一种用于后张法的注胶装置及方法与流程

本发明涉及土木工程加工紧固技术领域，尤其涉及一种用于后张法的注胶装置及方法。

背景技术

碳纤维增强复合材料(cfrp)由于具有很高的抗拉强度，在混凝土等构件的加固中得到广泛的应用，目前普遍的使用cfrp加固构件方式是通过将cfrp进行张拉，使其产生预应力后粘贴于被加固构件上，该方式可以使cfrp能够以设定的预应力粘贴并锚固于被加固构件表面，但其中采用的粘贴方式法为直接涂抹碳纤维板胶。此方式的缺点为不易控制碳纤维板胶层的厚度，且易导致碳纤维板胶因无法凝固、凝固时间长、力学性能差等问题从而无法在适宜温度养护。

在cfrp张拉后固定时，cfrp两端被压实，导致胶层两边薄中间厚，且张拉后由于cfrp固定装置的松弛，cfrp容易发生滑移进而带动碳纤维板胶滑移，从而使得造成胶层厚度不均匀，降低了用cfrp加固构件的效果。因此，在cfrp预应力加固中，碳纤维板胶分布不均匀和胶层厚度无法控制成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种用于后张法的注胶装置及方法，用于解决在后张法应力加固中，碳纤维板胶分布不均匀、胶层厚度无法控制和无法在适宜温度养护的技术问题。

本发明提供了一种用于后张法的注胶装置，包括压力装置、多个注胶管、u型槽、隔板、加热控温装置、多个排胶管和管夹；

所述碳纤维增强复合材料的第一面与所述u型槽的第一侧贴附连接；

所述碳纤维增强复合材料的第二面与所述u型槽的第二侧贴附连接；

所述u型槽第一侧与第二侧之间设置有隔板；

所述碳纤维增强复合材料的底面与所述隔板的顶面贴附连接；

所述u型槽的封闭端与所述隔板的底面之间安装有所述加热控温装置；

所述u型槽的开口端与混凝土梁固定连接；

所述碳纤维增强复合材料的顶面与所述混凝土梁之间设置有空隙；

所述压力装置通过所述多个注胶管与所述空隙的第一侧连接，所述空隙的第二侧与所述多个排胶管连接；

所述管夹用于在碳纤维板胶从所述排胶管溢出后，将所述排胶管夹住。

优选的，所述用于后张法的注胶装置还包括分流装置；

所述压力装置通过所述分流装置与所述多个注胶管连接。

优选的，所述分流装置包括依次相互连接的注胶分流器、注胶分流管和转换器；

所述注胶分流器与所述压力装置连接；

所述转换器与所述多个注胶管连接。

优选的，所述空隙在所述u型槽的开口端向所述u型槽的封闭端的方向上的距离为1～4mm。

优选的，所述u型槽的第一侧的外壁上设置有多个注胶孔；

所述u型槽的第二侧的外壁上设置有多个排胶孔；

所述多个注胶管通过所述多个注胶孔与所述空隙的第一侧连接；

所述多个排胶管通过所述多个排胶孔与所述空隙的第二侧连接。

优选的，每个所述注胶管包括相互连接的硬塑料管和软胶管；

所述软胶管与所述转换器连接；

所述硬塑料管与所述多个注胶孔连接。

优选的，多个所述注胶孔与多个所述排胶孔交错设置。

优选的，多个所述注胶孔之间的间距为15～40mm，多个所述排胶孔之间的间距为15～40mm。

优选的，所述压力装置为注胶泵。

本发明还提供了一种用于后张法的注胶方法，通过上述的用于后张法的注胶装置进行注胶，包括以下步骤：

步骤1：将碳纤维增强复合材料固定于锚具中，通过张拉设备对所述碳纤维增强复合材料进行张拉；

步骤2：将所述u型槽装配在张拉后的所述碳纤维增强复合材料上；

步骤3：通过所述压力装置施加压力，使碳纤维板胶通过所述注胶管向所述空隙中注胶；

步骤4：待所述碳纤维板胶从任意一个所述排胶管溢出后，通过所述管夹夹紧所述排胶管；

步骤5：待所述碳纤维板胶从全部所述排胶管溢出后，通过所述管夹夹紧全部所述排胶管，关闭所述压力装置；

步骤6：启动所述加热控温装置，将所述碳纤维板胶固化后，关闭所述注胶装置。

本发明提供的一种用于后张法的注胶装置，不同于现有技术中采用直接涂抹的方式，本发明将cfrp的非粘贴面与u型槽紧密贴合，并在cfrp与混凝土梁之间的空隙中，通过注胶管以及排胶管对空隙填充碳纤维板胶，可使碳纤维板胶的厚度为固定值，并均匀地分布在cfrp与混凝土梁之间。而该注胶装置中的加热控温装置可将其温度调节至碳纤维板胶的最佳固化温度，利用cfrp良好的导热性，把电热丝通电产生的热量的传递到碳纤维板胶，使碳纤维板胶可以均匀受热并固化。

此外，本发明还提供了一种注胶方法，多个注胶管向空隙中注胶，待注满后直至最后一个排胶管溢出碳纤维板胶，待注满后启动加热控温装置使其固化，该种方法避免了由于胶层两边薄中间厚，cfrp容易发生滑移进而带动碳纤维板胶滑移以及由于胶层凝固后无法保证较好的力学性能，使得cfrp无法在适宜温度下养护的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于后张法的注胶装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的u型槽的结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的一种用于后张法的注胶装置的流程图；

其中，附图标记为：

1、压力装置；2、注胶分流器；3、注胶分流管；4、转换器；5、注胶管；6、排胶管；6a、管夹；7、u型槽；8、混凝土梁；9、碳纤维增强复合材料；10、空隙；10a、空隙的第一侧；10b、空隙的第二侧；11、加热控温装置。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种用于后张法的注胶装置及方法，用于解决在后张法应力加固中，碳纤维板胶分布不均匀、胶层厚度无法控制以及胶层凝固后无法保证较好的力学性能的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图3，本发明提供的一种用于后张法的注胶装置，包括压力装置1、多个注胶管5、u型槽7、多个排胶管6和管夹6a；

如图2所示，碳纤维增强复合材料9的第一面与u型槽7的第一侧贴附连接；

碳纤维增强复合材料9的第二面与u型槽7的第二侧贴附连接；

u型槽7第一侧与第二侧之间安装有隔板，其中u型槽1的第一侧与第二侧分别位于其左右两侧；

碳纤维增强复合材料9的底面与隔板的顶面贴附连接；

u型槽7的封闭端与隔板的底面之间安装有加热控温装置11；

u型槽7的开口端与混凝土梁8固定连接；

碳纤维增强复合材料9的顶面与混凝土梁8之间设置有空隙10；

如图1所示，压力装置1通过多个注胶管5与空隙10的第一侧10a连接；空隙10的第二侧10b与多个排胶管连接；

管夹6a用于在碳纤维板胶从排胶管6溢出后，将排胶管6夹住。

本发明实施例还提供了一种用于后张法的注胶方法，通过上述的用于后张法的注胶装置进行注胶，包括以下步骤：

步骤1：将碳纤维增强复合材料9固定于锚具中，通过张拉设备对碳纤维增强复合材料9进行张拉；

步骤2：将张拉后的碳纤维增强复合材料9装配在u型槽7中；

步骤3：通过压力装置1施加压力，使碳纤维板胶通过注胶管5向空隙10中注胶；

步骤4：待碳纤维板胶从任意一个排胶管溢出后，用管夹6a夹紧所述排胶管；

步骤5：待碳纤维板胶从全部排胶管溢出后，用管夹6a夹紧全部排胶管，关闭压力装置1；

步骤6：启动加热控温装置11，待碳纤维板胶固化后，关闭注胶装置。

本发明提供的一种用于后张法的注胶装置，不同于现有技术中采用直接涂抹的方式，本发明将cfrp的非粘贴面与u型槽紧密贴合，并在cfrp与混凝土梁之间的空隙中，通过注胶管以及排胶管对空隙填充碳纤维板胶，可使碳纤维板胶的厚度为固定值，并均匀地分布在cfrp与混凝土梁之间。而该注胶装置中的加热控温装置可将其温度调节至碳纤维板胶的最佳固化温度，利用cfrp良好的导热性，把电热丝通电产生的热量的传递到碳纤维板胶，使碳纤维板胶可以均匀受热并固化。

此外，本发明还提供了一种注胶方法，多个注胶管向空隙中注胶，待注满后直至最后一个排胶管排完碳纤维板胶，待注满后启动加热控温装置使其固化，该种方法避免了由于胶层两边薄中间厚，cfrp容易发生滑移进而带动碳纤维板胶滑移以及胶层凝固后无法保证较好的力学性能，使得cfrp无法在适宜温度下养护的技术问题。

进一步的，如图2所示，上述用于后张法的注胶装置还包括加热控温装置11；

进一步的，如图1所示，上述用于后张法的注胶装置还包括分流装置；该压力装置1通过分流装置与多个注胶管5连接。

进一步的，分流装置包括依次相互连接的注胶分流器2、注胶分流管3和转换器4；

注胶分流器2与压力装置1连接；

转换器4与多个注胶管5连接。

更进一步的，压力装置1底部设有圆孔，且与注胶分流器2螺纹连接。注胶分流器2通过连接口与注胶分流管3连接，每条注胶分流管3分别通过转接器连接多条注胶管5，每条注胶分流管3的长度均相等。

更进一步的，该注胶分流器2可拆除更换，可根据实际需要选择并安装连接口数量合适的注胶分流器。

进一步的，如图3所示，u型槽7的第一侧的外壁上设置有多个注胶孔；u型槽7的第二侧的外壁上设置有多个排胶孔；

多个注胶管5通过多个注胶孔与空隙10的第一侧10a连接；

多个排胶管通过多个排胶孔与所述空隙的第二侧10b连接。

进一步的，空隙10在u型槽7的开口端向u型槽7的封闭端的方向上的距离为1～4mm。

更进一步的，空隙10在u型槽7的开口端向u型槽7的封闭端的方向上的距离为2mm。

进一步的，每个注胶管5包括相互连接的硬塑料管和软胶管；软胶管与转换器4连接，硬塑料管与所述多个注胶孔连接。采用硬塑料管插进注胶孔可使注胶管不容易脱落，但若整根注胶管为硬塑料胶管，则占用空间较大，且应用时无法灵活转向

更进一步的，硬塑料管形状为圆形，直径为2mm，长度为0.5cm-1.5cm。软胶管的形状为直径为10mm的圆管，在管口处直径渐变收缩至2mm；每条注胶管5的长度均相同。

更进一步的，排胶管为软胶管，其直径为5mm-12mm，长度为12mm-20mm。

更进一步的，多个注胶孔与多个排胶孔的直径均为1.5mm。

进一步的，多个注胶孔之间的间距为15～40mm，多个排胶孔之间的间距为15～40mm。

更进一步的，多个注胶孔之间的间距为20mm，多个排胶孔之间的间距为20mm。

进一步的，多个排胶孔与多个注胶孔交错设置；此种错开分布方式更能保证胶层注入时能充满空隙，若多个排胶孔与多个注胶孔对应分布，可会出现从注胶孔流入后便从排胶孔流出，从而胶体不会流入空隙10中。

进一步的，压力装置1为注胶泵。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。