一种装配式可调节CFRP索锚具的制作方法

本发明属于桥梁工程技术领域，特别是涉及一种装配式可调节CFRP索锚具。

背景技术：

碳纤维增强复合材料筋和绞线(Carbon Fiber Reinforced Plastic，简称CFRP)具有强度高、密度小、耐疲劳及耐腐蚀等优良特性，在目前土木工程中代替钢索得到较为广泛的研究与应用。现有的CFRP索锚具基本为粘结型、夹片型和复合型三种。CFRP索锚固完成结构投入使用后，当CFRP索产生回缩、松弛或因结构承载要求需要继续拉伸时，现有的锚具后期调索不方便，夹持力较低，锚具不能重复使用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种后期调索方便、内部受力合理，且可以重复使用的装配式可调节CFRP索锚具。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种装配式可调节CFRP索锚具，包括钢套筒和锚固螺母，其特点是在所述钢套筒一端的内部设置有第一环形肋，另一端的外侧设置有螺纹，所述螺纹与锚固螺母相配合；在钢套筒的第一环形肋一侧的内部设置有钢筒，另一侧的内部设置有带肋钢筒，在带肋钢筒的内侧中部设置有第二环形肋，楔形夹片穿过带肋钢筒的第二环形肋后设置在带肋钢筒内，在楔形夹片的外端与带肋钢筒之间设置有锚环，楔形夹片的内端与钢筒的内端相连接；在带肋钢筒的第二环形肋与钢筒之间的楔形夹片外设置有第一弹簧，在带肋钢筒与钢套筒的第一环形肋之间的钢筒外设置有第二弹簧，所述带肋钢筒的外端与锚固螺母相接触。

在所述楔形夹片的内表面设置有咬合齿，在咬合齿的表面设置有橡胶层。

为了便于本发明在使用时安装拉伸仪器，在所述锚固螺母上设置有销孔，在钢套筒外的钢筒上设置有第三环形肋。

所述锚固螺母为单向螺母，其外端具有开口，所述开口的直径大于锚环内径，小于锚环外径。

所述楔形夹片为三片式夹片，其外形为变截面圆柱体，内侧为圆柱体。

所述锚环的外形为圆柱体，其内侧为变截面圆柱体。

本发明的有益效果：

1、本发明的装配式可调节CFRP索锚具具有预紧力大、调索和装配使用方便的特点，可简单高效的锚固、调节CFRP索；本发明可人为的使用扳手通过调节锚固螺母控制第二弹簧的压缩量，来抵消CFRP索的微小回缩或松弛，压缩第一弹簧使楔形夹片与锚环分离，卸载对CFRP索的预紧力，进而进行索的拉伸；

2、由于在本发明的楔形夹片的内表面设置有咬合齿，在咬合齿的表面设置有橡胶层，既可以增加对CFRP索的咬合力，又可有效的保护CFRP索，降低楔形夹片对CFRP索的横向剪切力；

3、本发明解决了CFRP索的锚固问题，使CFRP索在桥梁工程领域的应用得到更好的推广。

附图说明

图1为本发明的装配式可调节CFRP索锚具的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本发明的楔形夹片的外部结构示意图；

图4为本发明的楔形夹片的内部结构示意图；

图5为本发明的锚固螺母的结构示意图；

图6为图5的B-B剖视图；

图7为本发明的锚环的结构示意图；

图8为本发明的钢套筒的结构示意图；

图9为本发明的带肋钢筒的结构示意图；

图10为本发明的钢筒的结构示意图；

图中：1-钢套筒，2-锚固螺母，3-钢筒，4-带肋钢筒，5-楔形夹片，6-锚环，7-第一弹簧，8-第二弹簧，9-CFRP索，10-咬合齿，11-销孔，12-第三环形肋，13-第一环形肋，14-第二环形肋。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～图10所示，一种装配式可调节CFRP索锚具，包括钢套筒1和锚固螺母2，在所述钢套筒1一端的内部设置有第一环形肋13，另一端的外侧设置有螺纹，所述螺纹与锚固螺母2相配合；在钢套筒1的第一环形肋13一侧的内部设置有钢筒3，另一侧的内部设置有带肋钢筒4，在带肋钢筒4的内侧中部设置有第二环形肋14，楔形夹片5穿过带肋钢筒4的第二环形肋14后设置在带肋钢筒4内，在楔形夹片5的外端与带肋钢筒4之间设置有锚环6；楔形夹片5外端的外径由内至外逐渐增大，锚环6的内径与楔形夹片5外端的外径相对应，也由内至外逐渐增大，锚环6的内端顶在带肋钢筒4的第二环形肋14上；楔形夹片5的内端与钢筒3的内端相连接，与钢筒3连为一体；在带肋钢筒4的第二环形肋14与钢筒3之间的楔形夹片5外设置有第一弹簧7，在带肋钢筒4与钢套筒1的第一环形肋13之间的钢筒3外设置有第二弹簧8，所述带肋钢筒4的外端与锚固螺母2相接触。

在所述楔形夹片5的内表面设置有咬合齿10，为了防止楔形夹片5内表面的咬合齿10咬伤CFRP索9，导致锚固区过早失效，在咬合齿10的表面设置有橡胶层，橡胶层作为缓冲介质，增大了楔形夹片5与CFRP索9之间的摩擦力，减少了应力集中现象从而降低了横向应力，达到锚固CFRP索的目的。

为了便于本发明在使用时安装拉伸仪器，在所述锚固螺母2上设置有销孔11，在钢套筒1外的钢筒3上设置有第三环形肋12。

所述锚固螺母2为单向螺母，其外端具有开口，所述开口的直径大于锚环6内径，小于锚环6外径。

所述楔形夹片5为三片式夹片，其外形为变截面圆柱体，外侧倾角为10.1°，内侧为圆柱体。

所述锚环6的外形为圆柱体，其内侧为倾角10°的变截面圆柱体。

在本实施例中，所述带肋钢筒4的外径小于钢套筒1外端内径1mm，钢套筒1的第一环形肋13的内径大于钢筒3外径1mm；钢筒3的外径小于带肋钢筒4内端内径1mm，锚环6的外径小于带肋钢筒4外端内径1mm。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程。

如图1～图10所示，使用时，将CFRP索9穿过本发明的锚具；在张拉CFRP索9前，先在钢筒3的第三环形肋12与锚固螺母2的销孔11间安装拉伸仪器，通过拉伸仪器使第一弹簧7压缩，进而使楔形夹片5与锚环6分离，此时张拉CFRP索9。当CFRP索9达到所需预应力时，停止张拉，卸载拉伸仪器使第一弹簧7回弹，将楔形夹片5顶进锚环6，在与CFRP索9的回复力共同作用下，楔形夹片5与锚环6顶紧，从而锚固CFRP索9，达到施加预应力的目的。在CFRP索9投入使用后，不可避免的会产生索的回缩和松弛，此时可以通过调节本发明的锚固螺母2来控制第二弹簧8的压缩量，使处于压缩状态的第二弹簧8回弹，进而使CFRP索9拉伸，从而达到抵消回缩和松弛的目的，锚固螺母2和第二弹簧8共同决定带肋钢筒4在钢套筒1中的位置。

当锚固面积不足时，可增大楔形夹片5的锚固长度或调整楔形夹片5外侧与锚环6内侧变截面圆柱体的倾斜角度，从而进一步提升锚固强度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，各器件的型号以及尺寸不做限制，只要能完成上述功能均可；本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述所记载的技术方案进行修改、等同替换或改进等；而这些修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明权利要求所保护的范围内。