CN103352538A - 一种带辅助压紧环的预应力纤维增强复合材料索锚固装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带辅助压紧环的预应力纤维增强复合材料索锚固装置，包括锚块、设置在锚块的开孔中的复合材料索锚固夹片、设置在复合材料索锚固夹片中的复合材料索和设置在复合材料索锚固夹片两端的辅助压紧环，复合材料索锚固夹片为整体结构且两端均超出锚块，复合材料索锚固夹片本体两端的直径沿端部向里递增，随着辅助压紧环从本体端部向里旋紧，复合材料索锚固夹片对复合材料索的夹持力不断增大；复合材料索锚固夹片的本体上设置有n个纵向的开槽。本发明锚固装置应用于FRP索的锚固，具有可重复使用、锚固效率高等优点，本发明在夹片两端部外表面布有螺纹，设置辅助压紧环，增加了夹片与FRP筋的挤压力，可有效减小锚块长度。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于预应力FRP索的夹持锚固装置。
背景技术
FRP筋是由若干股连续纤维束按特定的工艺经配套树脂浸渍固化而成（英文Fiber Reinforced Polymer，缩写为FRP），筋材按材料类型分为CFRP、GFRP、AFRP、BFRP等。FRP材料具有轻质、抗拉强度高、耐腐蚀等性能，应用于索结构中可以产生较好的效益。
FRP材料的使用正在逐步推广，要充分发挥FRP索高强、耐腐蚀的特点必须辅以一种高效的夹持锚具。现有的预应力FRP索锚固装置主要采用灌胶粘结，FRP索成束后整体***套筒内后灌胶，通过胶体的粘结力与套筒形成一体，然后通过螺栓螺纹或者夹片夹持住套筒形成锚固，此种方法锚固装置不可以重复使用。另外，如果成束索中单个索滑移拔出，粘结胶体内部出现空洞则整个锚固装置即失效，影响整个结构的使用性能或安全。
发明内容
技术问题：为了解决现有FRP索锚固装置不可重复使用，变形不均匀、锚固效率低的情况，本发明提供了一种使夹片保持整体、前后变形均匀，可以重复使用的FRP索锚固装置。
技术方案：本发明的带辅助压紧环的预应力纤维增强复合材料索锚固装置，包括锚块、设置在锚块的开孔中的复合材料索锚固夹片、设置在复合材料索锚固夹片中的复合材料索和设置在复合材料索锚固夹片两端的辅助压紧环，复合材料索锚固夹片为整体结构且两端均超出锚块，复合材料索锚固夹片本体两端的直径沿端部向里递增，随着辅助压紧环从本体端部向里旋紧，复合材料索锚固夹片对复合材料索的夹持力不断增大；复合材料索锚固夹片的本体上设置有n个纵向的开槽，其中n为偶数且n≥4，开槽从复合材料索锚固夹片本体的一端开口，在距本体另一端的距离为本体长度5%—15%的位置封闭，n个开槽以复合材料索锚固夹片的轴线中心对称，两相邻开槽的开口方向相反。
本发明的优选方案中，锚块上设置的复合材料索锚固夹片为多个，多个复合材料索锚固夹片以锚块横截面的形心为中心对称分布，各个锚固夹片单独工作，夹持纤维复合材料索。
本发明的优选方案中，辅助压紧环与复合材料索锚固夹片螺纹连接。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：
（1）现有FRP索锚固装置均使用锚块锥台开孔，FRP索先成束***开孔并灌注粘结体形成整体后锚固，此锚固装置靠粘结体材料把锚块与FRP索粘结成整体，装置具有一次性，不可以重复使用，本发明采用夹片夹持，可以退锚，重复使用；
（2）现有粘结体群锚方式在其中单根FRP索滑移失效后，粘结体内部形成空孔，其他索便无法形成有效夹持，整束索即失效，本发明夹片夹持可单独作用，在单根索失效时不影响其他索的作用，并可以在工作过程中单根局部换索；
（3）为保持锚固效果夹片夹持筋材需要一定的长度，现有锚块与夹片长度基本等同，锚固块大在特定情况下导致锚具布置的困难，采用辅助压紧环的新型FRP索锚固装置能有效保证夹片与索之间的连接，相较于不带压紧环的的锚固装置，辅助压紧环的应用可以减小夹持索所需锚固长度，从而减小锚块的长度，在一些特定的对锚块长度有限制的情况下能够取得理想的效果；
（4）现有预应力钢绞线夹片上下开槽贯通，不能保持夹片整体性，导致夹持效率低，本发明夹片上下交错开槽，且不完全贯通，在保持夹持力上下均匀的同时保持整体性，提高了锚固效率；
（5）现有预应力钢绞线夹片带齿，夹持时会损伤索，本发明夹片内部增加摩擦方式处理，不损伤FRP索。
附图说明
图1为带辅助压紧环夹片示意图；
图2为夹片侧向D-D剖面图；
图3为夹片侧向E-E剖面图；
图4为复合材料索与夹片作用示意图；
图5为夹片A-A横断面；
图6为夹片B-B横断面；
图7为夹片C-C横断面；
图8为矩形三根锚锚块平面图；
图9为矩形三根锚锚块夹片锚固示意图；
图10为环形三根锚锚块平面图；
图11为环形群锚锚块平面图；
图中有：锚块1、复合材料索锚固夹片2、复合材料索3、辅助压紧环4、开槽21。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明做进一步具体说明。
复合材料索锚固夹片2的本体上设置有n个纵向的开槽21，其中n为偶数且n ≥ 4，开槽21从复合材料索锚固夹片2本体的一端开口，在距本体另一端的距离为本体长度5%—15%的位置封闭，n个开槽21以复合材料索锚固夹片2的轴线中心对称，两相邻开槽21的开口方向相反，如图2和图3所示为4个开槽夹片的示意图。
锚块1上设置的复合材料索锚固夹片2为多个时，多个复合材料索锚固夹片2以锚块1横截面的形心为中心对称分布。锚块截面形式为规则几何图形，如长方形，正方形，圆形，椭圆形等。
实施例1：单根复合材料索锚固
本发明的单根复合材料索锚固实施过程如下：将复合材料索3穿过结构和锚块1，将复合材料索锚固夹片2套在索上并推进锚块1的孔内，在夹片端部套上辅助压紧环4，使用千斤顶张拉复合材料索3同时将复合材料索锚固夹片2向锚块1内推紧，至所需预应力后旋紧压紧环4，卸掉千斤顶的拉力，复合材料索3在预应力下回缩收紧，带动复合材料索锚固夹片2，使复合材料索锚固夹片2与锚块1之间紧密结合。图4为复合材料索3与复合材料索锚固夹片2作用示意图，图中F为复合材料索3中的预拉力，σ为锚块1对复合材料索锚固夹片2的挤压力，τ为复合材料索锚固夹片2对复合材料索3的摩擦力。
实施例2：三根复合材料索在矩形锚块中锚固
矩形锚块如附图7所示，每根FRP索（复合材料索）的锚固方法同上例所述，三根锚固示意图如附图8所示。
实施例3：三根复合材料索在环形锚块中锚固
环形锚块如附图9所示，每根FRP索的锚固方法同上例所述。
实施例4：多根复合材料索在环形锚块中锚固
环形锚块如附图10所示，每根FRP索的锚固方法同上例所述。
Claims (3)
1.一种带辅助压紧环的预应力纤维增强复合材料索锚固装置，其特征在于，该锚固装置包括锚块（1）、设置在所述锚块（1）的开孔中的复合材料索锚固夹片（2）、设置在所述复合材料索锚固夹片（2）中的复合材料索（3）和设置在复合材料索锚固夹片（2）两端的辅助压紧环（4），所述复合材料索锚固夹片（2）为整体结构且两端均超出锚块（1），所述复合材料索锚固夹片（2）本体两端的直径沿端部向里递增，随着所述辅助压紧环（4）从本体端部向里旋紧，复合材料索锚固夹片（2）对复合材料索（3）的夹持力不断增大；复合材料索锚固夹片（2）的本体上设置有n个纵向的开槽（21），其中n为偶数且n≥4，所述开槽（21）从复合材料索锚固夹片（2）本体的一端开口，在距本体另一端的距离为本体长度5%—15%的位置封闭，n个开槽（21）以复合材料索锚固夹片（2）的轴线中心对称，两相邻开槽（21）的开口方向相反。
2.根据权利要求1所述带辅助压紧环的预应力纤维增强复合材料索锚固装置，其特征在于，所述锚块（1）上设置的复合材料索锚固夹片（2）为多个，所述多个复合材料索锚固夹片（2）以锚块（1）横截面的形心为中心对称分布，各个锚固夹片（2）单独工作，夹持纤维复合材料索。
3.根据权利要求1或2所述的带辅助压紧环的预应力纤维增强复合材料索锚固装置，其特征在于，所述辅助压紧环（4）与复合材料索锚固夹片（2）螺纹连接。
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