[發(fā)明專利]一種金屬筋材與非金屬筋材連接裝置及方法

在審

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• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113152794A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆楠;張明義;白曉宇;李翠翠;王永洪;章偉;張亞妹;閆君;王忠勝;井德勝;黃永峰;呂承祿
• 申請（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號: E04C5/16
• 分類號: E04C5/16;F16B7/18
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所(普通合伙) 37104
• 代理人: 于正河

本發(fā)明屬于不同筋材連接技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種金屬筋材與非金屬筋材連接裝置及方法，第一連接護(hù)筒和第二連接護(hù)筒分別套在非金屬筋材和金屬筋材端頭，第一護(hù)筒和第二護(hù)筒通過雙向螺母連接，第一連接護(hù)筒和第二連接護(hù)筒靠近雙向螺母的內(nèi)壁上設(shè)有螺紋，其余部分內(nèi)壁分布有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)注有環(huán)氧樹脂，使第一連接護(hù)筒和非金屬筋材、第二連接護(hù)筒和金屬筋材之間貼合緊密，橡膠墊設(shè)置在第二連接護(hù)筒上的螺紋與環(huán)形凹槽交界處，防止環(huán)氧樹脂堵塞與雙向螺母配合的螺孔；其結(jié)構(gòu)簡單，便于組裝且性能可靠，采用雙向螺母連接兩類筋材，錨固性能更加可靠，且筋材與連接護(hù)筒之間采用環(huán)氧樹脂，既起到粘結(jié)作用，有能達(dá)到止水的效果，方便快捷，省時(shí)省力。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于不同筋材連接技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種金屬筋材與非金屬筋材連接裝置及方法。

背景技術(shù)：

目前，隨著建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)埋深的加大，地下連續(xù)墻、抗浮錨桿等地下結(jié)構(gòu)用量不斷加大。金屬銹蝕問題在地下抗浮和結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域日漸突出，雖然采取一系列防腐措施，但由于金屬基體性質(zhì)，作為地下永久結(jié)構(gòu)，難以保證其持久的工作性。為解決上述問題，很多學(xué)者提出了非金屬筋材，例如玻璃纖維筋材、玄武巖纖維筋材、碳纖維筋材等，試驗(yàn)證明：非金屬筋材確實(shí)可以代替金屬筋材作為地下永久支護(hù)結(jié)構(gòu)。但是在實(shí)際工程中，由于此類非金屬筋材存在脆性，剪切性能較差，特別針對地下抗浮工程，錨桿與巖土體的錨固段較難處理，主要體現(xiàn)兩方面：其一，纖維筋材不能現(xiàn)場彎折處理，彎折設(shè)計(jì)必須在其生產(chǎn)過程中一次成型；其二，沒有彎折設(shè)計(jì)時(shí)，需要特殊的錨固裝置進(jìn)行錨固，導(dǎo)致施工工期的延長。近年來，有研究者將非金屬筋材用在與巖土體錨固，與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的錨固筋材用金屬筋材，這樣既能防止內(nèi)錨固段腐蝕問題的出現(xiàn)，又與傳統(tǒng)外錨固施工工藝相結(jié)合，方便施工，但由于兩種筋材的物理力學(xué)性質(zhì)不同，目前二者的連接方式是亟待解決的難題。CN201320334830.9提出了一種能夠連接單根FRP絞線的連接器，該連接器由夾片、金屬套管、錨杯、連接套筒組成，對于同種非金屬絞線的連接效果較好，但不利于實(shí)際工程應(yīng)用推廣；CN201020261373.1提出了一種FRP筋與鋼絞線連接器及復(fù)合拉索的裝置，主要由鋼鉸線端連接件、鋼鉸線錨固件、中空連接件等構(gòu)建組成，穩(wěn)定性較高，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且不適合用作永久結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)提供一種金屬與非金屬筋材連接裝置及方法，促進(jìn)非金屬筋材在地下抗浮工程的應(yīng)用推廣，解決金屬與非金屬筋材的連接問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述連接裝置的主體結(jié)構(gòu)包括非金屬筋材、環(huán)形凹槽、第一連接護(hù)筒、雙向螺母、第二連接護(hù)筒、橡膠墊和金屬筋材；第一連接護(hù)筒和第二連接護(hù)筒分別套在非金屬筋材和金屬筋材端頭，第一護(hù)筒和第二護(hù)筒通過雙向螺母連接，第一連接護(hù)筒和第二連接護(hù)筒靠近雙向螺母的內(nèi)壁上設(shè)有螺紋，其余部分內(nèi)壁分布有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)注有環(huán)氧樹脂，使第一連接護(hù)筒和非金屬筋材、第二連接護(hù)筒和金屬筋材之間貼合緊密，橡膠墊設(shè)置在第二連接護(hù)筒上的螺紋與環(huán)形凹槽交界處，防止環(huán)氧樹脂堵塞與雙向螺母配合的螺孔。

本發(fā)明所述第一連接護(hù)筒和第二連接護(hù)筒的長度為250～300mm，其中設(shè)有螺紋的部分長度為50mm，保證第一連接護(hù)筒和第二連接護(hù)筒與雙向螺母能夠完成連接，環(huán)氧樹脂填滿環(huán)形凹槽，用作錨固肋，當(dāng)筋材受拉時(shí)，強(qiáng)化非金屬筋材與第一連接護(hù)筒、金屬筋材與第二連接護(hù)筒之間的咬合力。

本發(fā)明所述雙向螺栓為兩側(cè)對稱螺桿，螺桿上兩端的螺紋分別與第一連接護(hù)筒和第二連接護(hù)筒內(nèi)側(cè)螺紋配對，兩側(cè)對稱螺桿上的螺紋呈反向布置。

本發(fā)明所述環(huán)氧樹脂外加固化劑根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行配比拌合而成。

本發(fā)明所述橡膠墊厚度為3～5mm，直徑與連接護(hù)筒內(nèi)徑一致。

本發(fā)明對地下結(jié)構(gòu)抗浮工程中金屬與非金屬筋材進(jìn)行連接的具體過程為：

(1)非金屬錨桿(GFRP)安裝完成后，將錨固砂漿養(yǎng)護(hù)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度；