通合伙) 50247
• 代理人: 胡小龍

1.一種壓電導管，其特征在于：包括兩塊相對設置的壓電板(6)，所述壓電板(6)徑向截面成弧形，且兩塊所述壓電板(6)的兩側側面之間相對設置，并在該兩塊所述壓電板(6)的兩側側面之間分別設有絕緣條(7)；兩塊所述壓電板(6)以及兩根所述絕緣條(7)圍成內壁為圓柱形的管狀結構，所述壓電導管(5)在未通電時在長度方向呈彎曲狀。

2.根據權利要求1所述的壓電導管，其特征在于：所述壓電導管(5)外壁上設有凹槽(16)。

3.根據權利要求1或2所述的壓電導管，其特征在于：所述壓電板(6)采用壓電陶瓷制成。

4.一種預應力筋先張折彎裝置，其特征在于：包括工作臺(1)，所述工作臺(1)的兩端設有用于張拉預應力筋(4)的張拉機構(2)，每個所述張拉機構(2)上對應設有用于固定所述預應力筋的錨固機構(3)；

兩個所述錨固機構(3)之間設有預應力筋彎折、張拉機構，所述預應力筋彎折、張拉機構包括在直流電作用下可發生逆彎曲形變的如權利要求1-3任一項所述的壓電導管(5)和用于對所述壓電導管(5)施加拉力作用進而使所述預應力筋(4)產生折彎形變并使所述預應力筋(4)的張力達到設定范圍的施力機構，所述施力機構與所述壓電導管(5)一一對應設置。

5.根據權利要求4所述的預應力筋先張折彎裝置，其特征在于：所述施力機構包括與所述壓電導管(5)固定連接的磁性金屬吸盤(10)和用于對所述磁性金屬吸盤(10)產生電磁吸附力作用的電磁鐵(11)。

6.根據權利要求5所述的預應力筋先張折彎裝置，其特征在于：所述磁性金屬吸盤(10)上設有兩端均與其固定連接的金屬絲(9)，所述壓電導管(5)管壁外側設有凹槽(16)，且所述金屬絲(9)通過所述凹槽(16)卡在在所述壓電導管(5)上，所述磁性金屬吸盤(10)位于所述電磁鐵(11)和所述壓電導管(5)之間。

7.根據權利要求5所述的預應力筋先張折彎裝置，其特征在于：所述電磁鐵(11)包括硅鋼內芯(15)，所述硅鋼內芯(15)上纏繞設有線圈(14)。

8.根據權利要求6所述的預應力筋先張折彎裝置，其特征在于：所述金屬絲(9)采用高強度鋼絲。

9.一種采用如權利要求4-8任一項所述的預應力筋先張折彎裝置的預應力筋先張折彎施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)對壓電導管(5)中通入直流電使其變為平直狀，將呈平直狀的壓電導管(5)套設在所述預應力筋(4)上后，將套設有所述壓電導管(5)的預應力筋(4)的兩端分別錨固在兩個所述錨固機構(3)上進行初張拉；

2)初張拉完成后，逐步減弱所述壓電導管(5)的電流大小，使所述壓電導管(5)逐漸恢復彎折的原始形態，同時利用所述施力機構對所述壓電導管(5)施加力的作用，對預應力筋進行橫向張拉；同時在橫向張拉過程中，通過控制壓電導管(5)中極化電流大小調整壓電導管的曲率，保證所述預應力筋(4)的折彎角度與所述壓電導管(5)的彎折角度之差在設定范圍內，當橫向張拉到位后，壓電導管中極化電流也減小至0并最終恢復到初始的折彎形變；

3)利用所述施力機構持續對所述壓電導管(5)施力并保持所述預應力筋(4)的折彎線形不變，澆筑混凝土并養護至規定強度；

4)逐步降低所述施力裝置對所述壓電導管(5)施加的力的大小直至完全消失。

10.根據權利要求9所述的預應力筋先張折彎施工方法，其特征在于，所述步驟1)中，利用直流電使所述壓電導管變直的方法為：對曲率較小的所述壓電板(6)通入與其極化方向相反的直流電，對曲率較大的所述壓電板(6)通入與其極化方向相同的直流電，驅動所述壓電導管(5)產生形變，直至所述壓電導管(5)達到預設形變。