专利名称：主动预应力碳纤维板加固系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及桥梁施工设备技术领域，特别涉及一种主动预应力碳纤维板加固系统。
背景技术：
桥梁加固技术改造其根本目的是为了恢复和提高承载力，方法有以下几种类型:
1、加强薄弱构件。对于有严重缺陷或因通行重型车辆而不能满足安全承载要求的薄弱构件，采用以新材料，增大构件的截面尺寸、增设外部预应力或用化学粘结剂粘贴补强材料等补强措施进行加固。2、增加辅助构件。3、改变结构体系。碳纤维板材是目前建筑材料中耐腐蚀(气候)性能最好的材料之一。已有的研究成果表明:弱酸、弱碱、冻融循环、长时间日照等环境作用对碳纤维的力学性能及耐老化性能影响极小。目前常用的非预应力碳纤维片材加固技术，是在结构受拉区域用化学胶粘剂粘贴碳纤维板材，使其与构件混凝土及内部钢筋共同承受拉应力。但这种加固工艺对碳纤维强度的利用率极低，因为碳纤维板材的弹性模量为155 170GPa，抗拉强度高达2800MPa，要发挥抗拉强度需要1.7%的拉伸变形；而钢筋的弹性模量一般为200GPa，抗拉强度仅为300MP左右，要发挥抗拉强度需要0.15%的拉伸变形。当碳纤维板材与构件内部钢筋共同工作时，不考虑钢筋原有的初始应变，钢筋屈服时碳纤维板材所能发挥的强度也仅为抗拉强度的8.8% ;而在让碳纤维发挥全部强度所需要的1.7%的应变下，混凝土结构会产生大的变形及明显的裂缝，另外碳纤维片材两端的剥离破坏也限制了作用的发挥。如上所述，碳纤维加固梁板承载能力的提高是以较大的变形为代价的，预应力碳纤维加固法可较好的解决该问题，提高开裂荷载、屈服荷载，改善使用荷载下结构的性能；对结构裂缝宽度和挠度的控制均有积极的影响。目前市场上的该类产品一般其锚具为波形锚。该种结构性形式无法实现对较厚碳纤维板的夹持，且易在张拉过程中将碳板剪切断，只能张拉1.2mm-l.4mm的碳板，无法张拉其他厚度的碳纤维板，并且现有的预应力系统无转向装置，有的需要在混凝土开凿一定的深度，才能将碳板和混凝土贴合在一起。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种节约工序、时间，方便使用的主动预应力碳纤维板加固系统。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:本实用新型所述的一种主动预应力碳纤维板加固系统，包括固定端、张拉端和碳纤维板，其特征在于:所述的张拉端包括:张拉端钢基座、张拉杆、张拉端锚具、转向装置；固定端包括:固定端钢基座、固定端锚具、转向装置；所述的锚具由锚杯和锚头组成，所述的锚杯为中间开具有一定锥度孔道的整体钢块，所述的锚头由碳纤维板以及碳纤维板两侧各设有I片楔形钢夹片和I片铝片组成，所述的锚头整体嵌套在锚杯内，所述的张拉端设有2根张拉杆，张拉杆一端与张拉端锚具相连接，另一端与张拉端钢基座相连接，连接张拉杆的张拉端钢基座的外侧设置有可拆卸的千斤顶。进一步的，所述的铝片同碳板的宽带相同，所述的钢夹片同碳板的宽度相同、且和锚杯孔道的锥度相同，钢夹片、铝片、碳纤维板组成锚头，锚头挤入锚杯形成整个锚具。进一步的，所述的张拉端钢基座和固定端钢基座的两侧设置有螺栓孔。进一步的，所述的张拉端锚具可滑动连接在张拉端基座内。进一步的，所述的碳纤维板和上下铝片之间通过结构胶粘结固定；上下钢夹片同铝片接触面为粗糙面，便于摩擦固结；上下钢夹片和锚杯的接触面为光滑面，便于锚头和锚杯间的前后、左右小幅滑动。进一步的，张拉端和固定端钢基座前端均设有能使碳纤维板贴靠混凝土结构表面的转向装置。采用上述结构后，本实用新型有益效果为:张拉端和固定端带有的转向装置，避免了对混凝土的损伤，节约了工序和时间，锚具:该装置是利用带有一定锥度的光滑接触面的摩阻力实现对碳纤维板的可靠夹持；并利用铝片作为对碳板的缓冲保护，使其避免被损伤和切断，利用结构胶的粘结力使碳纤维板和铝片粘结成一体，该锚具利用了光滑接触面可以任意转动的特点，具有自动对中的功能，简化了结构。
图1是本实用新型结构示意图；图2为本实用新型碳纤维板与锚具连接示意图；图3为本实用新型张拉端锚具截面图；图4为本实用新型固定端铺具截面图；图5为本实用新型锚头与锚杯组成示意图。图中:1.张拉端,2.碳纤维板,3.固定端，31.固定端钢基座，32.固定端锚具，33.转向装置，4.张拉端钢基座，5.张拉杆，6.张拉端锚具，7.转向装置，8.千斤顶，9.螺栓孔，10.孔道，11.钢夹片，12.招片，13.铺杯。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型所述的一种主动预应力碳纤维板加固系统，包括固定端3、张拉端I和碳纤维板2，所述的张拉端包括:张拉端钢基座4、张拉杆
5、张拉端锚具6、转向装置7，固定端包括:固定端钢基座31、固定端锚具32、转向装置33组成，所述的张拉端钢基座和固定端钢基座的两侧设置有螺栓孔9，用于固定在桥梁混凝土结构上，所述的固定端锚具32固定连接在固定端钢基座31的一端，转向装置33固定在另一端，所述的张拉端锚具6可滑动连接在张拉端基座4内，转向装置7安装在千斤顶8的相反端；所述的锚杯为一中间开具有一定锥度孔道10的整体钢块，碳纤维板2的两端在孔道10内的两侧各设有I片楔形钢夹片11和I片铝片12，所述的铝片同碳板的宽带相同，所述的钢夹片同碳板的宽度相同且和孔道的锥度相同，钢夹片11、铝片12、碳纤维板2组成锚头，锚头挤入锚杯形成整个锚具，所述的碳纤维板2和上下铝片12之间通过结构胶粘结固定；上下钢夹片11同铝片12接触面为粗糙面，便于摩擦固结；上下钢夹片11和孔道10的接触面为光滑面，便于锚头和锚杯间的前后、左右小幅滑动，锚具利用了光滑接触面可以任意转动的特点，具有自动对中的功能，简化了结构，所述的张拉端设有2根张拉杆5，张拉杆5 —端与张拉端锚具6相连接，另一端与张拉端钢基座4相连接，连接张拉杆的张拉端钢基座的外侧设置有可拆卸的千斤顶8，张拉完毕后，千斤顶拆除。以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
权利要求1.主动预应力碳纤维板加固系统，包括固定端、张拉端和碳纤维板，其特征在于:所述的张拉端包括:张拉端钢基座、张拉杆、张拉端锚具、转向装置； 固定端包括:固定端钢基座、固定端锚具、转向装置；所述的锚具由锚杯和锚头组成，所述的锚杯为中间开具有一定锥度孔道的整体钢块，所述的锚头由碳纤维板以及碳纤维板两侧各设有I片楔形钢夹片和I片铝片组成，所述的锚头整体嵌套在锚杯内，所述的张拉端设有2根张拉杆，张拉杆一端与张拉端锚具相连接，另一端与张拉端钢基座相连接，连接张拉杆的张拉端钢基座的外侧设置有可拆卸的千斤顶。
2.根据权利要求1所述的主动预应力碳纤维板加固系统，其特征在于:所述的铝片同碳板的宽带相同，所述的钢夹片同碳板的宽度相同、且和锚杯的锥度相同，钢夹片、铝片、碳纤维板组成锚头，锚头挤入锚杯形成整个锚具。
3.根据权利要求1所述的主动预应力碳纤维板加固系统，其特征在于:所述的张拉端钢基座和固定端钢基座的两侧设置有螺栓孔。
4.根据权利要求1所述的主动预应力碳纤维板加固系统，其特征在于:所述的张拉端锚具可滑动连接在张拉端基座内。
5.根据权利要求1或2所述的主动预应力碳纤维板加固系统，其特征在于:所述的碳纤维板和上下铝片之间通过结构胶粘结固定；上下钢夹片同铝片接触面为粗糙面，便于摩擦固结；上下钢夹片和锚杯的接触面为光滑面，便于锚头和锚杯间的前后、左右小幅滑动。
6.根据权利要求1所述的主动预应力碳纤维板加固系统，其特征在于:张拉端和固定端钢基座前端均设有能使碳纤维板贴靠混凝土结构表面的转向装置。
专利摘要本实用新型公开了主动预应力碳纤维板加固系统，包括固定端、张拉端和碳纤维板，所述的张拉端包括张拉端钢基座、张拉杆、张拉端锚具、转向装置；固定端包括固定端钢基座、固定端锚具、转向装置；所述的锚具由锚杯和锚头组成，所述的锚杯为中间开具有一定锥度孔道的整体钢块，所述的锚头由碳纤维板以及碳纤维板两侧各设有1片楔形钢夹片和1片铝片组成，所述的锚头整体嵌套在锚杯内，所述的张拉端设有2根张拉杆，张拉杆一端与张拉端锚具相连接，另一端与张拉端钢基座相连接，连接张拉杆的张拉端钢基座的外侧设置有可拆卸的千斤顶。本实用新型的有益效果是具有自动对中的功能，简化了结构，节约工序和时间。
文档编号E01D19/00GK203065976SQ201320077390
公开日2013年7月17日 申请日期2013年2月20日 优先权日2013年2月20日
发明者郭逢庆 申请人:郭逢庆