具有检测碳板预应力功能的智能锚头以及锚座的制作方法

1.本实用新型涉及一种具有检测碳板预应力功能的智能锚头以及锚座，属于建设工程技术领域。


背景技术：

2.随着进几年的预应力碳纤维张拉技术在建筑和桥梁的广泛应用，常规的碳纤维材料，例如碳纤维板(简称“碳板”)，通过锚固系统对其进行张拉，碳纤维材料的两端固定于锚块夹具上，通过千斤顶对锚块夹具施加应力形成对碳纤维材料的张拉，例如中国专利文献cn207597281u所公开的一种预应力碳纤维张拉装置。然而很多情况下预应力张拉过程中，受到现场安装情况、碳纤维板结构长度、锚块夹具本身的限制，导致其有效预应力很大情况无法达到设计值，从而背离了结构加固的初衷和效果。预应力张拉的施工质量，直接影响了结构的安全性能。现有的手段可以以千斤顶上油压表的读数进行预应力的测量，并记录相关读数，传统油压表方式误差大，且在实际张拉过程需要多次回油再重新施压，且实际施工现场所用的油压千斤顶，是否经过第三方计量单位进行标定不得而知。在实际张拉过程中均由工人手工记录相关受力及伸长量数据，极易造成错误，且无数验收的预应力大小的真伪，施工一旦完成，更无法知道本条碳纤维板的张拉实际受力多少，更不解决后续实际使用过程中的预应力受力变化情况。此外，碳纤维板在张拉后基本就不对其进行实时应力监测，只有当需要检测应力变化时，才会到达现场在在碳纤维板材上贴附应变片，而预应力碳板工艺绝大部分是用在桥梁结构，而桥梁结构基本在野外，每一次检测的成本极高，需要耗费大量的人力及财力，而且以该方式仅为当时检测的数据，而无法进行长期监控。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型的目的在于提供一种具有检测碳板预应力功能的智能锚头以及锚座。
4.为了实现上述目的，本实用新型的一种具有检测碳板预应力功能的智能锚头，包括块状的本体，在所述本体上开设有变形缝，所述本体的位于变形缝的一侧部分为固定部，位于变形缝另一侧的部分为张拉部，所述固定部与张拉部之间具有连接部；所述固定部用于固定于锚座上；在所述张拉部上设置有张拉螺杆孔，所述张拉螺杆孔用于张拉螺杆穿过；在所述张拉部内侧设置有感应仓，在所述感应仓的侧壁上设置有应变片。
5.所述变形缝为两条，两条所述变形缝分布在所述连接部的两侧。
6.所述张拉部上设置有两个张拉螺杆孔，两个所述张拉螺杆孔分布在所述连接部的两侧。
7.所述应变片设置于所述感应仓的与所述变形缝相平行的侧壁上。
8.在所述本体上设置有无线传输模块和/或数据线插接模块。
9.在所述本体上还设置有走线槽。
10.在所述本体内设置有至少两个感应仓，两个所述感应仓分布在所述连接部的两
侧。
11.在所述本体内设置有四个感应仓，四个所述感应仓两两一组分布在所述连接部的两侧。
12.在同一组的两个感应仓之间设置有走线孔。
13.所述感应仓外侧设置有仓盖。
14.本实用新型还提供一种锚座，包括如前所述的具有检测碳板预应力功能的智能锚头。
15.采用上述技术方案，本实用新型的具有检测碳板预应力功能的智能锚头以及锚座，在本体上设置张拉螺杆孔用于张拉螺杆穿过后螺接于锁紧螺母，从而当张拉螺杆受到碳纤维板的拉力作用时，力能够传递至本体的张拉部上，并且直接作用于张拉螺杆孔的四周，由于本体为刚性结构，因此将承受的力传递至变形缝区域以及感应仓，在力的作用下使结构体发生形变，这些形变能够通过感应仓内的应变片进行实时信号采集，从而达到对碳纤维板进行实时应力数据采集监控的目的。
附图说明
16.图1为锚具系统的主视图。
17.图2为锚具系统的俯视图。
18.图3为锚具系统的立体图。
19.图4为锚座的结构示意图。
20.图5为锚座的分解示意图。
21.图6为本实用新型的具有检测碳板预应力功能的智能锚头的结构示意图。
22.图7为图6的另一角度示意图。
23.图8本实用新型的具有检测碳板预应力功能的智能锚头的分解示意图。
24.图9为图8的另一角度示意图。
25.图10为本实用新型的具有检测碳板预应力功能的智能锚头的剖视图。
具体实施方式
26.以下通过附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
27.本实用新型的具有检测碳板预应力功能的智能锚头，用于碳纤维板的锚具系统中，如图1-3所示，所述锚具系统包括两个锚座、碳纤维板1、位于碳纤维板1两端的锚块夹具2以及连接于锚块夹具2与锚座之间的张拉螺杆3。其中一个所述锚座为张拉端锚座4a，另一个锚座为固定端锚座4b，在所述张拉端锚座4a上设置有千斤顶5，所述千斤顶5的一端顶在所述锚座上，另一端顶在反力挡板6上。所述锚块夹具2将碳纤维板1的端部夹持固定，张拉螺杆3的一端连接于锚块夹具2，另一端穿过锚座后锁紧螺母7。在所述张拉端锚座4a中，张拉螺杆3还继续穿过所述反力挡板6后螺接于反力螺母8。
28.如图4、5所示，所述锚座包括锚固底板41、锚头42以及受力加筋肋板43，所述锚固底板41上设置有多个长孔411，高强的固定螺杆412穿过长孔411后固定于建筑结构上，在固定螺杆412的端部则设置有固定螺母413。
29.如图6-10所示，所述锚头42包括块状的本体421，在所述本体421上开设有变形缝
422，所述本体421位于变形缝422的一侧的部分为固定部421a，位于变形缝422另一侧的部分为张拉部421b，所述固定部421a与张拉部421b之间具有连接部421c，即所述连接部421c为固定部421a与张拉部421b之间没有开设变形缝的部分。在本实施例中，所述变形缝422为两条，两条所述变形缝422分布在连接部421c的两侧。
30.所述锚固底板41的边缘侧壁上设置有连接螺孔414，所述固定部421a上设置有固定部孔421a1，连接螺栓415穿过固定部孔421a1后螺接于所述连接螺孔414，从而使所述固定部421a顶在所述锚固底板41的边缘侧壁上。
31.在所述张拉部421b上设置有张拉螺杆孔423，所述张拉螺杆3穿过所述张拉螺杆孔423后螺接于锁紧螺母7。在所述锚固底板41上设置有多个榫卯结构连接孔416，在所述受力加筋肋板43上设置有榫卯结构431，所述受力加筋肋板43通过榫卯结构431插接于所述锚固底板41上，在锚固底板41上还设有肋板连接孔418，在锚固底板41下方设置螺钉穿过所述肋板连接孔418螺接于所述受力加筋肋板43。受力加筋肋板43顶在所述张拉部421b的远离所述反力螺母8的一侧，具体而言，顶在所述张拉部421b的与所述连接部421c相对应的中部区域上。在本实施例中，所述张拉部421b上连接有两个所述张拉螺杆3，两个所述张拉螺杆孔423分布在所述连接部421c的两侧。两个张拉螺杆3在所述连接部421c的两侧对所述张拉部421b施加拉力，所述受力加筋肋板43则对所述张拉部421b施加与该拉力相反方向的作用力。
32.在所述张拉部421b内侧设置有四个感应仓424，四个感应仓424两两一组分布在所述连接部421c的两侧。在每个所述感应仓424的的与所述变形缝422相平行的侧壁上设置有应变片425。所述本体421上还开设有走线槽421d用于走线，应变片425通过导线连接于数字放大模块426进行放大变成数字信号，并同时实现模似信号往数字信号的转换，再通过连接于无线传输模块427以及数据线插接模块428，通过无线传输模块427能够将应变片425采集的数据实时向外无线传输，通过数据线插接模块428则可以进行现场插接移动终端进行数据采集。在所述感应仓424外侧还设置有仓盖429。
33.在本实施例中，所述固定部421a固定于所述锚固底板41的一侧，在锚固底板41的另一侧设置有防偏转挡板44，所述张拉螺杆3穿过所述防偏转挡板44上的防偏转螺杆孔441。
34.所述受力加筋肋板43为平行设置的两个，两个所述受力加筋肋板43的顶部通过肋板连接板45连接，在肋板连接板45上设置有连接板螺钉沉孔451，受力加筋肋板43上设置有肋板螺孔432，通过第一螺钉401将肋板连接板45与受力加筋肋板43相固定。所述受力加筋肋板43与所述张拉部421b之间通过传力螺杆431螺接固定，所述防偏转挡板44则通过第二螺钉402连接于所述受力加筋肋板43和所述锚固底板41上。
35.在所述锚固底板41上还设置有透明的保护罩46，所述保护罩46扣在锚固底板41上将锚固头42、受力加筋肋板43、肋板连接板45、防偏转挡板44罩在其中。在锚固底板41上还设置有保护罩连接螺孔417，保护罩46与锚固底板41通过第三螺钉403相连接。同时在防护罩46上还设置有防护罩螺钉沉孔461，防护罩46通过第四螺钉404与肋板连接板45相固定连接。
36.在监测过程中，张拉螺杆3受到碳纤维板1的张拉，从而通过锁紧螺母7将力传递至锚头42的张拉部421b，并且力能够直接作用于张拉螺杆孔423的四周，由于锚头42的本体
421为刚性结构，因此将承受的力传递至变形缝422区域以及感应仓424，同时受力加筋肋板43顶在张拉部421b上对其施加反作用力，在两个方向力的作用下使结构体发生形变，这些形变能够通过感应仓424内的应变片425进行实时信号采集，从而达到对建筑结构进行实时应力数据采集监控的目的。两条变形缝422分布在连接部421c的两侧，并且受力加筋肋板43顶在张拉部421b的中部，张拉螺杆3在连接部421c的两侧进行张拉，以便于应变片425能够捕捉较大的变形量数据。
37.锚头42的固定部421a顶在锚固底板41的边缘侧壁上，从而直接受到锚固底板41对其施加的反作用力，该反作用力与张拉螺杆3对其施加的力方向相反，当结构体发生形变时，在变形缝422的作用下，使固定部421a的位置相对锚固底板41不变，张拉部421b的变形量相对较为明显；同时固定部421a与锚固底板41直接相互作用，而不是采用其他构件进行剪力传递的结构，也使得固定部421a与锚固底板41之间能够承受较大的作用力。此外，锚头42的固定部421a通过连接螺栓415固定在锚固底座上，两个受力加筋肋板43分别通过物理卯榫结构插接于锚固底座并通过传力螺栓与锚头42的张拉部421b相连，防偏转挡板44通过连接螺丝分别与锚固底座以及受力加筋肋板43相连，受力加筋肋板43的顶部通过肋板连接板45连接，并且最终将保护罩46整体罩在锚固底座上方，使得锚座整体结构紧凑，模块化的结构易于标准件生产加工以及组合装配，降低施工成本，易于施工现场的安装；装配完成后，整体锚座无任何焊接点，避免焊接质量造成的安全隐患，大大提高产品长期使用性能。
38.显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。