专利名称：应用于碳纤维增强聚合材料预应力筋的夹片式锚具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种夹片式锚具，直接应用于土木工程后张预应力纤维增强聚合材料 筋锚固装置的技术领域。
背景技术：
由于碳纤维增强聚合材料(CFRP)预应力筋为正交异性材料，其横向抗压强度和抗剪 强度较低，因此，传统的预应力钢筋锚具将不适用于CFRP预应力筋的锚固，否则将会由 于预应力CFRP筋抗剪强度较低导致其在锚固区的过早失效，达不到预应力混凝土结构的 预期目的，这也是制约其目前不能在预应力混凝土结构中得到广泛应用的关键因素之一。 所以要将CFRP预应力筋应用于后张预应力混凝土结构，锚具的研制是一个急需解决的问 题。近年来，各国一直在进行CFRP预应力筋专用锚具的研究和开发。按照这些锚具的受 力工作原理基本上可分为机械夹持式锚具和粘结式锚具两大类，并由此派生出许多锚具系
统。现有的预应力夹片式锚具应用于CFRP预应力筋的锚固都不是很成熟，张拉时须采用 配套特制的千斤顶，这种结构的锚具，首先张拉必须采用特制的千斤顶，张拉工艺复杂， 同时，预应力筋回縮引起的预应力损失也较大。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种张拉工艺简 单且易于锚固的夹片式锚具。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案 一种应用于碳纤维增强聚合材 料预应力筋的夹片式锚具，包括锚环以及设置在锚环内的楔形夹片，在所述的锚环外 还设置有一紧固件，该紧固件用于将可延紧固件上下运动的锚环固定在某一位置上。 所述的紧固件为锚固螺母，该锚固螺母与锚环螺纹连接。 在所述的夹片内还设置有一软金属管层。 所述的软金属管层的长度等于或大于夹片的长度。 所述的软金属管层为软铝层、软锌层或软铅层。与现有技术相比，本实用新型锚具具有如下优点-
1、 本实用新型锚具在锚环外设置紧固件，在张拉预应力CFRP筋时，锚环在张拉千斤 顶的作用下延预应力筋轴向运动，当预应力筋满足预定预应力时，停止张拉，调节设置在 锚环外的紧固件，将锚环锚固在预定的位置，实现预应力筋的张拉锚固工艺，整个工艺操 作简单，方便，易于施工。
2、 同时，本实用新型锚具的紧固件可以选择锚固螺母，在锚环上加工外螺纹，该外 螺纹用于连接一张拉杆，张拉杆的另一端可以与普通的千斤顶连接，所以，采用本实用新 型的锚具后，在对预应力筋实现张拉工艺时，无需特制的千斤顶，减少了设备成本。
3、 本实用新型锚具在夹片内设置软金属层，软金属层直接包裹碳纤维增强聚合材料 预应力筋，夹片直接作用在软金属层上，间接的作用在碳纤维增强聚合材料预应力筋上， 从而增大了碳纤维增强聚合材料预应力筋与夹片之间的接触面积，降低了接触应力，此外 还减少了应力集中现象。经多次试验证明，我们研制开发的碳纤维增强聚合材料预应力筋 夹片式锚具式是可行的，可应用于实际工程，防止了纤维增强聚合材料筋过早失效，且结
构简单。
图1是本实用新型锚具的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作详细说明
如图1所示，本实用新型锚具包括设置在锚垫板6上的锚环4，锚环4为圆柱形，在 锚环4的中部加工有一圆锥形孔，在该圆锥形孔内设置有楔形夹片3，楔形夹片3可以是 两块半圆形夹片围成，也可以多个小半圆形夹片围成，在夹片3的内侧还设置有一软金属 管层2，软金属管层2可以是软铝层、软锌层或软铅层等软金属层，该软金属管层2的长 度等于或大于夹片3的长度，在锚环4的外侧加工有外螺纹，锚环4通过其外部的外螺纹 连接有一锚固螺母5，在预应力筋张拉时，锚环在张拉千斤顶的作用下向上运动，同时， 夹片自动跟进锚环，夹紧预应力CFRP筋，锚环4在张拉力作用下远离锚垫板6，当预应力 筋达到所需预应力时，停止张拉，将锚固螺母5通过锚环4的外螺纹拧紧在锚环4上，并 将锚环4固定在张拉位置，锚固螺母5置于锚垫板6上，从而使构件达到施加预应力的目 的。预应力CFRP筋夹片式锚具是利用楔块原理，通过张拉千斤顶把夹片3顶进锚环4， 在较大的横向压力和摩擦阻力作用下夹紧预应力CFRP筋1。为防止夹片内侧的齿槽损伤预 应力CFRP筋1的表面，导致CFRP筋在锚固区过早的失效，在夹片3与CFRP预应力筋1 之间采用一种软质金属材料作为传递介质，即软金属层2，增大CFRP预应力筋1与夹片3 之间的接触面积，降低接触应力，减少预应力FRP筋1的应力集中现象，达到锚固预应力 CFRP筋1的目的。为了进一步增大CFRP预应力筋1与夹片3之间的接触面积，还可以加 长锚环4和夹片3的长度，从而进一步降低接触应力，提高锚固强度。
权利要求1、一种应用于碳纤维增强聚合材料预应力筋的夹片式锚具，包括锚环(4)以及设置在锚环(4)内的楔形夹片(3)，其特征在于在所述的锚环(4)外还设置有一紧固件(5)，该紧固件(5)用于将可延紧固件(5)上下运动的锚环(4)固定在某一位置上。
2、 根据权利要求1所述的夹片式锚具，其特征在于所述的紧固件(5)为一锚固螺 母，该锚固螺母与锚环(4)螺纹连接。
3、 根据权利要求1或2所述的夹片式锚具，其特征在于在所述的夹片(3)内还设 置有一软金属管层(2)。
4、 根据权利要求3所述的夹片式锚具，其特征在于所述的软金属管层(2)的长度 等于或大于夹片(3)的长度。
5、 根据权利要求4所述的夹片式锚具，其特征在于所述的软金属管层为软铝层、软 锌层或软铅层。
专利摘要本实用新型公开了一种应用于碳纤维增强聚合材料预应力筋的夹片式锚具，包括锚环以及设置在锚环内的楔形夹片，在所述的锚环外还设置有一紧固件，该紧固件用于将可延紧固件上下运动的锚环固定在某一位置上；所述的紧固件为锚固螺母，该锚固螺母与锚环螺纹连接。与现有技术相比，本实用新型锚具在锚环外设置紧固件，在张拉预应力CFRP筋时，锚环在张拉千斤顶的作用下延预应力筋轴向运动，当预应力筋满足预定预应力时，停止张拉，调节设置在锚环外的紧固件，将锚环锚固在预定的位置，实现预应力筋的张拉锚固工艺，整个工艺操作简单，方便，易于施工。
文档编号E04C5/12GK201162311SQ20082003289
公开日2008年12月10日 申请日期2008年3月11日 优先权日2008年3月11日
发明者丁汉山, 任大龙, 超 何, 松 张, 航 戴, 王新定, 郭范波 申请人:东南大学