[实用新型]预应力FRP筋锚具的张拉装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种预应力FRP筋锚具，特别涉及一种预应力FRP筋锚具的张拉装置。

背景技术

在建筑施工中，已经用纤维增强复合材料(FRP)筋或索代替普通预应力钢绞线，由于FRP筋具有轻质高强耐腐蚀的优良特性，使其在新建结构物、加固工程及其复杂环境下结构物中有着越来越广泛的应用。应用预应力技术可以充分发挥FRP筋高强度的特点，而FRP筋用作预应力筋的最大难点是专用锚具的开发，FRP筋的抗剪强度通常不到其抗拉强度的10％，若直接应用普通钢绞线锚具，将造成锚固区FRP筋首先被破坏。目前，国内外FRP筋专用锚具根据锚固方法基本上可分为两类：即楔块型和粘结型，楔块型锚具包括夹片式和锥塞式，楔块型锚具中的锚环对机械加工的要求比较高；而粘结型锚具由于比较容易制造且锚固效果好，在各种结构试验及工程实际中应用更多，它是用粘结材料(一般用树脂类)将FRP筋与钢套筒粘结在一起，钢套筒外表面加工有螺纹，张拉后用配套螺母作为卡具锚固在垫板上，锚固完后，钢套筒大部分将留在结构物内部，只有螺母以外很短的一部分露在外边，粘结型锚具的缺点是，张拉困难，无法直接利用常用设备进行张拉，为了能直接使用穿心式千斤顶进行张拉，如图1所示，现在的方法一般是，用树脂粘结剂3将FRP筋4与钢套筒1的一端粘结在一起，钢套筒1外表面加工有螺纹12，张拉后用配套螺母5作为卡具锚固在垫板上，钢套筒1另一端预留出一部分长度并加工有内螺纹11后，将一端具有外螺纹21的钢杆2螺接在钢套筒1内。

该粘结型锚具的张拉装置存在的缺点如下：

1、需要准备多种直径的连接用钢杆；

由于FRP筋的种类较多，例如GFRP、CFRP、AFRP，FRP筋不同，钢套筒内粘结剂的厚度将不同，而且每种FRP筋又有多种直径，这样就导致钢套筒的内径各有不同，给张拉装置的选用带来极大的不便，也造成了钢杆的浪费。

2、钢杆的长度是固定的，不能调节。然而不同筋的抗拉强度相差较大，张拉控制应力也不同，即张拉力的变化幅度将很大，需要不同型号的千斤顶及传感器，千斤顶及传感器型号不同需要钢杆的长度也将随之不同，而且受千斤顶行程及FRP筋极限伸长率不同的限制，钢杆不又宜过长，所以钢杆长度比较难确定。

3、钢套筒预留长度不易确定。钢套筒预留过短，与钢杆的连接不牢靠；钢套筒预留过长，由于为了保证锚具的锚固效果，FRP筋两端必须严格对中，若钢套筒预留过长，会给FRP筋的对中和粘结剂的灌注带来困难，并且张拉后，不易处理。

4、钢套筒上的螺母承压面积小，需要另加垫板，操作不方便，且预应力损失大。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决粘结型锚具张拉装置存在的上述四个缺点，而提供一种预应力FRP筋锚具的张拉装置。

本实用新型是由钢套筒、环状定位锚板、连接转换件、钢杆、顶抵螺母、撑力架组成，其中，钢套筒外壁具有螺纹，钢套筒内部整体以粘结剂粘接固定FRP筋，环状定位锚板呈锥台形，环状定位锚板的中心开设有与钢套筒外螺纹相配合的螺纹孔，连接转换件为圆柱体，其一端的柱体中心开设有与钢套筒外螺纹相配合的螺纹孔，其另一端螺接有钢杆，钢杆外壁具有螺纹，顶抵螺母螺接在钢杆上。

本实用新型的使用过程如下：

1、将环状定位锚板螺接在钢套筒上，待FRP筋张拉后拧紧环状定位锚板；

2、连接转换件螺接在钢套筒上，再将撑力架套在钢套筒以及连接转换件外并顶抵在结构物上，然后将钢杆螺接在连接转换件上，传感器和穿心式千斤顶套在撑力架外的钢杆上，而后将顶抵螺母螺接在钢杆上，工作时，该穿心式千斤顶的一端顶抵在传感器上，另一端顶抵在钢杆上的顶抵螺母后部，穿心式千斤顶伸展而顶推顶抵螺母，顶抵螺母以钢杆、连接转换件带动钢套筒张拉，进而使FRP筋张拉，由传感器控制张拉应力的大小。

本实用新型的有益效果是：

1、可以依据钢套筒外径的变化选择与连接转换件的螺纹孔相匹配的连接转换件，即使用具有不同螺纹孔径的连接转换件，就可以实现对所有FRP筋的张拉，连接转换件和钢杆可以重复使用，节省了制造和使用成本。

2、可以调节钢杆上的顶抵螺母来满足对不同钢杆长度的需要。

3、根据应力扩散原理，环状定位锚板设计成锥台形，具有螺母和垫板的双重功能，能有效减少预应力损失，而且，锥台形的环状定位锚板在撑力架中具有更大的操作空间。

4、无需在钢套筒一端预留长度，连接转换件直接螺接在钢套筒外，省却了钢套筒内螺纹的加工工序，并且一只直径满足最大张拉力的钢杆即可用于任何FRP筋的张拉，降低了制造和使用成本。