专利名称：一种碳纤维筋体外预应力张拉装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种预应力张拉装置及其使用方法，尤其是涉及一种碳纤维筋体外预应力张拉装置及其使用方法。
背景技术：
体外预应力加固桥梁结构时，需要考虑如何将预应力有效施加到体外筋上，并通过合理的张拉方式施加预应力，这就涉及到体外预应力的张拉问题。由于碳纤维筋的抗拉强度高，张拉力大，当体外预应力碳纤维筋又布置于桥梁结构的梁底时，如何对其进行实施有效张拉，是张拉装置要解决的关键问题。同时，碳纤维筋抗拉强度高且耐腐蚀性能好，在使用过程中，其本身的强度不会降低，而在工程结构的实际使用过程中，其会处于不同的受力状态下，体外预应力的大小也会需要进行一定的调整，所以这就要求有一个新的施工方法来满足。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的由于碳纤维筋的抗拉强度高，张拉力大，当体外预应力碳纤维筋又布置于桥梁结构的梁底时，传统技术对其不能进行实施有效张拉等的技术问题；提供了一种施工方便且周期短，可在不中断交通的情况下对桥梁进行快速加固，减小因中断交通带来的损失，从而有效节约社会经济成本，同时，张拉过程可控，能确保装置的整体力学平衡和结构的加载安全的碳纤维筋体外预应力张拉装置及其使用方法。本发明还有一目的是解决现有技术所存在的碳纤维筋抗拉强度高且耐腐蚀性能好，在使用过程中，其本身的强度不会降低，而在工程结构的实际使用过程中，其会处于不同的受力状态下，体外预应力的大小也会需要进行一定的调整，传统技术不能对体外预应力的大小进行有效调整等的技术问题；提供了一种操作简单快速，可适时控制和调整施加预应力的大小，达到了可二次张拉目的的碳纤维筋体外预应力张拉装置及其使用方法。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的
一种碳纤维筋体外预应力张拉装置，其特征在于，包括一个连有液压系统的穿心千斤顶以及设置在穿心千斤顶内能在穿心千斤顶驱动下移动的第一传力螺杆；所述第一传力螺杆一端通过螺母固定在穿心千斤顶上，另一端通过一传力机构与第二传力螺杆一端连接； 所述第二传力螺杆另一端连有用于固定碳纤维筋的锚固机构。在上述的一种碳纤维筋体外预应力张拉装置，所述传力机构包括一个U型反力架以及设置在梁腹上的承压板，所述U型反力架底端与承压板接触并于承压板构成一个方形空腔；所述方形空腔内设有一连接套筒，上述第一传力螺杆另一端穿过U型反力架插入连接套筒一端螺纹固定；上述第二传力螺杆一端穿过承压板与连接套筒另一端螺纹固定；所述第二传力螺杆穿过承压板的一端上还设有固定螺母。在上述的一种碳纤维筋体外预应力张拉装置，所述锚固机构包括两个对称设置的锚固螺杆以及两块分别与锚固螺杆两端固定的第一钢板和第二钢板，所述第一钢板和第二钢板之间还设有分别与锚固螺杆连接固定的第三钢板，上述第二传力螺杆的另一端通过螺母与所述第一钢板固定，所述第三钢板上设有定位孔，固定有碳纤维筋的锚具设置在第二钢板和第三钢板之间且伸出锚具的碳纤维筋一端穿过定位孔。一种碳纤维筋体外预应力张拉装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤 安装步骤
安装步骤1，将第一钢板、第二钢板和第三钢板通过锚固螺杆和螺母连在一起，再将锚具置于相邻的第二钢板和第三钢板之间，最后将第二传力螺杆和第一钢板相连；
安装步骤2，将连接套筒与和第一钢板相连的第二传力螺杆连接，再将U型反力架固定好位置，将穿过穿心千斤顶的第一传力螺杆置于U型反力架中，并和连接套筒相连； 安装步骤3，依次将穿心千斤顶、钢垫块和螺母置于最外端的第一传力螺杆中； 操作步骤
操作步骤1，启动液压系统，通过液压系统对穿心千斤顶进行施压，带动第一传力螺杆、 第二传力螺杆对锚固机构进行牵拉；
操作步骤2，待碳纤维筋的应力达到设计值后，关闭液压系统，将U型反力架中的固定螺母拧紧，再将中的第一传力螺杆从连接套筒中取出；
操作步骤3，依次卸除U型反力架和连接套筒，则施加完预应力的碳纤维筋牢固的锚固在承压板上。因此，本发明具有如下优点1.施工方便且周期短，可在不中断交通的情况下对桥梁进行快速加固，减小因中断交通带来的损失，从而有效节约社会经济成本，同时，张拉过程可控，能确保装置的整体力学平衡和结构的加载安全；2.操作简单快速，可适时控制和调整施加预应力的大小，达到了可二次张拉的目的。
图1是本发明的一种主视结构示意图。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。图中， 第一传力螺杆1、钢垫块2、穿心千斤顶3、U型反力架4、连接套筒5、固定螺母6、第一钢板 7、锚具8、碳纤维筋9、承压板10、液压系统11、第二钢板12、第三钢板13、螺母14、第二传力螺杆15、锚固螺杆16。实施例
首先介绍一下本发明所使用的张拉装置的结构包括一个连有液压系统11的穿心千斤顶3以及设置在穿心千斤顶3内能在穿心千斤顶3驱动下移动的第一传力螺杆1 ；所述第一传力螺杆1 一端通过螺母14固定在穿心千斤顶3上，另一端通过一传力机构与第二传力螺杆15 —端连接；所述第二传力螺杆15另一端连有用于固定碳纤维筋的锚固机构。传力机构包括一个U型反力架4以及设置在梁腹上的承压板10，所述U型反力架 4底端与承压板10接触并于承压板10构成一个方形空腔；方形空腔内设有一连接套筒5， 上述第一传力螺杆1另一端穿过U型反力架4插入连接套筒5 —端螺纹固定；上述第二传力螺杆15 —端穿过承压板10与连接套筒5另一端螺纹固定；第二传力螺杆15穿过承压板10的一端上还设有固定螺母6。锚固机构包括两个对称设置的锚固螺杆16以及两块分别与锚固螺杆16两端固定的第一钢板7和第二钢板12，所述第一钢板7和第二钢板12之间还设有分别与锚固螺杆16连接固定的第三钢板13，第二传力螺杆15的另一端通过螺母14 与第一钢板7固定，所述第三钢板13上设有定位孔，固定有碳纤维筋9的锚具设置在第二钢板12和第三钢板13之间且伸出锚具的碳纤维筋9 一端穿过定位孔。使用时，包括安装步骤和操作步骤
1.安装步骤
安装步骤1，将第一钢板7、第二钢板12和第三钢板13通过锚固螺杆16和螺母14连在一起，再将锚具8置于相邻的第二钢板12和第三钢板13之间，最后将第二传力螺杆15 和第一钢板7相连；
安装步骤2，将连接套筒5与和第一钢板7相连的第二传力螺杆15连接，再将U型反力架4固定好位置，将穿过穿心千斤顶3的第一传力螺杆1置于U型反力架4中，并和连接套筒5相连；
安装步骤3，依次将穿心千斤顶3、钢垫块2和螺母14置于最外端的第一传力螺杆1
中；
2.操作步骤
操作步骤1，启动液压系统11，通过液压系统11对穿心千斤顶3进行施压，带动第一传力螺杆1、第二传力螺杆15对锚固机构进行牵拉；
操作步骤2，待碳纤维筋9的应力达到设计值后，关闭液压系统11，将U型反力架4中的固定螺母6拧紧，再将3中的第一传力螺杆1从连接套筒5中取出；
操作步骤3，依次卸除U型反力架4和连接套筒5，则施加完预应力的碳纤维筋9牢固的锚固在承压板10上。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了第一传力螺杆1、钢垫块2、穿心千斤顶3、U型反力架4、连接套筒5、固定螺母6、第一钢板7、锚具8、碳纤维筋9、承压板10、液压系统11、第二钢板 12、第三钢板13、螺母14、第二传力螺杆15、锚固螺杆16等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求
1.一种碳纤维筋体外预应力张拉装置，其特征在于，包括一个连有液压系统(11)的穿心千斤顶(3)以及设置在穿心千斤顶(3)内能在穿心千斤顶(3)驱动下移动的第一传力螺杆(1)；所述第一传力螺杆(1) 一端通过螺母(14)固定在穿心千斤顶(3)上，另一端通过一传力机构与第二传力螺杆(15) —端连接；所述第二传力螺杆(15)另一端连有用于固定碳纤维筋的锚固机构。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维筋体外预应力张拉装置，其特征在于，所述传力机构包括一个U型反力架(4)以及设置在梁腹上的承压板(10)，所述U型反力架(4)底端与承压板(10)接触并于承压板(10)构成一个方形空腔；所述方形空腔内设有一连接套筒 (5)，上述第一传力螺杆(1)另一端穿过U型反力架(4)插入连接套筒(5)—端螺纹固定；上述第二传力螺杆(15) —端穿过承压板(10)与连接套筒(5)另一端螺纹固定；所述第二传力螺杆(15)穿过承压板(10)的一端上还设有固定螺母(6)。
3.根据权利要求2所述的一种碳纤维筋体外预应力张拉装置，其特征在于，所述锚固机构包括两个对称设置的锚固螺杆(16)以及两块分别与锚固螺杆(16)两端固定的第一钢板(7)和第二钢板(12)，所述第一钢板(7)和第二钢板(12)之间还设有分别与锚固螺杆 (16)连接固定的第三钢板(13)，上述第二传力螺杆(15)的另一端通过螺母(14)与所述第一钢板(7)固定，所述第三钢板(13)上设有定位孔，固定有碳纤维筋(9)的锚具设置在第二钢板(12)和第三钢板(13)之间且伸出锚具的碳纤维筋(9) 一端穿过定位孔。
4.一种权利要求1所述的一种碳纤维筋体外预应力张拉装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤安装步骤安装步骤1，将第一钢板(7)、第二钢板(12)和第三钢板(13)通过锚固螺杆(16)和螺母(14)连在一起，再将锚具(8)置于相邻的第二钢板(12)和第三钢板(13)之间，最后将第二传力螺杆(15)和第一钢板(7)相连；安装步骤2，将连接套筒(5)与和第一钢板(7)相连的第二传力螺杆(1 连接，再将U 型反力架(4)固定好位置，将穿过穿心千斤顶(3)的第一传力螺杆(1)置于U型反力架(4) 中，并和连接套筒(5)相连；安装步骤3，依次将穿心千斤顶(3)、钢垫块(2)和螺母(14)置于最外端的第一传力螺杆(1)中；操作步骤操作步骤1，启动液压系统(11)，通过液压系统(11)对穿心千斤顶(3)进行施压，带动第一传力螺杆(1)、第二传力螺杆(15 )对锚固机构进行牵拉；操作步骤2，待碳纤维筋(9)的应力达到设计值后，关闭液压系统(11)，将U型反力架4 中的固定螺母(6)拧紧，再将(3)中的第一传力螺杆(1)从连接套筒(5)中取出；操作步骤3，依次卸除U型反力架(4)和连接套筒(5)，则施加完预应力的碳纤维筋(9) 牢固的锚固在承压板(10)上。
全文摘要
本发明涉及一种碳纤维筋体外预应力张拉装置及其使用方法。包括一个连有液压系统(11)的穿心千斤顶(3)以及设置在穿心千斤顶(3)内能在穿心千斤顶(3)驱动下移动的第一传力螺杆(1)；第一传力螺杆(1)一端通过螺母(14)固定在穿心千斤顶(3)上，另一端通过一传力机构与第二传力螺杆(15)一端连接；第二传力螺杆(15)另一端连有用于固定碳纤维筋的锚固机构。本发明施工方便且周期短，可在不中断交通的情况下对桥梁进行快速加固，减小因中断交通带来的损失，从而有效节约社会经济成本；可适时控制和调整施加预应力的大小，达到了可二次张拉的目的，整个过程是在不中断交通的情况下对桥梁进行，从而有效节约社会经济成本。
文档编号E01D22/00GK102561210SQ201210013338
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者周剑波, 徐礼华, 曾浩, 秦文科, 许锋 申请人:武汉大学