碳纤维增强复合材料板的夹片式锚具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种土木工程用碳纤维增强复合材料板的夹片式锚具的锚具，特别涉及一种碳纤维增强复合材料板的夹片式锚具。
【背景技术】
[0002]碳纤维增强复合材料(简称CFRP)是由纤维材料与基体材料按一定工艺复合而成的高性能材料，由于其具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳性能好等优点，逐渐成为土木工程领域的一种新型结构材料。根据不同的产品形式，CFRP可分为:CFRP板材、CFRP棒材和CFRP管材。板材相对于棒材和管材便于运输，在结构加固改造中应用更加广泛，但是绝大多数工程实例而言，均是低水平使用。实际工程中，碳纤维以片材的形式在结构表面进行普通粘贝占，强度利用率通常达不到标准强度的20%，正常使用极限状态下的应力水平一般达不到标准强度的5%。大量的理论分析和试验研宄表明，对碳纤维材料施加预应力后粘贴可以大幅提高材料利用率，显著改善结构的工作性能。
[0003]对碳纤维板通过张拉对其施加预应力需要性能优良的锚具，锚具主要包括粘结锚具和夹片式锚具两大类。粘结式锚具锚固效率高，稳定可靠，对碳纤维没有损伤。但由于碳纤维板本身所具有的物理特性，对粘结材料的要求高、锚具的尺寸大结构复杂，造成施工过程不方便，同时锚具不能重复使用、粘结材料固化时间长和耐久性有待进一步验证等。
[0004]夹片式锚具设计灵活，组装后可以立即张拉；对中方便；互换性好，但传统的夹片式锚具夹片端部应力集中，容易损伤纤维。
[0005]因此，需要一种具有能够对CFRP板施加均匀可靠夹持力，充分利用碳纤维板本身所具有的优点，结构简单、轻便，能重复使用、且工作效率高的锚具。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种碳纤维增强复合材料板的夹片式锚具，该锚具克服已存在碳纤维增强复合材料板的夹片式锚具锚具的不足，能够对碳纤维增强复合材料板的夹片式锚具施加均匀可靠夹持力、能重复使用、锚固效率高，便于工程应用。
[0007]为解决上述技术问题，本发明包括碳纤维增强复合材料(简称CFRP)板(带)，第一聚氨酯层，第二聚氨酯层，夹片和内孔为圆锥体的锚环，所述夹片为圆锥体剖成的两个相同大小单元体所构成，所述单元体为第一单元体和第二单元体，所述第一单元体和第二单元体的外表面成锥面，并与锚环内孔的锥面相匹配，所述第一单元体的内表面镶嵌有第一聚氨酯层，所述第二单元体的内表面镶嵌有第二聚氨酯层，所述第一聚氨酯层与第二聚氨酯层之间设置有碳纤维增强复合材料板，所述锚环套于碳纤维增强复合材料板与第一聚氨酯层、第二聚氨酯层、第一单元体和第二单元体的组合体上。
[0008]进一步，所述锚环为钢质锚环，所述夹片为变钢度夹片。
[0009]进一步，所述第一聚氨酯层和第二聚氨酯层形状为楔形。
[0010]本实用新型的优点和效果如下:
[0011](I)由聚氨酯镶嵌在钢夹片上，可使夹片刚度发生变化，碳纤维增强复合材料板受拉时夹持力比较均匀，不易损伤纤维；
[0012](2)聚氨酯与碳纤维增强复合材料板之间的摩擦系数比钢材与碳纤维增强复合材料板之间的摩擦系数大，可以提高锚固效率。
[0013](3)由于锚环固定，结构简单、轻便、能重复使用。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型A-A的剖视图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行说明，所列举的实施例，只是用于帮助理解本实用新型，不应理解为对本实用新型保护范围的限定，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型思想的前提下，还可以对本实用新型进行改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用型新的权利要求保护的范围内。
[0017]如图1、图2所示，本实用新型由碳纤维增强复合材料(简称CFRP)制成的碳纤维增强复合材料板I，第一聚氨酯层21，第二聚氨酯层22，夹片3和内孔为圆锥体的锚环4组成，所述锚环4为钢质锚环，所述夹片3为高强钢制成的圆锥体剖成的两个相同大小单元体所构成的变刚度夹片3，所述单元体为第一单元体31和第二单元体32，所述第一单元体31和第二单元体32的外表面成锥面，并与锚环4内孔的锥面相匹配，所述第一聚氨酯层21与第二聚氨酯层22的形状都为楔形，所述第一单元体31的内表面镶嵌有第一聚氨酯层21，所述第二单元体32的内表面镶嵌有第二聚氨酯层22，所述第一聚氨酯层21与第二聚氨酯层22之间设置有碳纤维增强复合材料板1，所述锚环4套于碳纤维增强复合材料板I与第一聚氨酯层21、第二聚氨酯层22、第一单元体31和第二单元体32的组合体上，使碳纤维增强复合材料板I固定。
[0018]本实用新型的操作步骤如下:
[0019](I)将楔形第一聚氨酯层21的斜面与第一单元体31的内表面镶嵌，楔形第二聚氨酯层22的斜面与在第二单元体32的内表面镶嵌；
[0020](2)碳纤维增强复合材料板I放于第一聚氨酯层21平面与第二聚氨酯层22平面之间夹住；
[0021](3)将碳纤维增强复合材料板I与第一聚氨酯层21，第二聚氨酯层22，第一单元体31，第二单元体32的组合体一同装于钢质锚环4内，由锚环4固定。
【主权项】
1.碳纤维增强复合材料板的夹片式锚具，包括碳纤维增强复合材料板(I)，第一聚氨酯层(21)，第二聚氨酯层(22)，夹片(3)和内孔为圆锥体的锚环(4)，其特征在于，所述夹片(3)为圆锥体剖成的两个相同大小单元体所构成，所述单元体为第一单元体(31)和第二单元体(32)，所述第一单元体(31)和第二单元体(32)的外表面成锥面，并与锚环(4)内孔的锥面相匹配，所述第一单元体(31)的内表面镶嵌有第一聚氨酯层(21)，所述第二单元体(32)的内表面镶嵌有第二聚氨酯层(22)，所述第一聚氨酯层(21)与第二聚氨酯层(22)之间设置有碳纤维增强复合材料板(I)，所述锚环(4)套于碳纤维增强复合材料板(I)与第一聚氨酯层(21)、第二聚氨酯层(22)、第一单元体(31)和第二单元体(32)的组合体上。
2.根据权利要求1所述的碳纤维增强复合材料板的夹片式锚具，其特征在于，所述锚环为钢质锚环，所述夹片为变钢度夹片。
3.根据权利要求1所述的碳纤维增强复合材料板的夹片式锚具，其特征在于，所述第一聚氨酯层(21)和第二聚氨酯层(22)形状为楔形。
【专利摘要】本实用新型涉及一种土木工程用碳纤维增强复合材料板的夹片式锚具，特别涉及一种碳纤维增强复合材料板的夹片式锚具，包括碳纤维增强复合材料板(1)，第一聚氨酯层(21)，第二聚氨酯层(22)，夹片(3)和内孔为圆锥体的锚环(4)，其特征在于，所述夹片(3)为圆锥体剖成的两个相同大小单元体所构成，所述单元体为第一单元体(31)和第二单元体(32)，所述第一单元体(31)和第二单元体(32)的外表面成锥面，并与锚环(4)内孔的锥面相匹配，所述第一单元体(31)的内表面镶嵌有第一聚氨酯层(21)，所述第二单元体(32)的内表面镶嵌有第二聚氨酯层(22)，所述第一聚氨酯层(21)与第二聚氨酯层(22)之间设置有碳纤维增强复合材料板(1)，可用于建筑结构，桥梁结构的加固。
【IPC分类】E04C5-12
【公开号】CN204266474
【申请号】CN201420579762
【发明人】张颖, 朱鹏程, 张亦耘, 周寅智, 艾鹏程
【申请人】中国人民解放军63983部队
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年10月8日