[发明专利]一种预应力碳纤维张拉装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种预应力碳纤维张拉装置，属于桥梁混凝土预应力张拉装置技术领域。

背景技术

目前，桥梁多采用预应力钢筋混凝土结构，运用于桥梁混凝土结构加固工程中用的预应力张拉索通常为宽度为100mm、50mm或20mm，厚度为1mm～3mm的长方形薄板(条或带)，其施加张拉预应力加固方法常规使用有先张法或后张法两种。因施加张拉力时碳纤维长方形薄板易产生受力不均而破裂现象，所以，这两种方式实施时不但可靠性和安全性较差，而且张拉控制应力只能发挥材料标准值的40～50﹪，碳纤维的高强度特性未得到有效发挥，对结构加固补强的效能也较低。现有技术中的碳纤维板施加张拉力后，碳纤维板与混凝土结构层之间需采用填充厚度达10～60mm(跨中厚两端薄)的环氧结构胶粘结，如此厚的胶层不但因环氧结构胶弹模低不利于结构受力传递，而且环氧结构胶辅材成本昂贵，远高于碳纤维主材，因其性价比差的缺点严重影响了该项加固技术的推广应用。针对这种情况，本领域技术人员提出了如下一种解决方案，即直接在桥下架设固定端和张拉端来牵拉碳纤维薄板使之紧贴桥面，这样需要在桥面的混凝土下端面开设出用于安装固定端基座、张拉端基座以及千斤顶的槽，开槽较多，且由于方形的固定端基座和张拉端基座中还开设有滑槽，滑槽内设置有能够在滑槽内滑动的锚块，张拉索固定安装在锚块上，因此导致基座面积较大，进而所开设的槽面积也较大，不利于保持桥梁整体的结构强度，而且在实际施工中安装精度要求较高，固定端基座与张拉端基座的安装位置误差容易造成千斤顶的张拉力的方向与碳纤维薄板的延伸方向不一致，导致碳纤维薄板损坏，影响结构强度。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够减小在混凝土结构层表面开槽的面积及深度，以尽量保持桥梁整体的结构强度的预应力碳纤维张拉装置。

为了实现上述目的，本发明的一种预应力碳纤维张拉装置，包括固定端基座、固定端锚块、碳纤维的张拉索、张拉端锚块以及张拉端基座，所述固定端锚块与张拉端锚块为圆柱形并分别固定于所述张拉索的两端；所述固定端锚块连接一固定螺杆的一端，所述固定螺杆的另一端穿过贯通所述固定端基座的固定端穿出孔后螺接一固定螺母；所述张拉端锚块连接一张拉螺杆的一端，所述张拉螺杆的另一端穿过贯通所述张拉端基座上的张拉端穿出孔后连接至千斤顶；在所述张拉端基座上开设有一凹腔，所述张拉螺杆穿过所述凹腔；在所述凹腔内设置有一反力螺母，所述反力螺母能够在千斤顶拉动张拉螺杆时在所述凹腔内随张拉螺杆同步移动，并且用于被旋拧至凹腔的靠近张拉端锚块一侧的侧壁位置以阻止张拉索收缩；在所述张拉端基座以及固定端基座上分别设置有若干通孔用于通过固定栓将所述张拉端基座以及固定端基座固定于施工工位上。

所述凹腔开设于所述张拉端基座的一个侧面上，并位于所述侧面的中部，所述张拉端穿出孔平行于所述侧面设置。

在张拉端基座上开设的若干通孔均布在所述张拉螺杆的两侧；在固定端基座上开设的若干通孔均布在所述固定螺杆的两侧。

所述通孔为长孔。

所述固定端锚块与所述固定螺杆通过一固定端套筒连接，所述固定端套筒的一端螺接于所述固定端锚块，另一端螺接于所述固定螺杆。

所述张拉端锚块与所述张拉螺杆通过一张拉端套筒连接，所述张拉端套筒的一端螺接于所述张拉端锚块，另一端螺接于所述张拉螺杆。

所述张拉索的端部伸入到所述固定端锚块上开设的同轴线的固定端夹持腔内并被两个固定端夹片所夹持固定。

所述张拉索的端部伸入到所述张拉端锚块上开设的同轴线的张拉端夹持腔内并被两个张拉端夹片所夹持固定。

所述千斤顶为穿心式千斤顶，所述张拉螺杆穿过所述千斤顶轴线上的穿心孔道后螺接于张拉螺母，所述张拉螺母用于在千斤顶伸长时顶住所述千斤顶从而带动所述张拉螺杆移动。

采用上述技术方案，本发明的预应力碳纤维张拉装置，由于固定端基座与圆柱形的固定端锚块分离，张拉端基座与圆柱形的张拉端锚块分离，因此不需要在固定端基座和张拉端基座上留固定端锚块和张拉端锚块的装配空间，因此相比于传统的张拉装置，固定端基座和张拉端基座的面积要小很多，因此在混凝土上开设的槽的面积也较小，深度也较浅，对桥面混凝土的结构强度破坏更小；同时张拉螺杆与固定螺杆分别在固定端穿出孔与张拉端穿出孔中间隙配合，张拉时角度能够受张拉力作用自我调整，出现安装精度误差时依然能够保证固定端锚块、张拉端锚块、固定端套筒、张拉端套筒同轴线，从而能够尽可能避免在张拉过程中对碳纤维薄板造成损伤。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的剖视图。