[发明专利]铰式锚及高强度纤维复合材料片材的预应力张拉方法

权利要求书

1.一种铰式锚，主要包括锚头和压紧及锁定装置(1c)，其特征在于所述的锚头由凸头锚(1)和凹形块(2)组成，凸头锚(1)由上、下夹板(1a、1b)组成，凸头锚(1)的上、下夹板(1a、1b)的前端为向外凸的圆弧面，铰式锚的凹形块(2)由上、下半块(2a、2b)组成，凹形块(2)的一侧面的中部为向内凹的圆弧面，凸头锚(1)的外凸圆弧面与凹形块(2)的内凹圆弧面匹配，构成面接触并形成相互自由转动的铰式连接；在凹形块(2)的上、下半块(2a、2b)的内凹形圆弧面的中部，分别设置一开口槽，当凹形块(2)的上、下半块(2a、2b)重合时，在凹形块(2)的内凹形圆弧面的中部构成一长方形的闭口槽(2c)，闭口槽(2c)的尺寸与FRP片材(3)的截面尺寸相匹配；在凹形块(2)的上、下半块(2a、2b)的预留FRP片材槽的两侧，分别设置一半圆形的开口槽，当凹形块(2)的上、下半块(2a、2b)重合时，构成两个圆形的闭口孔(2d)，圆形闭口孔(2d)的尺寸与连接螺杆(5)的直径相匹配；在凹形块(2)的上、下半块(2a、2b)的两端，分别对应地设置有螺栓孔，当凹形块(2)的上、下半块重合(2a、2b)时，两根紧固螺栓(2e)分别穿过螺栓孔并通过螺母将凹形块(2)的上、下半块(2a、2b)连接成一个整体。

2.一种高强度纤维复合材料片材的预应力张拉方法，其特征在于具体的方法步骤如下：

(1)夹持和锚固FRP片材

先将两块锚固块(4)，分别通过螺栓连接或焊接或锚入的方式，固定连接在被增强或加固的工程结构表面上，锚固块(4)在被增强或加固工程结构上的具体位置及两锚固块(4)的间距，根据被增强或加固的工程结构的具体要求以及FRP片材(3)的长度来确定；

再装设铰式锚及夹持和锚固FRP片材(3)；对固定端，铰式锚装设在锚固块(4)的内侧或外侧：当铰式锚装设在锚固块(4)的内侧时，两根连接螺杆(5)分别穿过锚固块(4)和铰式锚的凹形块(2)两端预留的连接螺杆孔后，分别用前、后锚固螺母(6、7)将锚固块(4)和铰式锚的凹形块(2)固定连接，然后将FRP片材(3)的一端穿过铰式锚的凹形块(2)中部的预留的FRP片材槽(2c)后，夹持在铰式锚的凸头锚(1)的上、下夹板(1a、1b)之间，再用铰式锚的压紧及锁定装置(1c)将上、下夹板(1a、1b)及其间夹持的FRP片材(3)压紧并锁定；当铰式锚装设在锚固块(4)的外侧时，两根连接螺杆(5)分别穿过锚固块(4)和铰式锚的凹形块(2)两端预留的连接螺杆孔后，分别用前、后锚固螺母(6、7)将锚固块(4)和铰式锚的凹形块(2)固定连接，然后将FRP片材(3)的一端穿过锚固块(4)和铰式锚的凹形块(2)中部的预留的FRP片材槽(2c)后，夹持在铰式锚的凸头锚(1)的上、下夹板(1a、1b)之间，再用铰式锚的压紧及锁定装置(1c)将上、下夹板(1a、1b)及其间夹持的FRP片材(3)压紧并锁定；对张拉端，铰式锚装设在锚固块(4)的内侧，两根连接螺杆(5)分别穿过锚固块(4)和铰式锚的凹形块(2)两端预留的连接螺杆孔后，分别用前、后锚固螺母(6、7)将锚固块(4)和铰式锚的凹形块(2)固定连接，然后将FRP片材(3)的另一端穿过铰式锚的凹形块(2)中部的预留的FRP片材槽(2c)后，夹持在铰式锚的凸头锚(1)的上、下夹板(1a、1b)之间，再用铰式锚的压紧及锁定装置(3)将上、下夹板(1a、1b)及其间夹持的FRP片材(3)压紧并锁定；

当FRP片材(3)与被增强或加固的工程结构有粘贴要求时，对工程结构的粘贴表面还要进行打磨、清洁的表面处理后，再在工程结构和FRP片材的粘贴表面涂刷粘结剂(16)；

(2)对FRP片材进行预应力张拉

第(1)步完成后，先用两个套筒(11)分别将张拉端的锚固块(4)两端的两根连接螺杆(5)与两根张拉螺杆(10)固定连接，再将反力块(9)通过两根张拉螺杆(10)和反力螺母(12)固定连接在两根张拉螺杆(10)上，构成反力架；然后将千斤顶(8)放置在张拉端的锚固块(4)与反力块(9)之间；然后再驱动千斤顶(8)顶推反力块(9)，反力块(9)带动张拉螺杆(10)和连接螺杆(5)一起运动，并带动夹持和锚固FRP片材(3)张拉端的铰式锚一起运动，实现了利用铰式锚和锚固块(4)对FRP片材(3)进行预应力张拉；FRP片材(3)的预应力张拉到位后，先拧紧张拉端的连接螺杆(5)上的后锚固螺母(7)；

(3)拆除千斤顶及反力架

第(2)步完成后，先撤出千斤顶(8)，再拧下反力螺母(12)，取下反力块(9)，最后拆除套筒(11)和张拉螺杆(10)；

当FRP片材(3)与被增强或加固的工程结构有粘贴要求时，在FRP片材与被增强和加固的工程结构的粘贴面之间补充灌注粘结剂(16)，并养护至粘结剂(16)固化为止。