一种预应力碳纤维棒锚固系统技术方案

本实用新型专利技术属于桥梁预应力构件技术领域，具体来说，涉及到一种预应力碳纤维棒锚固系统。所述预应力碳纤维棒锚固系统从内到外依次包括预应力碳纤维棒、粘结层、金属套筒、螺母、防腐涂层。与现有技术相比，本实用新型专利技术所述的预应力碳纤维棒锚固系统的锚固方式为化学粘接方式锚固，不同于传统金属锚具的物理挤压与螯合锚固，对碳纤维棒材表面不会造成损伤和破坏，不会影响碳纤维棒材的力学性能，解决了传统的金属锚具无法有效锚固碳纤维棒的问题，为碳纤维棒在预应力桥梁中的应用提供了一种有效的锚固技术。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于桥梁预应力构件
，具体来说，涉及到一种预应力碳纤维棒锚固系统。
技术介绍
在现代桥梁技术中，预应力桥梁因其优越的结构性能、跨越能力及良好的经济性能在公路、铁路桥梁建设领域中得到大规模应用，是我国中等以上跨径桥梁的主要结构形式。与普通混凝土桥梁相比，预应力桥梁虽然能够较好地抑制混凝土裂缝的产生，但受材料特性所限，混凝土裂缝依然是预应力桥梁普遍存在的问题，它的存在会使腐蚀介质进入混凝土结构内部，引起预应力钢筋腐蚀，从而导致预应力结构受损或失效，进而影响预应力桥梁的耐久性。为解决预应力钢筋的腐蚀问题，保证结构耐久性，目前工程界和科研界提出了许多抗腐蚀的方法，如采用高性能混凝土保护层、钢筋表面设置锌基镀层和环氧树脂涂层等防腐材料、在混凝土中添加阻锈剂或表面涂敷防水材料等。上述方法均属消极的防护性措施，作用效果并不明显，同时增加了施工工艺的复杂性，且无法从根本上解决预应力钢筋的锈蚀问题。碳纤维棒在轴向上具有较高的力学性能，其类石墨结构也赋予其优异的耐腐蚀性能。采用碳纤维棒替代钢筋可能是从根本上解决预应力钢筋锈蚀问题的一种可行方法，但碳纤维棒在径向上力学性能较低，用传统的金属锚具以物理挤压与螯合的方式锚固，会损伤或破坏碳纤维棒，难以有效锚固，影响了碳纤维棒在预应力桥梁中的应用。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种适用于桥梁的预应力碳纤维棒锚固系统。本技术所述的一种预应力碳纤维棒锚固系统，所述系统从内到外依次包括预应力碳纤维棒1、粘结层2、金属套筒3、螺母4、防腐涂层5。本技术所述的一种预应力碳纤维棒锚固系统，所述粘结层2为高强结构胶粘结层。本技术所述的一种预应力碳纤维棒锚固系统，所述预应力碳纤维棒I和金属套筒3之间通过粘结层2粘结成整体。本技术所述的一种预应力碳纤维棒锚固系统，所述金属套筒3的内表面和外表面均有螺纹，其外表面的螺纹与螺母4内表面的螺纹相匹配，螺母4通过螺纹在金属套筒3的外表面移动和固定。本技术所述的一种预应力碳纤维棒锚固系统，所述螺母4的主体为正六边形柱体，其顶端设有凸缘。本技术所述的一种预应力碳纤维棒锚固系统，所述防腐涂层5涂覆整个锚固系统中金属构件的外表面。在本技术中，利用粘结层与预应力碳纤维棒和金属套筒之间的高强粘接性能，实现对碳纤维棒的锚固。金属套筒内表面螺纹用于增大其与粘结层的粘接面，以提高两者间的粘接性能。螺母的设置便于预应力碳纤维棒锚固系统对混凝土结构施加预应力。防腐涂层可防止或减缓金属构件的腐蚀。与现有技术相比，本技术所述的预应力碳纤维棒锚固系统的锚固方式为化学粘接方式锚固，不同于传统金属锚具的物理挤压与螯合锚固，对碳纤维棒材表面不会造成损伤和破坏，不会影响碳纤维棒材的力学性能，解决了传统的金属锚具无法有效锚固碳纤维棒的问题，为碳纤维棒在预应力桥梁中的应用提供了一种有效的锚固技术。【附图说明】图1:预应力碳纤维棒锚固系统剖视图；图2:预应力碳纤维棒锚固系统左视图。预应力碳纤维棒-1、粘结层-2、金属套筒-3、螺母-4、防腐涂层-5。【具体实施方式】下面结合具体的实施例对本技术所述的预应力碳纤维棒锚固系统做进一步说明，但是本技术的保护范围并不限于此。实施例1一种预应力碳纤维棒锚固系统，所述系统从内到外依次包括预应力碳纤维棒1、粘结层2、金属套筒3、螺母4、防腐涂层5 ;所述粘结层2为托马斯高强结构胶粘结层；所述预应力碳纤维棒I和金属套筒3之间通过粘结层2粘结成整体；所述金属套筒3的内表面和外表面均有螺纹，其外表面的螺纹与螺母4内表面的螺纹相匹配，螺母4通过螺纹在金属套筒3的外表面移动和固定；所述螺母4的主体为正六边形柱体，其顶端设有凸缘；所述防腐涂层5涂覆整个锚固系统中金属构件的外表面。预应力碳纤维棒锚固系统的操作步骤如下:(1)锚固区碳纤维棒表面处理:用丙酮溶液擦洗锚固区碳纤维棒表面，将其表面的油污和杂物清理干净；(2)高强结构胶的配制；(3)金属套筒内注胶:将配制好的高强结构胶注入金属套筒内，并注满套筒；(4)碳纤维棒锚固:将碳纤维棒伸入已注满高强结构胶的金属套筒内并养护，待高强结构胶完全固化，实现碳纤维棒在金属套筒内锚固；(5)安装螺母:将螺母拧入金属套筒，且移动到金属套筒的远端；(6)施加预应力:在金属套筒的近端施加预应力，待碳纤维棒达到设计的预应力值后将螺母向远端移动，直到螺母抵住混凝土结构，然后释放预应力；(7)防腐处理:将防腐涂料涂覆整个锚固系统中金属构件的外表面，防止或减缓金属构件的腐蚀。在本技术中，利用粘结层与预应力碳纤维棒和金属套筒之间的高强粘接性能，实现对碳纤维棒的锚固。金属套筒内表面螺纹用于增大其与粘结层的粘接面，以提高两者间的粘接性能。螺母的设置便于预应力碳纤维棒锚固系统对混凝土结构施加预应力。防腐涂层可防止或减缓金属构件的腐蚀。现有技术相比，本技术所述的预应力碳纤维棒锚固系统的锚固方式为化学粘接方式锚固，不同于传统金属锚具的物理挤压与螯合锚固，对碳纤维棒材表面不会造成损伤和破坏，不会影响碳纤维棒材的力学性能，解决了传统的金属锚具无法有效锚固碳纤维棒的问题，为碳纤维棒在预应力桥梁中的应用提供了一种有效的锚固技术。【主权项】1.一种预应力碳纤维棒锚固系统，其特征在于，所述系统从内到外依次包括预应力碳纤维棒(1)、粘结层(2)、金属套筒(3)、螺母(4)、防腐涂层(5)。2.根据权利要求1所述的一种预应力碳纤维棒锚固系统，其特征在于，所述粘结层(2)为高强结构胶粘结层。3.根据权利要求1所述的一种预应力碳纤维棒锚固系统，其特征在于，所述预应力碳纤维棒(I)和金属套筒(3)之间通过粘结层(2)粘结成整体。4.根据权利要求1所述的一种预应力碳纤维棒锚固系统，其特征在于，所述金属套筒(3)的内表面和外表面均有螺纹，其外表面的螺纹与螺母(4)内表面的螺纹相匹配，螺母(4)通过螺纹在金属套筒(3)的外表面移动和固定。5.根据权利要求1所述的一种预应力碳纤维棒锚固系统，其特征在于，所述螺母(4)的主体为正六边形柱体，其顶端设有凸缘。6.根据权利要求1所述的一种预应力碳纤维棒锚固系统，其特征在于，所述防腐涂层(5)涂覆整个锚固系统中金属构件的外表面。【专利摘要】本技术属于桥梁预应力构件
，具体来说，涉及到一种预应力碳纤维棒锚固系统。所述预应力碳纤维棒锚固系统从内到外依次包括预应力碳纤维棒、粘结层、金属套筒、螺母、防腐涂层。与现有技术相比，本技术所述的预应力碳纤维棒锚固系统的锚固方式为化学粘接方式锚固，不同于传统金属锚具的物理挤压与螯合锚固，对碳纤维棒材表面不会造成损伤和破坏，不会影响碳纤维棒材的力学性能，解决了传统的金属锚具无法有效锚固碳纤维棒的问题，为碳纤维棒在预应力桥梁中的应用提供了一种有效的锚固技术。【IPC分类】E01D19-00【公开号】CN204401445【申请号】CN201520006325【专利技术人】舒兴旺, 申力涛, 崔东霞, 张影, 林浩, 辛润勤 【申请人】山西省交通科学研究院, 山西交科公路勘察设计院【公开日】2015年6月17日【申请日】2015年1月6日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预应力碳纤维棒锚固系统，其特征在于，所述系统从内到外依次包括预应力碳纤维棒(1)、粘结层(2)、金属套筒(3)、螺母(4)、防腐涂层(5)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：舒兴旺，申力涛，崔东霞，张影，林浩，辛润勤，
申请(专利权)人：山西省交通科学研究院，山西交科公路勘察设计院，
类型：新型
国别省市：山西;14