一种预应力碳纤维板锚具的制作方法

本实用新型涉及建筑物加固技术领域，尤其涉及一种预应力碳纤维板锚具。

背景技术：

预应力碳纤维板(简称为“预应力碳板”)结合了碳纤维轻质高强，耐腐蚀及耐疲劳等优势和主动施加预应力的特点，正广泛应用于建筑物混凝土的加固和升级改造中。预应力碳板加固不仅具有减少扰度变形，主动封闭裂缝，降低钢筋混凝土内部应力的优势，同时还赋予加固后的建筑物更高的极限载荷和剪切应力，提高了碳纤维板和混凝土的利用率。锚具是预应力碳板的核心，能够将碳纤维板所受的载荷有效地传递到被加固建筑物中。

市场上现有的预应力碳纤维板锚具系统大都为厂家定制长度且在厂家组装好，碳纤维板的长度固定，但在实际施工过程中会存在实际尺寸和设计尺寸有偏差的问题，且一旦出现偏差，需要重新对碳纤维板进行裁剪后再组装，厂家出于安全性及技术保密，一般会退回原厂家进行重新安装，这样一来效率较低且增大工程量。

此外，锚具系统需要让碳纤维板受力在同一水平线上，同时碳纤维板贴紧原结构，需要将部分锚具埋进混凝土结构中，这样会增加混凝土开槽面积，对原有的混凝土结构保护层损伤较大。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种可现场调节碳板尺寸，施工作业灵活，对原混凝土结构损伤小，便于碳纤维板固定，结构强度高的预应力碳纤维板锚具。

本实用新型提供的一种预应力碳纤维板锚具，包括固定端锚板、固定端夹具、张拉端锚板、张拉端夹具及固定块；其中，

固定端锚板，设置于碳纤维板的一端，通过第一锚固螺栓固定于混凝土的表面，所述固定端锚板上沿所述碳纤维板的长度方向开设有限位槽；

固定端夹具，可分离的固定卡接于所述限位槽内，用于固定所述碳纤维板的一端；

张拉端锚板，设置于所述碳纤维板的另一端，通过第二锚固螺栓固定于所述混凝土的表面，所述张拉端锚板上沿所述碳纤维板的长度方向开设有滑槽；

张拉端夹具，可滑动的设置于所述滑槽内，用于固定所述碳纤维板的另一端，所述张拉端夹具远离所述碳纤维板的一侧固定连接有两根高强螺杆；

固定块，固定设置于所述张拉端锚板上，位于所述滑槽远离所述碳纤维板的一侧设置，所述固定块上设置有两个通孔，两根所述高强螺杆一一对应的穿过两个所述通孔，所述高强螺杆穿过所述通孔的一端螺纹套接有法兰螺母。

优选的，所述限位槽沿所述碳纤维板长度方向的两侧对称的设置有用于固定所述固定端夹具的限位件，所述固定端夹具的两侧对应所述限位件设置有卡接凹槽。

优选的，所述固定端夹具包括第一上夹板和第一下夹板，所述固定端夹具上沿所述碳纤维板长度方向的两侧设置有用于固定所述第一上夹板和第一下夹板的第一固定螺栓；

所述张拉端夹具包括第二上夹板和第二下夹板，所述张拉端夹具上沿所述碳纤维板长度方向的两侧设置有用于固定所述第二上夹板和第二下夹板的第二固定螺栓。

优选的，所述固定端夹具与张拉断夹具的厚度均为10-12mm。

优选的，所述第一上夹板和第一下夹板紧贴所述碳纤维板的表面上均设置有第一齿形结构；所述第二上夹板和第二下夹板紧贴所述碳纤维板的表面上均设置有第二齿形结构。

优选的，所述限位槽靠近所述碳纤维板的一端设置有供所述碳纤维板通过的第一开口；所述滑槽靠近所述碳纤维板的一端设置有供所述碳纤维板通过的第二开口。

优选的，所述固定端锚板、固定端夹具、张拉端锚板、张拉端夹具及固定块均为采用高强合金材料制作而成。

相对于现有技术而言，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的锚具将张拉端夹具和固定端夹具的厚度设计为10-12mm的超薄型，使得碳纤维板与混凝土的间距较小。避免了由于现有锚具厚度较大，为了降低碳纤维板和混凝土之间的胶层厚度，需要在锚具部位对混凝土进行开槽处理，而对原结构保护层造成破坏的问题；

(2)采用本申请的锚具，可在现场进行碳纤维板与锚具之间的固定组装，碳纤维板的长度可根据现场实际施工长度进行裁剪，避免了因设计尺寸与实际尺寸偏差而造成的返工的问题，大大提高了加固施工作业的效率；

(3)本申请的锚具和碳纤维板之间为机械接触，避免了现有锚具采用结构胶粘接，结构胶老化造成后期锚具失效的问题；

(4)本申请的锚具采用高强合金材料制作而成，结构设计合理，锚固稳定性高，经多次张拉试验验证，该锚具可承受的张拉应力达1800mpa以上，锚具的稳定性和施工便捷性远高于目前市面上常规的锚具。

应当理解，实用新型内容部分中所描述的内容并非旨在限定本实用新型的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为预应力碳纤维板锚具的结构示意图；

图2为预应力碳纤维板锚具的侧视剖面结构示意图；

图3为固定端夹具的侧视结构示意图。

图中标号：11、碳纤维板；12、固定端锚板；13、固定端夹具；14、张拉端锚板；15、张拉端夹具；16固定块；

21、第一锚固螺栓；22、限位槽；23、限位件；24、第一开口；

31、卡接凹槽；32、第一上夹板；33、第一下夹板；34、第一固定螺栓；

41、第二锚固螺栓；42、滑槽；43、第二开口；

51、高强螺杆；52、法兰螺母；53、第二上夹板；54、第二下夹板；55、第二固定螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参考图1～图3，本实用新型的实施例提供了一种预应力碳纤维板锚具，包括固定端锚板12、固定端夹具13、张拉端锚板14、张拉端夹具15及固定块16；其中，

固定端锚板12，设置于碳纤维板11的一端，通过第一锚固螺栓21固定于混凝土的表面，固定端锚板12上沿碳纤维板11的长度方向开设有限位槽22；

固定端夹具13，可分离的固定卡接于限位槽22内，用于固定碳纤维板11的一端；

张拉端锚板14，设置于碳纤维板11的另一端，通过第二锚固螺栓41固定于混凝土的表面，张拉端锚板14上沿碳纤维板11的长度方向开设有滑槽42；

张拉端夹具15，可滑动的设置于滑槽42内，用于固定碳纤维板11的另一端，张拉端夹具15远离碳纤维板11的一侧固定连接有两根高强螺杆51；

固定块16，固定设置于张拉端锚板14上，位于滑槽42远离碳纤维板11的一侧设置，固定块16上设置有两个通孔，两根高强螺杆51一一对应的穿过两个通孔，高强螺杆51穿过通孔的一端螺纹套接有法兰螺母52。

在本实施例中，通过碳纤维板锚具可将裁切好的长条状的碳纤维板11锚固在待加固的建筑物的混凝土表面，通过施加预应力对建筑物进行加固。

该锚具可方便的在施工现场进行组装安装，施工方便灵活。进行加固作业时，首先根据加固部位的尺寸裁切碳纤维板11，将碳纤维板11的两端分别与固定端夹具13和张拉端夹具15固定连接，将固定端夹具13卡接到固定端锚板12的限位槽22内，然后通过第一锚固螺栓21将固定端锚板12固定在待加固部位的混凝土表面。

在碳纤维板11靠近混凝土的表面涂抹胶黏剂，将碳纤维板11拉直贴在混凝土的表面。然后在张拉端夹具15的部位，通过第二锚固螺栓41将张拉端锚板14固定于混凝土的表面，将高强螺杆51穿过固定块16上的通孔，再将法兰螺母52安装到高强螺杆51上，完成初步固定。

最后，进行张拉处理。将用于张拉的千斤顶安装到张拉端夹具15远离碳纤维板11的一侧，将高强螺杆51与千斤顶的伸缩端固定连接，通过千斤顶带动张拉端夹具15向远离碳纤维板11的方向移动，随着张拉端夹具15的移动，不断的拧紧法兰螺母52，将高强螺杆51锁紧。在张拉过程中，采用力学传感器进行张力监测。将力学传感器安装在高强螺杆51与千斤顶连接的部位，传感器与千斤顶接触，施加的预应力传递到压力传感器上，压力传感器外接的显示器便会显示张拉力值，当张拉力达到预设值时，停止张拉。锁紧法兰螺母52后，张拉处理完成，拆卸千斤顶，完成锚具锚固安装。

在一优选实施例中，如图1和图3所示，限位槽22沿碳纤维板11长度方向的两侧对称的设置有用于固定固定端夹具13的限位件23，固定端夹具13的两侧对应限位件23设置有卡接凹槽31。

在本实施例中，限位件23为设置在限位槽22边缘处的凸起，其厚度小于固定端锚板12的厚度，卡接凹槽31是固定端夹具13的表面下凹形成的，使得固定端夹具13可由固定端锚板12靠近混凝土的一侧推入限位槽22内，限位件23嵌入卡接凹槽31内，通过固定端锚板12将固定端夹具13扣在混凝土的表面。结构简单，安装方便，固定效果好。

在一优选实施例中，如图1～图3所示，固定端夹具13包括第一上夹板32和第一下夹板33，固定端夹具13上沿碳纤维板11长度方向的两侧设置有用于固定第一上夹板32和第一下夹板33的第一固定螺栓34；

张拉端夹具15包括第二上夹板53和第二下夹板54，张拉端夹具15上沿碳纤维板11长度方向的两侧设置有用于固定第二上夹板53和第二下夹板54的第二固定螺栓55。

在本实施例中，碳纤维板11夹持在上夹板和下夹板之间，通过固定螺栓固定上夹板和下夹板实现对碳纤维板11的夹紧固定。采用了纯机械式的固定结构，取代了结构胶的粘结固定方式，避免了结构胶年久失效的问题。固定效果更好。

在一优选实施例中，固定端夹具13与张拉断夹具15的厚度均为10-12mm，优选10mm。通过固定端夹具13与张拉断夹具15固定后的碳纤维板11，与混凝土的间距较小。避免了由于现有锚具厚度较大，为了降低碳纤维板11和混凝土之间的胶层厚度，需要在锚具部位，对混凝土进行开槽处理，而对原结构保护层造成破坏的问题。

在一优选实施例中，第一上夹板32和第一下夹板33紧贴碳纤维板11的表面上均设置有第一齿形结构；第二上夹板53和第二下夹板54紧贴碳纤维板11的表面上均设置有第二齿形结构。

在本实施例中，齿形结构是在夹板表面的若干凸楞组成的，凸楞的长度方向垂直于碳纤维板11的长度方向设置，通过两侧的齿形结构可对碳纤维板11形成有效的夹持，提高了夹具的固定效果。

张拉端和固定端的中心线都是提前放线打孔，固定端和张拉端的上下夹板内的齿形结构，其宽度正好与碳板宽度一致，能起到一定的限位作用。同时，夹具两侧的固定螺栓的设置位置贴紧碳纤维板11，起到限位作用，固定螺栓与齿形结构相配合，保证碳板不歪。避免了因为碳纤维板安装不正造成的张拉偏心问题。

在一优选实施例中，如图1所示，限位槽22靠近碳纤维板11的一端设置有供碳纤维板11通过的第一开口24；滑槽42靠近碳纤维板11的一端设置有供碳纤维板11通过的第二开口43。

在本实施例中，第一开口24的宽度小于固定端夹具13的宽度，可供碳纤维板11通过，而固定端夹具13无法移动。第二开口43的宽度与张拉断夹具15的宽度相同，可供碳纤维板11通过，同时不影响张拉断夹具15在滑槽42内滑动。

在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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