专利名称：平转调整预紧型定向夹持式锚具的制作方法
技术领域：
本发明属于工程结构的预应力技术领域，具体涉及一种与张拉装置分离的预应力片材夹持锚具，能够实现预应力片材张拉后的定向锚固，确保预应力片材在锚固后仅承受轴向拉力，片材内部不会出现横向剪应力和翘曲应力，并能消除锚具回缩，减小预应力损失。
背景技术：
预应力技术，广泛应用于工业与民用建筑、桥梁工程等结构工程中，采用了预应力技术的混凝土结构在抗裂性能、刚度和耐久性等方面都会大大提高，特别是经预应力张拉的高强度纤维复合材料片材，能广泛应用于增强或加固土木工程结构(如混凝土结构、钢结构、木结构等)，从而提高工程结构的承载能力，并延长其使用寿命，具有很重要的社会、经济效益。由于片状材料本身的受力特点(如抗剪性能差)，锚固时需保证锚具的受力方向与片材受力方向相同，才能确保锚下片材不会出现横向剪应力和翘曲应力，同时，应消除或尽量减小因片材回缩引起的预应力损失，保障结构有效预应力。现有的锚固体系为实现定向锚固，一般采用同装置张拉锚固的方法，即张拉锚具也是锚固锚具，张拉和锚固均由同一锚具完成。该方法的主要局限是张拉和锚固不能分离，必须在安装锚具的位置进行张拉，锚固点必须要有供张拉施工的充足空间才能施工;张拉与锚固采用同一锚具，锚具为满足张拉要求通常尺寸较大，构造复杂，而作为永久锚固部件，锚具不能重复利用，既损耗了材料也不美观。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单的与张拉装置分离的片材夹持锚具，能够通过平转调整实现预应力片材的定向锚固，确保预应力片材在锚固后仅承受轴向拉力，片材内部不会出现横向剪应力和翘曲应力，并能通过预紧方式消除锚具回缩引起的的预应力损失。为达上述目的，本发明提供的一种平转调整预紧型定向夹持式锚具，包括锚夹板组合、导向块、预紧螺栓螺母组合和定位螺杆螺母组合，所述锚夹板组合由上夹板、下夹板和夹持螺栓螺母组合组成，所述上夹板与下夹板通过曲面相互契合，所述夹持螺栓螺母组合设置在上、下夹板上并对称布置在上、下夹板的左右两侧，关键在于所述导向块上开有与定位螺杆螺母组合数量相同的弧形孔，所述弧形孔对称设置在导向块的左右两侧，且弧形孔的弧段均位于同一圆周上，所述导向块通过定位螺杆螺母组合固定在工程结构上；所述导向块位于锚夹板组合的前方，所述下夹板上开有供预紧螺栓螺母组合通过的圆形孔， 所述圆形孔的轴线位于锚夹板组合的纵向中截面上，所述导向块上开有供预紧螺栓螺母组合通过的第一条形孔，所述预紧螺栓螺母组合水平穿过下夹板和导向块将两者预紧在一起，所述导向块的前端面和后端面为两个相互平行的曲面且具有相同的曲率中心，所述锚夹板组合的前端面与导向块的后端面抵压接触。该发明是这样实施的片材张拉前，预先在工程结构的待锚固位置安装定位螺杆， 并将导向块穿到定位螺杆上，再通过预紧螺栓螺母组合将预穿有夹持螺栓的下夹板与导向块连接；然后，通过另外设置的张拉装置对片材施加预应力，进行张拉；待片材张拉完成后，水平旋转导向块，使导向块前、后端面的曲率中心位于片材中轴线所在的竖直面内，再通过定位螺母锁紧，形成定位导向装置；导向块安装完成后，调整下夹板位置，使下夹板的中轴线位于片材中轴线所在的竖直面内，然后旋紧预紧螺母，使锚夹板组合的前端面与导向块的后端面抵压接触，实现下夹板的预紧，同样，将上夹板穿过夹持螺栓，进行预紧；安装夹持螺母，拆除预应力张拉装置，拆下预紧螺栓螺母组合，完成锚固工作。这样，片材中的预应力依次通过锚夹板组合、导向块、定位螺杆螺母组合传递到工程结构上。本发明可广泛应用于已建或在建的桥梁、房屋建筑等各种工程结构的预应力施工，特别适用于对混凝土梁、板等进行体外预应力施工，其有益效果是
1)能实现张拉与锚固的装置分离，使预应力张拉不受锚固区空间的限制，可根据实际条件灵活施工；
2)上夹板与下夹板通过曲面契合在一起，进一步保证了预应力片材在锚夹板组合中夹持稳固；
3)能够通过预紧方式消除锚具回缩引起的的预应力损失；
4)采用与张拉分离的锚固装置，锚具尺寸得以减小，既节省了材料又使锚具外形更加简洁、美观，且张拉装置能重复使用，工程造价大大降低；
5)专门设置的导向块，通过水平旋转导向块和锚夹板组合，调整预应力片材、锚夹板组合、导向块之间的位置关系，从而实现预应力片材的定向锚固，即使锚夹板组合的夹持面为曲面，片材夹持段也不会产生翘曲应力，能够确保预应力片材在锚固后仅承受轴向拉力，片材内部不会出现横向剪应力。
图I是本发明的结构形式之一(分解状态)。
图2是图I的组合状态图(不包括预紧螺栓螺母组合)。
图3是本发明的结构形式之二 (分解状态)。
图4是本发明中导向块的结构形式之二。
图5是本发明中导向块的结构形式之三。
图6是本发明中导向块与锚夹板组合抵压接触的形式之
图7是本发明中导向块与锚夹板组合抵压接触的形式之具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例I :
如图I、图2所示的平转调整预紧型定向夹持式锚具，由锚夹板组合I、导向块2、预紧螺栓螺母组合3、定位螺杆螺母组合4组成。锚夹板组合I由上夹板la、下夹板Ib和十组夹持螺栓螺母组合Ic组成，上夹板Ia与下夹板Ib通过曲面相互契合，夹持螺栓螺母组合Ic由夹持螺栓和夹持螺母组成。预应力片材5夹在上、下夹板la、lb之间并通过夹持螺栓螺母组合Ic紧固，夹持螺栓螺母组合Ic设置在上、下夹板la、lb上并对称布置在上、下夹板 IaUb的左右两侧，上、下夹板la、lb的左右两侧各为五组夹持螺栓螺母组合lc。导向块2由上导向块2a和下导向块2b叠合而成。导向块2上开有四个弧形孔A, 弧形孔A对称设置在导向块2的左右两侧，导向块2的左右两侧各有两个弧形孔A，四个弧形孔A的弧段均位于同一圆周上，导向块2可沿着弧形孔A的圆心水平转动。导向块2通过定位螺杆螺母组合4固定在工程结构上，与工程结构间形成传力连接，定位螺杆螺母组合4 由定位螺杆和定位螺母组成，定位螺杆首先与连接板6可靠连接在一起，再通过连接板6固结在工程结构上。弧形孔A的数量与定位螺杆螺母组合4的数量相同。导向块2位于锚夹板组合I的前方。预紧螺栓螺母组合3共两组，分别位于预应力片材5的上下两侧，预紧螺栓螺母组合3由预紧螺栓和预紧螺母组成。上、下夹板la、lb 上分别开有供预紧螺栓螺母组合3通过的圆形孔B，圆形孔B的轴线位于锚夹板组合I的纵向中截面上。上导向块2a和下导向块2b上分别开有一个供预紧螺栓螺母组合3通过的第一条形孔C。第一条形孔C设置为条形孔，以便水平旋转导向块2和锚夹板组合I时，预紧螺栓螺母组合3在导向块2内有足够的水平调整空间。两组预紧螺栓螺母组合3水平穿过锚夹板组合I和导向块2将两者预紧在一起。导向块2的前端面和后端面为两个相互平行的曲面且具有相同的曲率中心，锚夹板组合I的前端面为曲面，锚夹板组合I的前端面与导向块2的后端面抵压接触。实施例2
如图3所示的平转调整预紧型定向夹持式锚具，与实施例I的区别在于预紧螺栓螺母组合3只有一组，位于预应力片材5的下侧，相应地，设置在锚夹板组合I上的供预紧螺栓螺母组合3通过的圆形孔B、设置在导向块2上供预紧螺栓螺母组合3通过的第一条形孔C 均为一个。圆形孔B开在下夹板Ib上，第一条形孔C开在下导向块2b上。相比实施例1， 结构更为简化。另外，定位螺杆螺母组合4的定位螺杆直接与工程结构固结。如图4、5所示的导向块2，可以单独为一个构件，而非上下两块叠合而成。如图4 所示的导向块2，其上开有两个供预紧螺栓螺母组合3通过的第一条形孔C、一个供预应力片材5通过的第二条形孔D，适用于两组预紧螺栓螺母组合3的结构形式。如图5所示的导向块2，其上开有一个供预紧螺栓螺母组合3通过的第一条形孔C、一个供预应力片材5通过的第二条形孔D，适用于一组预紧螺栓螺母组合3的结构形式。第二条形孔D设置为条形孔，以便水平旋转导向块2和锚夹板组合I时，预应力片材5在导向块2内有足够的水平调整空间。如图6、7所示,导向块2的前端面和后端面为两个相互平行的曲面且具有相同的曲率中心，可以是圆弧面或圆球面等。如图6，锚夹板组合I的前端面为曲面。如图7，锚夹板组合I的前端面也可以是平面。如图1、2，夹持螺栓螺母组合Ic对称设置在锚夹板组合I的左右两侧，定位螺杆螺母组合4对称设置在导向块2的左右两侧，夹持螺栓螺母组合Ic和定位螺杆螺母组合4均为偶数组，两者的数量根据锚固的相关力学要求确定。以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不以此作为发明的限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种平转调整预紧型定向夹持式锚具，包括锚夹板组合(I)、导向块(2)、预紧螺栓螺母组合(3)和定位螺杆螺母组合(4)，所述锚夹板组合(I)由上夹板(la)、下夹板(Ib)和夹持螺栓螺母组合(Ic)组成，所述上夹板(Ia)与下夹板(Ib)通过曲面相互契合，所述夹持螺栓螺母组合(Ic)设置在上、下夹板(la、lb)上并对称布置在上、下夹板(la、lb)的左右两侧，其特征在于所述导向块(2)上开有与定位螺杆螺母组合(4)数量相同的弧形孔(A)，所述弧形孔(A)对称设置在导向块(2)的左右两侧，且弧形孔(A)的弧段均位于同一圆周上， 所述导向块(2)通过定位螺杆螺母组合(4)固定在工程结构上；所述导向块(2)位于锚夹板组合(I)的前方，所述下夹板(Ib)上开有供预紧螺栓螺母组合(3)通过的圆形孔(B)，所述圆形孔(B)的轴线位于锚夹板组合(I)的纵向中截面上，所述导向块(2)上开有供预紧螺栓螺母组合(3)通过的第一条形孔(C)，所述预紧螺栓螺母组合(3)水平穿过下夹板(Ib)和导向块(2)将两者预紧在一起，所述导向块(2)的前端面和后端面为两个相互平行的曲面且具有相同的曲率中心，所述锚夹板组合(I)的前端面与导向块(2)的后端面抵压接触。
2.按照权利要求I所述的平转调整预紧型定向夹持式锚具，其特征在于所述导向块 (2)由上导向块(2a)和下导向块(2b)叠合而成。
3.按照权利要求I所述的平转调整预紧型定向夹持式锚具，其特征在于所述导向块(2)为单独的一个构件，该导向块(2)上开有供预应力片材(5)通过的第二条形孔(D)。
4.按照权利要求2或3所述的平转调整预紧型定向夹持式锚具，其特征在于所述上夹板(Ia)上开有供另一预紧螺栓螺母组合(3)通过的圆形孔(B)，该圆形孔(B)的轴线位于锚夹板组合(I)的纵向中截面上，相应地，在所述导向块(2)上开有供该预紧螺栓螺母组合(3)通过的另一第一条形孔(C)。
5.按照权利要求I一3中任一项所述的平转调整预紧型定向夹持式锚具，其特征在于 所述锚夹板组合(I)的前端面为平面。
全文摘要
本发明公开了一种平转调整预紧型定向夹持式锚具，包括锚夹板组合、导向块，导向块通过定位螺杆螺母组合固定在工程结构上；锚夹板组合上开有供预紧螺栓螺母组合通过的圆形孔，圆形孔的轴线位于锚夹板组合的纵向中截面上，导向块上开有供预紧螺栓螺母组合通过的第一条形孔，预紧螺栓螺母组合水平穿过锚夹板组合和导向块将两者预紧在一起，导向块的前端面和后端面为两个相互平行的曲面且具有相同的曲率中心，锚夹板组合的前端面与导向块的后端面抵压接触。该锚具与张拉装置分离设置，通过平转调整实现预应力片材的定向锚固，通过预紧方式消除锚具回缩引起的的预应力损失，使预应力张拉不受锚固区空间的限制，张拉装置可重复使用。
文档编号E04C5/12GK102587585SQ201210029890
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月10日 优先权日2012年2月10日
发明者全恩懋 申请人:全恩懋