[发明专利]用于混凝土柱加固处治的碳纤维布张拉装置

说明书

技术领域

    本发明涉及一种混凝土柱加固技术，尤其涉及一种用于混凝土柱加固处治的碳纤维布张拉装置。

背景技术

现有技术在对混凝土柱进行加固时，其中一种手段是在混凝土柱表面铺设施加有预应力的碳纤维布，通过碳纤维布的作用力对混凝土柱起到加固作用，抑制混凝土柱上裂缝的产生和发展，提高混凝土柱的承载能力和使用寿命。

在前述的加固处治方案中，需要用到碳纤维布张拉装置，现有的碳纤维布张拉装置在使用时存在诸多问题：为了满足加固要求，需要对碳纤维布施加较大的预应力，现有的碳纤维布张拉装置一般都采用直接拉扯的方式来对碳纤维布进行张拉，因此需要借助动力设备来牵引碳纤维布，动力设备的采用又进而导致碳纤维布张拉装置结构的复杂化和重型化，前期搭设和后期拆除碳纤维布张拉装置的工作量几乎相当于一个小型工程了，特别是对于一些小型的加固项目，大大的提高了施工成本，并且由于碳纤维布张拉装置的自重较大，为了保证碳纤维布张拉装置安装时的稳定性，需要在待加固的结构体上设置许多锚固点，导致结构体损伤较大，这本身就与加固处治的目的相悖。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种用于混凝土柱加固处治的碳纤维布张拉装置，其结构为：所述碳纤维布张拉装置由四个锚座、两根杠杆、两根导杆、一根牵引杆、两个螺纹套筒、两个导向筒和两个牵引筒组成；四个锚座设置于混凝土柱表面，四个锚座的位置形成一矩形的四个顶点，四个锚座按矩形的周向分别记为第一锚座、第二锚座、第三锚座和第四锚座；第一导杆的内端与第一锚座转动连接，第二导杆的内端与第二锚座转动连接；第一杠杆的内端与第四锚座转动连接，第二杠杆的内端与第三锚座转动连接；杠杆和导杆的转动平面互相平行且与第一锚座和第四锚座之间的连线方向平行；所述导杆表面设置有外螺纹；螺纹套筒的内孔中设置有与导杆上的外螺纹匹配的内螺纹，螺纹套筒套接在导杆上；螺纹套筒外表面的中部设置有环形凹槽，导向筒套接在环形凹槽内，螺纹套筒和导向筒之间能相对转动；第一导杆上的导向筒外表面与第一杠杆的外端转动连接，第二导杆上的导向筒外表面与第二杠杆的外端转动连接；两个牵引筒分别套接在两根杠杆上，且牵引筒能沿杠杆轴向滑动；牵引杆两端分别与两个牵引筒的表面连接，牵引杆的轴向与杠杆轴向垂直。

前述装置的原理是：装置中，由杠杆和锚座所形成的结构即为一杠杆机构，有赖于此杠杆机构，可以在对装置施加较小作用力的条件下，使碳纤维布获得较大的预应力，仅靠人力就可满足张拉需要，不需要动力设备，大大地简化了碳纤维布张拉装置的结构，同时也大幅地降低了装置的自重，间接地也就使得碳纤维布张拉装置的架设工作得到了简化，相应地，也就减轻了因架设设备而对待加固结构体造成的损伤，大大提高了加固处治的施工效率，装置易于安装和拆卸，十分利于工程应用。

优选地，所述导杆外端设置有环形凸起，环形凸起能防止螺纹套筒从导杆上脱出。

优选地，所述牵引杆外套接有一滚筒。滚筒可以降低张拉过程中碳纤维布与牵引杆之间的摩擦。

基于前述方案，本发明还提出了一种混凝土柱加固处治方法，所涉及的装置有碳纤维布张拉装置、碳纤维布和垫板；所述碳纤维布张拉装置的结构为：所述碳纤维布张拉装置由四个锚座、两根杠杆、两根导杆、一根牵引杆、两个螺纹套筒、两个导向筒和两个牵引筒组成；四个锚座设置于混凝土柱表面，四个锚座的位置形成一矩形的四个顶点，四个锚座按矩形的周向分别记为第一锚座、第二锚座、第三锚座和第四锚座；第一导杆的内端与第一锚座转动连接，第二导杆的内端与第二锚座转动连接；第一杠杆的内端与第四锚座转动连接，第二杠杆的内端与第三锚座转动连接；杠杆和导杆的转动平面互相平行且与第一锚座和第四锚座之间的连线方向平行；所述导杆表面设置有外螺纹；螺纹套筒的内孔中设置有与导杆上的外螺纹匹配的内螺纹，螺纹套筒套接在导杆上；螺纹套筒外表面的中部设置有环形凹槽，导向筒套接在环形凹槽内，螺纹套筒和导向筒之间能相对转动；第一导杆上的导向筒外表面与第一杠杆的外端转动连接，第二导杆上的导向筒外表面与第二杠杆的外端转动连接；两个牵引筒分别套接在两根杠杆上，且牵引筒能沿杠杆轴向滑动；牵引杆两端分别与两个牵引筒的表面连接，牵引杆的轴向与杠杆轴向垂直；

混凝土柱加固处治方法的步骤为：1）通过锚固手段将四个锚座锚固在待加固结构体上，然后架设碳纤维布张拉装置；碳纤维布张拉装置架设好后，转动螺纹套筒使杠杆外端位于最低点位置；

2）将碳纤维布展平，然后采用锚固手段将碳纤维布的外端锚固在混凝土柱表面；将碳纤维布的内端套接牵引杆上，采用人力将碳纤维布张紧，然后用垫板将碳纤维布端部与碳纤维布中部固定；