本实用新型涉及土木工程技术领域,尤其涉及一种纤维增强聚合物杆与预应力钢索的连接结构及锚杆。
背景技术:
纤维增强聚合物杆因其质量轻、抗拉拔性能好而被广泛应用于土木工程技术领域,纤维增强聚合物杆通常通过黏胶的方式和钢制部件进行连接,如申请号为201610605565.1的发明专利《一种玻璃纤维筋与钢筋的连接结构及其连接方法》。
这种黏胶的连接结构需要对黏胶的配方与胶合工艺进行严格控制,否则没有办法实现张拉力的完全传导。在黏胶和胶合工艺不精的情况下,张拉力无法完全传导,导致连接结构断裂、损坏。因此,现有技术工艺要求高、较难实现张拉力传导是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现要素:
本实用新型公开了一种纤维增强聚合物杆与预应力钢索的连接结构及锚杆,用于解决现有技术工艺要求高、较难实现张拉力传导的技术问题。
本实用新型提供了一种纤维增强聚合物杆与预应力钢索的连接结构,包括:纤维增强聚合物杆、预应力钢索、第一套筒、第二套筒和丝杆;
所述第一套筒通过轴向挤压连接所述纤维增强聚合物杆;
所述第二套筒与所述预应力钢索固定连接;
所述第一套筒和所述第二套筒通过丝杆连接。
优选地,所述第一套筒和所述第二套筒具体为钢制套筒。
优选地,所述第一套筒具体为抗拉力大于所述纤维增强聚合物杆的抗拉力公称值的套筒。
优选地,所述纤维增强聚合物杆具体为碳纤维棒。
本实用新型还提供一种锚杆,包括如上述的纤维增强聚合物杆与预应力钢索的连接结构、护套、头部结构;
所述预应力钢索的一端连接所述连接结构,另一端连接所述头部结构;
所述纤维增强聚合物杆的一端连接所述连接结构;
所述护套包裹所述纤维增强聚合物杆、所述连接结构和所述预应力钢索。
优选地,还包括垫圈;
所述垫圈连接在预应力钢索之间或连接在纤维增强聚合物杆之间。
优选地,所述纤维增强聚合物杆与所述预应力钢索的数量相同,为一根或一根以上。
优选地,所述头部结构包括锚板、锚具和保护盖;
所述锚板与所述护套连接;
所述预应力钢索穿过所述锚板与所述锚具连接;
所述保护盖与所述锚板连接,所述保护盖包围所述锚具。
优选地,所述预应力钢索和所述纤维增强聚合物杆以所述连接结构为界将所述锚杆分为钢索部分和纤维增强聚合物杆部分,所述钢索部分填充满混凝土。
从以上技术方案可以看出,本实用新型具有以下优点:
本实用新型提供了一种纤维增强聚合物杆与预应力钢索的连接结构,包括:纤维增强聚合物杆、预应力钢索、第一套筒、第二套筒和丝杆;所述第一套筒通过轴向挤压连接所述纤维增强聚合物杆;所述第二套筒与所述预应力钢索固定连接;所述第一套筒和所述第二套筒通过丝杆连接,通过轴向挤压连接可以使纤维增强聚合物杆在圆周方向均匀受力,加上套筒和预应力钢索的连接可以使得该连接结构实现张拉力的完全传导,且结构简单,不需要黏胶,解决了现有技术工艺要求高、较难实现张拉力传导的技术问题。本实用新型还提供一种锚杆,由于具备该连接结构,因此可以实现预应力钢索和纤维增强聚合物杆的连接,将锚杆分为钢索部分和纤维增强聚合物杆部分,钢索部分靠近头部,具备钢索的坚韧和耐磨,纤维增强聚合物杆部分具备各向异性,在轴向张拉力上符合工程要求,在径向上易于剪切,使得径向施工易于进行。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型提供了一种纤维增强聚合物杆与预应力钢索的连接结构的一个实施例的结构示意图;
图2为本实用新型提供的一种锚杆的一个实施例的结构示意图;
图3为本实用新型提供的一种锚杆的一个实施例中其中一个垫圈的结构示意图(AA截面图);
图4为本实用新型提供的一种锚杆的一个实施例中其中另一个垫圈的结构示意图(BB截面图);
图5为本实用新型提供的一种锚杆的一个实施例中纤维增强聚合物杆与纤维增强聚合物杆的连接结构的示意图;
其中,附图标记如下:
1、纤维增强聚合物杆;2、预应力钢索;3、第一套筒;4、第二套筒;5、丝杆;6、垫圈;7、锚板;8、锚具;9、保护盖。
具体实施方式
本实用新型公开了一种纤维增强聚合物杆与预应力钢索的连接结构及锚杆,用于解决现有技术工艺要求高、较难实现张拉力传导的技术问题。
请参阅图1,本实用新型提供了一种纤维增强聚合物杆与预应力钢索的连接结构的一个实施例,包括:纤维增强聚合物杆1、预应力钢索2、第一套筒3、第二套筒4和丝杆5;
第一套筒3通过轴向挤压连接纤维增强聚合物杆1;
第二套筒4与预应力钢索2固定连接;
第一套筒3和第二套筒4通过丝杆5连接。
本实用新型提供了一种纤维增强聚合物杆1与预应力钢索2的连接结构,包括:纤维增强聚合物杆1、预应力钢索2、第一套筒3、第二套筒4和丝杆5;第一套筒3通过轴向挤压连接纤维增强聚合物杆1;第二套筒4与预应力钢索2固定连接;第一套筒3和第二套筒4通过丝杆5连接,通过轴向挤压连接可以使纤维增强聚合物杆1在圆周方向均匀受力,加上套筒和预应力钢索2的连接可以使得该连接结构实现张拉力的完全传导,且结构简单,不需要黏胶,解决了现有技术工艺要求高、较难实现张拉力传导的技术问题。
进一步地,第二套筒4也可以是通过轴向挤压连接预应力钢索2。
进一步地,第一套筒3和第二套筒4具体为钢制套筒。
进一步地,第一套筒3具体为抗拉力大于纤维增强聚合物杆1的抗拉力公称值的套筒。事实上整个连接结构的抗拉力都可以设计为大于纤维增强聚合物杆1的抗拉力公称值,这样,当拉力大于一定程度时,连接结构不会先断裂,理论上能够达到100%的张拉力传导。
进一步地,纤维增强聚合物杆1具体为碳纤维棒。采用碳纤维棒的抗拉力更加好,且重量更轻,结构更结实。
以上是对本实用新型提供了一种纤维增强聚合物杆1与预应力钢索2的连接结构的一个实施例进行详细的描述,以下将对本实用新型提供的一种锚杆的一个实施例进行详细的描述。
请参阅图2,本实用新型提供的一种锚杆的一个实施例,包括如上述的纤维增强聚合物杆1与预应力钢索2的连接结构、护套、头部结构;
预应力钢索2的一端连接上述的连接结构,另一端连接头部结构;
纤维增强聚合物杆1的一端连接上述的连接结构;
护套包裹纤维增强聚合物杆1、连接结构和预应力钢索2。
本实用新型还提供一种锚杆,由于具备该连接结构,因此可以实现预应力钢索2和纤维增强聚合物杆1的连接,将锚杆分为钢索部分和纤维增强聚合物杆1部分,钢索部分靠近头部,具备钢索的坚韧和耐磨,纤维增强聚合物杆1部分具备各向异性,在轴向张拉力上符合工程要求,在径向上易于剪切,使得径向施工易于进行。
进一步地,请参阅图3和图4,本实用新型还包括垫圈6;
垫圈6连接在预应力钢索2之间或连接在纤维增强聚合物杆1之间。当一根锚杆具有多根预应力钢索2时,垫圈6可以连接在它们之间,固定它们之间的位置,增强他们之间的联系。当只有一条预应力钢索2时,也可以固定其位置,垫圈6主要起固定作用。当被固定物改变为纤维增强聚合物杆1时,原理基本相同。
进一步地,纤维增强聚合物杆1与预应力钢索2的数量相同,为一根或一根以上。比如一根锚杆里有三根纤维增强聚合物杆1,则有三根预应力钢索2,纤维增强聚合物杆1与预应力钢索2之间设置有连接结构。此外,若纤维增强聚合物杆1不够长,则可以通过连接结构额外连接更多的纤维增强聚合物杆1。如图5所示,可以通过连接结构使两个纤维增强聚合物杆1连接。
进一步地,头部结构包括锚板7、锚具8和保护盖9;
锚板7与护套连接;
预应力钢索2穿过锚板7与锚具8连接;
保护盖9与锚板7连接,保护盖9包围锚具8。
头部结构固定在地基之上,可用于固定锚杆。
进一步地,预应力钢索2和纤维增强聚合物杆1以连接结构为界将锚杆分为钢索部分和纤维增强聚合物杆1部分,钢索部分填充满混凝土。钢索部分为传统的锚杆结构,具有传统锚杆的作用,纤维增强聚合物杆1部分具有纤维增强聚合物的各向异性,在轴向的张拉力上能够承受巨大的张拉力,在径向上易于施工,比如在进行隧道挖掘的时候,锚杆从地表或挡土墙内壁延伸至地底,可以起到固定作用,而后需要进行隧道挖掘的时候,隧道挖掘机从纤维增强聚合物杆1部分径向施工,能够顺利挖掘出合适的隧道,如果采用传统的锚杆则需要采用特殊工具去掉锚杆。
以上对本实用新型所提供的一种纤维增强聚合物杆与预应力钢索的连接结构及锚杆进行了详细介绍,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。