專利名稱：分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種巖錨結(jié)構(gòu)，特別是預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系。
背景技術(shù)：
目前的巖錨結(jié)構(gòu)，多采用高強(qiáng)鋼絲或鋼絞線作為錨桿、普通水泥砂漿作為地下錨固介質(zhì)、普通預(yù)應(yīng)力筋錨具作為錨桿外露張拉端的錨固體系；此種傳統(tǒng)的巖錨體系普遍面臨由于鋼筋銹蝕、混凝土老化導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)耐久性問題，尤其在橋梁建設(shè)中，其使用壽命與特大型橋梁長(zhǎng)達(dá)百年的設(shè)計(jì)壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)不協(xié)調(diào)，嚴(yán)重影響整體結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。采用新型材料碳纖維絞線代替高強(qiáng)鋼絲或鋼絞線作為錨桿，可有效延長(zhǎng)巖錨體系的使用壽命；但由于碳纖維絞線的抗剪強(qiáng)度和抗擠壓強(qiáng)度很小，大約僅為其抗拉強(qiáng)度的 10%，若繼續(xù)使用普通高強(qiáng)鋼絲、高強(qiáng)鋼絞線及高強(qiáng)鋼筋的錨、夾具對(duì)碳纖維絞線進(jìn)行夾持、 錨固，會(huì)很容易使其受到橫向應(yīng)力而起絲、開裂甚至折斷而受損，降低其安全性；因此，傳統(tǒng)的錨、夾具將不再適用于碳纖維預(yù)應(yīng)力絞線，需要開發(fā)一種新型的錨固體系來對(duì)碳纖維絞線進(jìn)行握裹錨固，以最大限度地發(fā)揮碳纖維絞線抗拉強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)；現(xiàn)國(guó)內(nèi)還沒有適用于碳纖維絞線的分散式錨固的錨固體系，影響了碳纖維絞線在工程上的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、錨固效果優(yōu)異，適用于對(duì)碳纖維絞線進(jìn)行錨固的《分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系》。解決上述問題的技術(shù)方案是一種分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系，包括碳纖維絞線及錨固端，所述錨固端包括錨杯，位于錨杯內(nèi)孔一端的壓緊環(huán)和定位件，位于錨杯內(nèi)孔另一端的錨板、壓板，碳纖維絞線依次穿過壓緊環(huán)、定位件后，構(gòu)成碳纖維絞線的各單根碳纖維筋被分散后分別穿過錨板上的錨孔，用于壓緊錨板的壓板位于錨板外側(cè)，與錨杯內(nèi)孔螺紋連接，在錨杯內(nèi)部灌注有用于將單根碳纖維筋進(jìn)行灌漿握裹的握裹劑，壓緊環(huán)與錨杯端部?jī)?nèi)孔螺紋連接；所述壓緊環(huán)上開有1個(gè)通孔，定位件上開有至少與被錨固碳纖維絞線線數(shù)相同數(shù)目的通孔以及灌漿孔；所述錨板上的錨孔數(shù)目與全部被錨固碳纖維絞線被打散成單根碳纖維筋的總數(shù)相同。其進(jìn)一步技術(shù)方案是所述的壓緊環(huán)是一外緣開有外螺紋的圓環(huán)，圓環(huán)中心是一個(gè)用于穿過所有碳纖維絞線及灌漿管的通孔。所述的定位件是一帶有凸臺(tái)的圓環(huán)，圓環(huán)上開有至少與被錨固碳纖維絞線線數(shù)m 相同數(shù)目的通孔以及一個(gè)灌漿孔，m的取值范圍為1-200之間的任意整數(shù)。所述錨板上的錨孔數(shù)目與構(gòu)成分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系之全部m 條被錨固碳纖維絞線的單根碳纖維筋的總數(shù)mXn相同，上述m表示被錨固碳纖維絞線線數(shù)，η表示構(gòu)成每1條碳纖維絞線之碳纖維筋的根數(shù)，m、n的取值范圍是:m為1-200之間的任意整數(shù)；η為2、3、4、5、7、8或9。所述用于壓緊錨板的壓板是一個(gè)外緣開有外螺紋的圓柱體，圓柱體靠近錨板一端的中心開有一圓形凹槽。所述的握裹劑是RPC活性粉末混凝土或其他能與碳纖維絞線產(chǎn)生良好握裹力的物質(zhì)，例如環(huán)氧砂漿。與采用傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線的錨固方法來錨固碳纖維絞線的體系相比，本實(shí)用新型分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系的有益效果是錨固體系結(jié)構(gòu)緊湊，握裹時(shí)對(duì)碳纖維絞線無損傷，且由于采用了分散式的錨固方式，增加了握裹面積，使錨固效果更好，安全性更佳。由于握裹力與握裹劑種類、握裹劑與碳纖維絞線之間的粘結(jié)力和握裹面積等多種因素有關(guān)，在所用握裹劑類型確定的情況下，其所能提供的單位面積的粘結(jié)力是一定的，此時(shí)若增加碳纖維絞線與握裹劑之間的握裹面積，其握裹力也隨之增大；本實(shí)用新型通過將碳纖維絞線打散成為碳纖維筋后再進(jìn)行灌漿握裹，大大增加了碳纖維絞線碳纖維筋與握裹劑的接觸面，如附圖圖4-1、圖4-2所示，打散前的碳纖維絞線只是最外圈的6根碳纖維筋的部分面積與握裹劑接觸(參見圖4-1)，打散后則7根碳纖維筋均能與握裹劑充分接觸(參見圖4-2);若將打散后的每根碳纖維筋與握裹劑的接觸面積視為S，其總的握裹面積為7S，而打散前的握裹面積經(jīng)計(jì)算為(1 - 120 + 360) XSX6 = 4S，故打散后的握裹面積與打散前的相比，為其的7S + 4S = 1. 75倍，即增加了 0. 75倍，使握裹面積得到了較大的提高，有效增大了握裹力；使其在同等大小的錨杯體積內(nèi)獲得了更優(yōu)的握裹效果，而且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝便捷，具有良好的施工性能。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型之分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系的技術(shù)特征作進(jìn)一步說明。

圖1 本實(shí)用新型分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 本實(shí)用新型分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系的壓緊環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3-1 圖3-2 本實(shí)用新型分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系的定位件的結(jié)構(gòu)示意圖圖3-1 圖3-2的右視圖，圖3-2 主視剖視圖；圖4-1 圖4-2 本實(shí)用新型碳纖維絞線打散前和將其打散后的碳纖維筋與握裹劑的接觸情況示意圖圖4-1 本實(shí)用新型碳纖維絞線打散前碳纖維筋與握裹劑的接觸情況示意圖，圖4-2 本實(shí)用新型碳纖維絞線打散后的碳纖維筋與握裹劑的接觸情況示意圖；圖5-1 圖5-2 本實(shí)用新型分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系的錨板結(jié)構(gòu)示意圖圖5-1 圖5-2的右視圖，圖5-2 主視剖視圖；圖6 本實(shí)用新型分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系的壓板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-碳纖維絞線，2-壓緊環(huán)，21-壓緊環(huán)的通孔，3-定位件，31-絞線通孔，4_錨杯，5-握裹劑，6-單根碳纖維筋，7-錨板，71-錨孔，8-灌漿孔，9-壓板。
具體實(shí)施方式
一種分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系，包括碳纖維絞線1及錨固端，所述錨固端包括錨杯4，位于錨杯內(nèi)孔一端的壓緊環(huán)2和定位件3，位于錨杯內(nèi)孔另一端的錨板7和壓板9，碳纖維絞線依次穿過壓緊環(huán)2、定位件3，構(gòu)成碳纖維絞線的各單根碳纖維筋 6被分散后分別穿過錨板7上的錨孔，用于壓緊錨板的壓板9位于錨板7外側(cè)，與錨杯4內(nèi)孔螺紋連接，在錨杯內(nèi)部灌注有用于將單根碳纖維筋6進(jìn)行灌漿握裹的握裹劑5，壓緊環(huán)2 亦與錨杯內(nèi)孔螺紋連接(參見圖1)。所述的壓緊環(huán)2是一外緣開有外螺紋的圓環(huán)，圓環(huán)中心是一個(gè)用于穿過所有碳纖維絞線1及灌漿管的通孔21 (參見圖2)。所述的定位件3是一帶有凸臺(tái)的圓環(huán)，圓環(huán)上開有與被錨固碳纖維絞線1的數(shù)目相同的絞線通孔31以及一個(gè)灌漿孔8，圖3-1中有9個(gè)絞線通孔31及1個(gè)灌漿孔8，為避免損傷到碳纖維絞線，所述定位件3用橡膠制成，也可以采用其他有一定柔韌度的塑料材料制作而成(參見圖3-1 圖3-2)。所述錨板7上的錨孔71數(shù)目與構(gòu)成分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系的所有被錨固碳纖維絞線1的單根碳纖維筋6的總數(shù)相同，圖5中有63個(gè)絞線通孔71，錨板 7上沒有灌漿孔(參見圖5)。所述用于壓緊錨板7的壓板9是一個(gè)外緣開有外螺紋的圓柱體，圓柱體靠近錨板一端的中心開有一圓形凹槽(參見圖6)。所述錨杯內(nèi)部灌注的用于將單根碳纖維筋6進(jìn)行灌漿握裹的握裹劑5是RPC活性粉末混凝土或其他能與碳纖維絞線產(chǎn)生良好握裹力的物質(zhì)，例如環(huán)氧砂漿。作為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種變換，所述定位件3上開有的絞線通孔31的數(shù)量根據(jù)分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系之被錨固碳纖維絞線的線數(shù)m而定，一般與被錨固碳纖維絞線1的條數(shù)相同或更多，m的取值范圍為1-200之間的任意整數(shù)。所述錨板7上的錨孔71數(shù)目與構(gòu)成分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系之全部被錨固碳纖維絞線1被打散成單根碳纖維筋6的總數(shù)相同，即如果被錨固的錨固碳纖維絞線1的線數(shù)為m，每1碳纖維絞線1由η根碳纖維筋6構(gòu)成，則錨板7上的錨孔71的數(shù)目則為mXn ；例如圖5中，錨板7上的錨孔71有63個(gè)，是因?yàn)橛?條碳纖維絞線1，每1 條碳纖維絞線1由7條碳纖維筋6構(gòu)成，全部9條被錨固碳纖維絞線1被打散成單根碳纖維筋6的總數(shù)為9 X 7=63根，因而，錨板7上的錨孔71就是9 X 7=63個(gè)；一般m、n的取值范圍是:m為1-200之間的任意整數(shù)；η為2、3、4、5、7、8或9，與市場(chǎng)上現(xiàn)有繞制碳纖維絞線的碳纖維筋6的根數(shù)規(guī)格相同，隨著技術(shù)進(jìn)步，η的數(shù)目還可以增加。
權(quán)利要求1.一種分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系，包括碳纖維絞線及錨固端，其特征在于所述錨固端包括錨杯(4)，位于錨杯內(nèi)孔一端的壓緊環(huán)(2)和定位件(3)，位于錨杯內(nèi)孔另一端的錨板(7)和壓板(9)，碳纖維絞線依次穿過壓緊環(huán)(2)、定位件(3)后，構(gòu)成碳纖維絞線的各單根碳纖維筋(6)被分散后分別穿過錨板(7)上的錨孔，用于壓緊錨板的壓板 (9)位于錨板(7)外側(cè)，與錨杯(4)內(nèi)孔螺紋連接，在錨杯內(nèi)部灌注有用于將單根碳纖維筋 (6)進(jìn)行灌漿握裹的握裹劑(5)，壓緊環(huán)(2)與錨杯端部?jī)?nèi)孔螺紋連接，所述壓緊環(huán)上開有1 個(gè)通孔，定位件上開有至少與被錨固碳纖維絞線的線數(shù)相同數(shù)目的通孔以及灌漿孔；所述錨板上的錨孔數(shù)目與全部被錨固碳纖維絞線被打散成單根碳纖維筋的總數(shù)相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系，其特征在于所述的壓緊環(huán)(2)是一外緣開有外螺紋的圓環(huán)，圓環(huán)中心是一個(gè)用于穿過所有碳纖維絞線 (1)及灌漿管的通孔(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系，其特征在于所述的定位件(3)是一帶有凸臺(tái)的圓環(huán)，圓環(huán)上開有至少與被錨固碳纖維絞線線數(shù)m相同數(shù)目的通孔(31)以及一個(gè)灌漿孔(8)，m的取值范圍為1-200之間的任意整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系，其特征在于所述錨板(7)上的錨孔數(shù)目與構(gòu)成分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系之全部m條被錨固碳纖維絞線(1)的單根碳纖維筋(6)的總數(shù)mXn相同，上述m表示被錨固碳纖維絞線的線數(shù)，η表示構(gòu)成每1條碳纖維絞線(1)之碳纖維筋(6)的根數(shù)，m、η的取值范圍是:m為 1-200之間的任意整數(shù)；η為2、3、4、5、7、8或9。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系，其特征在于所述用于壓緊錨板的壓板(9)是一外緣開有外螺紋的圓柱體，圓柱體靠近錨板一端的中心開有一圓形凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系，其特征在于所述的握裹劑(5)是RPC活性粉末混凝土或環(huán)氧砂漿。
專利摘要一種分散式錨固的預(yù)應(yīng)力碳纖維絞線錨固體系，包括碳纖維絞線及錨固端，所述錨固端包括錨杯，位于錨杯內(nèi)孔一端的壓緊環(huán)和定位件，位于錨杯內(nèi)孔另一端的錨板和壓板，碳纖維絞線依次穿過壓緊環(huán)、定位件后，構(gòu)成碳纖維絞線的各單根碳纖維筋被分散分別穿過錨板上的錨孔，用于壓緊錨板的壓板位于錨板外側(cè)，在錨杯內(nèi)部灌注有用于將單根碳纖維筋進(jìn)行灌漿握裹的握裹劑，壓緊環(huán)、壓板分別與錨杯內(nèi)孔螺紋連接；定位件上有至少與被錨固碳纖維絞線線數(shù)相同數(shù)目的通孔以及1個(gè)灌漿孔；錨板上的錨孔數(shù)目至少與全部被錨固碳纖維絞線被打散成單根碳纖維筋的總數(shù)相同；該錨固體系結(jié)構(gòu)緊湊、錨固效果優(yōu)異，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝便捷，具有良好的施工性能。
文檔編號(hào)E04C5/12GK202299136SQ20112033980
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月12日
發(fā)明者區(qū)錫祥, 周紅梅, 龐忠華, 朱萬旭, 楊帆 申請(qǐng)人:柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司