一种分体式预应力碳纤维板锚具的制作方法

本公开一般涉及建筑加固技术领域，尤其涉及一种分体式预应力碳纤维板锚具。

背景技术：

预应力碳纤维板加固技术可用于桥梁及民建建筑物的加固，提高结构承载力和耐久性，减小甚至封闭裂缝。

有效的对被加固件施加预应力的核心便是锚具系统，现有的锚具(例如：波形锚具，sika锚具和部分楔形锚具)无法发挥碳纤维板的高性能，这些锚具都存在着难以发挥碳纤维板的强度极限的问题，尤其在施加较高的应力(大于1500mpa)无法保证锚具的安全性。

现有的，(1)波形锚具需要环氧树脂粘接，不仅存在结构胶的老化问题，同时尺寸较长，需要较长的安装时间和结构胶的完全固化时间；(2)sika锚具同样使用环氧树脂作为胶黏剂，安装和固化时间长；(3)部分楔形锚具尺寸大(如长度超过200mm)，碳纤维板极限张拉时非正常破坏。因此，开发安全性能高，安装便捷和锚具尺寸小的锚具显得尤为重要。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种便于固定安装，结构强度更高，可充分发挥碳纤维板的强度极限，确保结构安全性的分体式预应力碳纤维板锚具。

本发明提供的一种分体式预应力碳纤维板锚具，包括上锚头；上锚头的下方设置有分离的下锚头；上锚头与下锚头通过螺栓可拆卸的固定连接；上锚头与下锚头之间设置有楔形孔道；碳纤维板的一端伸入楔形孔道内；楔形孔道沿远离碳纤维板方向的高度逐渐增加；楔形孔道内位于碳纤维板的上下两面对称的设置有与楔形孔道相匹配的楔块；楔块靠近碳纤维板的表面设置有第一粗糙面；楔块与碳纤维板之间设置有夹片；夹片为采用柔性金属材料制作而成的；夹片靠近楔块的表面设置有第二粗糙面；夹片靠近碳纤维板的表面设置有第三粗糙面。

优选的，上锚头及下锚头沿碳纤维板长度方向的长度为100-125mm。

优选的，夹片为薄铜板。

优选的，第一粗糙面、第二粗糙面及第三粗糙面均为采用喷砂处理形成的粗糙表面。

相对于现有技术而言，本发明的有益效果是：

1.本发明的分体式预应力碳纤维板锚具能够发挥碳纤维板的极限强度，最大高达3200mpa，是目前所报告的数据中最高，根据gb50367-2011要求，重要构建设计张拉应力为1150mpa，安全系数接近2.8，极大提高了施工过程的安全性；

2.该锚具组装方便，设置有上锚头、下锚头、楔块、夹片以及用于固定上锚头和下锚头的螺栓组成，无需环氧树脂粘接，避免了结构胶老化的问题，结构耐久性更长；

3.该锚具的上锚头与下锚头是通过螺栓固定连接的，加固作业完成后，通过拆卸螺栓可十分方便的将上锚头与下锚头拆卸下来，便于重复使用；

4.锚具尺寸短，上锚头及下锚头的长度仅为100-125mm，精简了结构尺寸。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，

本技术：
的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请实施例提供的一种分体式预应力碳纤维板锚具的结构示意图；

图2为分体式预应力碳纤维板锚具的剖面结构示意图。

图中标号：11、上锚头；12、下锚头；13、螺栓；14、楔形孔道；15、碳纤维板；16、楔块；17、夹片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1～图2，本申请的实施例提供了一种分体式预应力碳纤维板锚具，包括上锚头11；上锚头11的下方设置有分离的下锚头12；上锚头11与下锚头12通过螺栓13可拆卸的固定连接；上锚头11与下锚头12之间设置有楔形孔道14；碳纤维板15的一端伸入楔形孔道14内；楔形孔道14沿远离碳纤维板15方向的高度逐渐增加；楔形孔道14内位于碳纤维板15的上下两面对称的设置有与楔形孔道14相匹配的楔块16；楔块16靠近碳纤维板15的表面设置有第一粗糙面；楔块16与碳纤维板15之间设置有夹片17；夹片17为采用柔性金属材料制作而成的，当张拉碳纤维板15时，楔形孔道14内部与楔块16接触，出现应力集中，传递到夹片17上后，夹片17会通过变形将应力分散作用在碳纤维板15表面，防止碳纤维板15出现应力集中，而导致非正常破坏；夹片17靠近楔块1的表面设置有第二粗糙面；夹片17靠近碳纤维板15的表面设置有第三粗糙面。

工作原理：

在使用本发明的锚具固定碳纤维板15时，首先将一块楔块16放置在下锚头12的楔形孔道14内，再将夹片17放置在楔块16上，将碳纤维板15的端部放置在夹片17上。然后，依次将夹片17、楔形块16和上锚头11放置在碳纤维板15上，通过螺栓13将上锚头11与下锚头12进行固定，便完成了对碳纤维板15的锚固，固定安装十分简便。

该锚具在使用时，可在楔形孔道14的内表面涂抹一层润滑油，减小楔块16与楔形孔道14之间的摩擦系数，使得在张拉碳纤维板15时，楔块16更易于向楔形孔道14内滑动，从而夹紧碳纤维板15。

经张拉试验验证，本发明的锚具固定碳纤维板15的最大抗拉强度高达3200mpa，伸长率达到1.9％，弹性模量达到166gpa，破坏形式为爆炸式破坏，此数据目前现有文献中报告最高。

在一优选实施例中，上锚头11及下锚头12沿碳纤维板15长度方向的长度为100-125mm。

在一优选实施例中，夹片17为薄铜板。

在一优选实施例中，第一粗糙面、第二粗糙面及第三粗糙面均为采用喷砂处理形成的粗糙表面，粗糙度大，对碳纤维板15的固定效果非常好。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：

1.一种分体式预应力碳纤维板锚具，其特征在于，包括上锚头；所述上锚头的下方设置有分离的下锚头；所述上锚头与所述下锚头通过螺栓可拆卸的固定连接；所述上锚头与所述下锚头之间设置有楔形孔道；碳纤维板的一端伸入所述楔形孔道内；所述楔形孔道沿远离所述碳纤维板方向的高度逐渐增加；所述楔形孔道内位于所述碳纤维板的上下两面对称的设置有与所述楔形孔道相匹配的楔块；所述楔块靠近所述碳纤维板的表面设置有第一粗糙面；所述楔块与所述碳纤维板之间设置有夹片；所述夹片为采用柔性金属材料制作而成的；所述夹片靠近所述楔块的表面设置有第二粗糙面；所述夹片靠近所述碳纤维板的表面设置有第三粗糙面。

2.根据权利要求1所述的分体式预应力碳纤维板锚具，其特征在于，所述上锚头及所述下锚头沿所述碳纤维板长度方向的长度为100-125mm。

3.根据权利要求2所述的分体式预应力碳纤维板锚具，其特征在于，所述夹片为薄铜板。

4.根据权利要求2所述的分体式预应力碳纤维板锚具，其特征在于，所述第一粗糙面、所述第二粗糙面及所述第三粗糙面均为采用喷砂处理形成的粗糙表面。

技术总结
本申请公开了一种分体式预应力碳纤维板锚具，包括上锚头；上锚头的下方设置有分离的下锚头；上锚头与下锚头通过螺栓可拆卸的固定连接；上锚头与下锚头之间设置有楔形孔道；碳纤维板的一端伸入楔形孔道内；楔形孔道沿远离碳纤维板方向的高度逐渐增加；楔形孔道内位于碳纤维板的上下两面对称的设置有与楔形孔道相匹配的楔块；楔块与碳纤维板之间设置有夹片。本实用新型的分体式预应力碳纤维板锚具便于固定安装，结构强度更高，可充分发挥碳纤维板的强度极限，确保结构安全性。

技术研发人员：罗仕刚
受保护的技术使用者：卡本科技集团股份有限公司
技术研发日：2019.08.30
技术公布日：2020.05.15