一体式夹片型锚具结构装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术一体式夹片型锚具结构装置，包括自带锁定螺母及外螺纹的锚环，锚环中部开设有沿其中心线延伸的内锥孔，内锥孔内设置有外形与其匹配的一体式夹片结构，一体式夹片结构的中部开设有沿其中心线延伸的圆柱状中心孔，中心孔内设有中空圆柱状的软金属护套，软金属护套内穿设有线材，锚环的一端与中部开设圆柱状通孔的锚板吻合，另一端与后置顶进部件旋接，后置顶进部件、锚板分别位于一体式夹片结构的粗端、细端，内锥孔、中心孔、通孔、线材的中心线重合。其目的是为了提供一种安全可靠、组装方便、经济实用、用于高性能纤维增强复合材料筋或绞线的一体式夹片型锚具结构装置。

Integral clamping piece type anchorage structure device

The utility model is an integral structure of clip type anchorage device, including built-in anchor ring lock nut and external thread, the anchor ring is arranged in the middle of the center line extending along the inner taper hole, inner taper hole is arranged in the integral shape matched with the clamping structure, integral clamp plate structure is arranged along the middle of the heart line extension of the cylindrical center hole, the soft metal sheath is arranged in the center hole of the hollow cylindrical wire, a soft metal sheath, one end of the anchor plate and the anchor ring is arranged in the middle of the cylindrical hole of the anastomosis, and the other end of the rear jacking part is screwed, rear jacking parts, anchor plates are located on one clamp the thick end plate structure, the thin end inner and center hole, through hole and wire line. The purpose of the utility model is to provide a safe, reliable, easy to assemble, economical and practical structure, which is used for a high performance fiber reinforced composite rib or strand.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种土木工程专用的锚具结构装置，特别是涉及一种高性能纤维增强复合材料(FRP)筋或绞线的专用端头锚固体系。
技术介绍
高性能纤维增强复合材料(FRP)具有高强度、耐腐蚀、低松弛、抗疲劳、无磁性、密度小、热膨胀系数低、减震性能好等优异性能，因此，将碳纤维增强复合材料(CFRP)、玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)和芳纶纤维增强复合材料(AFRP)应用于岩土锚固工程、悬索与斜拉桥工程、空间索网结构工程或沿海与海岛的混凝土结构工程，能够利用新型材料替换方法解决钢锚杆、钢拉索、钢绞线自身存在的耐腐蚀和抗疲劳性能差的技术难题。然而，高性能纤维增强复合材料(包括CFRP、BFRP、AFRP和GFRP)属于各向异性材料，其横向抗压强度与抗剪强度很低，若采用传统的分离式钢夹片型锚具会导致FRP筋或绞线在端头锚固过程中发生早期断裂破坏，致使锚固体系整体失效。为避免在受荷端即小孔端应力集中引发的切口效应和FRP筋或绞线的早期剪断破坏，在现有岩土锚固工程、桥梁工程、空间索网工程或沿海混凝土结构工程中主要采用粘结型锚具。但是，工程实践表明，用于FRP筋或绞线的粘结型锚具存在一些固有技术缺陷，比如几何尺寸大，较为笨重，刚度小，FRP筋或绞线与锚固介质的粘结面积较小，滑动摩阻与机械咬合力较低，且易产生预应力损失与徐变等。目前，国内外土木工程界都在致力于研究开发适用于高性能纤维增强复合材料的锚固体系，特别是用于CFRP和BFRP筋或绞线的安全可靠、尺寸较小、安装快捷与经济耐用的新型夹片型锚具体系，以便推动新型高性能纤维增强复合材料在土木工程各领域中的工程应用。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种安全可靠、组装方便、经济实用，用于高性能纤维增强复合材料筋或绞线的一体式夹片型锚具结构装置。本技术一体式夹片型锚具结构装置，包括自带锁定螺母及外螺纹的锚环，所述锚环中部开设有沿其中心线延伸的内锥孔，所述内锥孔内设置有外形与其匹配的一体式夹片结构，所述一体式夹片结构的中部开设有沿其中心线延伸的圆柱状中心孔，所述中心孔内设有中空圆柱状的软金属护套，所述软金属护套内穿设有线材，所述锚环的一端与中部开设圆柱状通孔的锚板吻合，另一端与后置顶进部件旋接，所述后置顶进部件、锚板分别位于一体式夹片结构的粗端、细端，所述内锥孔、中心孔、通孔、线材的中心线重合。本技术一体式夹片型锚具结构装置，其中所述一体式夹片结构经在其中心线处垂直相交的水平面、铅垂面切割后形成切割缝A、切割缝B，所述切割缝A由一体式夹片结构的细端向粗端延伸但未贯通粗端，所述切割缝B由一体式夹片结构的粗端至细端延伸但未贯通细端。本技术一体式夹片型锚具结构装置，其中所述一体式夹片结构为不锈钢且由短圆柱体与细长圆台一体拼接而成，所述短圆柱体靠近所述锚板，所述细长圆台的粗端靠近后置顶进部件，所述细长圆台的母线与旋转轴之间的夹角θ不小于所述内锥孔的中心线与母线之间的夹角α。本技术一体式夹片型锚具结构装置，其中所述短圆柱体内的中心孔的边缘处设有圆弧倒角。本技术一体式夹片型锚具结构装置，其中所述锚板为平面锚板，所述锚环与所述平面锚板之间为平面接触。本技术一体式夹片型锚具结构装置，其中所述锚板为正方形或圆形带内凹球面的球面锚板，所述锚环靠近所述球面锚板的一端为设有外凸球面且横截面为正方形或矩形的短柱体，所述短柱体的外径小于锚环其它部分的外径，所述内凹球面与外凸球面吻合。本技术一体式夹片型锚具结构装置，其中所述后置顶进部件上设置有内顶环，所述内顶环与所述细长圆台的粗端接触，所述后置顶进部件的中部还开设有与内顶环中心线重合的圆柱状中心通孔，所述中心通孔与线材的中心线重合。本技术一体式夹片型锚具结构装置，其中所述软金属护套采用铝箔、铜箔、铅箔或锌箔中的任一种卷制而成且内壁表面涂刷有环氧石英砂，所述软金属护套的横截面为圆环形或双半圆环形，且其轴向长度a大于所述一体式夹片结构的轴向长度L及所述锚环的轴向长度W。本技术一体式夹片型锚具结构装置，其中所述线材为碳纤维束组成的CFRP绞线、单根芳纶纤维增强复合材料的压纹AFRP筋、玄武岩纤维增强复合材料的压纹BFRP筋或碳纤维增强复合材料的加肋CFRP筋中的任一种，且所述线材的外表面喷涂或粘涂有石英砂。与现有技术相比，本技术的锚具结构装置至少具有以下优点：采用一体式夹片结构夹持线材，并在线材外部套设软金属护套进行进一步保护，同时再通过调整锚板与锚环的接触面对线材的张拉角度进行调整，还在线材上分段喷涂或粘涂石英砂以增加线材自身的摩擦力，而且还将锚环的内锥角与一体式夹片结构的外锥角做了差异化处理，这些措施及结构特点显著优化了锚固区内的沿锚环径向的应力分布，确保作用在线材表面上的径向应力能够在锚固区域内沿线材的轴线相对均匀地分布，达到了降低锚具受荷端应力峰值的目的，有效地避免了由于缺口效应或弯折损伤引发的线材早期断裂和锚固体系的整体失效。而且，与传统的粘结型锚具相比，本技术的一体式夹片型锚具结构装置具有体积小、长度短、作业组装方便、安全可靠、施工快捷、锚固效率高、可快速承载以及可重复使用等明显优势，特别适用于岩土锚固工程、空间索网工程、桥梁工程及海洋工程领域的迫切需要，为高性能纤维增强复合材料筋或绞线的端头锚固提供了一种安全可靠、实用经济的锚具。同时，采用本技术的一体式夹片型锚具结构装置还能够有效缩小锚具结构的几何尺寸，降低传统分离式夹片型锚具产生的小孔端应力集中的切口效应，避免CFRP、BFRP筋或绞线在锚固过程中发生早期剪断而使锚固体系失效。下面结合附图对本技术的一体式夹片型锚具结构装置作进一步说明。附图说明图1为本技术一体式夹片型锚具结构装置实施例一的主视结构示意图；图2为图1的A-A截面的剖视图；图3为图1的B-B截面的剖视图；图4为图1的C-C截面的剖视图；图5a为本技术一体式夹片型锚具结构装置实施例一中一体式夹片结构的主视结构示意图；图5b为本技术一体式夹片型锚具结构装置实施例一中一体式夹片结构的俯视结构示意图；图6为图5b的D-D截面的剖面图；图7为图5a中E处的局部放大图；图8a为本技术实施例一的组装方法中组装软金属护套状态下的主视图；图8b为本技术实施例一的组装方法中组装一体式夹片结构状态下的主视图；图8c为本技术实施例一的组装方法中将一体式夹片结构推入内锥孔状态下的主视图；图8d为本技术实施例一的组装方法中安装后置顶进部件状态下的主视图；图8e为本技术实施例一的组装方法中调整线材张拉角度状态下的主视图；图8f为本技术实施例一的组装方法中将锚环与锚板锁定状态下的主视图；图9为本技术一体式夹片型锚具结构装置实施例二的主视结构示意图；图10为本技术一体式夹片型锚具结构装置实施例三的主视结构示意图；图11为图10中F处的局部放大图；图12为本技术一体式夹片型锚具结构装置实施例四的使用状态主视示意图；图13为图12中G处的局部放大图；图14a为本技术一体式夹片型锚具结构装置实施例四中粘结夹片式锚筒的主视结构示意图；图14b为图14a的J-J截面的剖视图；图15为本技术一体式夹片型锚具结构装置实施例五的使用状态主视示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体式夹片型锚具结构装置，其特征在于：包括自带锁定螺母(21)及外螺纹的锚环(3)，所述锚环(3)中部开设有沿其中心线延伸的内锥孔(8)，所述内锥孔(8)内设置有外形与其匹配的一体式夹片结构(1)，所述一体式夹片结构(1)的中部开设有沿其中心线延伸的圆柱状中心孔(9)，所述中心孔(9)内设有中空圆柱状的软金属护套(2)，所述软金属护套(2)内穿设有线材(6)，所述锚环(3)的一端与中部开设圆柱状通孔(7)的锚板(5)吻合，另一端与后置顶进部件(4)旋接，所述后置顶进部件(4)、锚板(5)分别位于一体式夹片结构(1)的粗端、细端，所述内锥孔(8)、中心孔(9)、通孔(7)、线材(6)的中心线重合。

【技术特征摘要】
1.一体式夹片型锚具结构装置，其特征在于：包括自带锁定螺母(21)及外螺纹的锚环(3)，所述锚环(3)中部开设有沿其中心线延伸的内锥孔(8)，所述内锥孔(8)内设置有外形与其匹配的一体式夹片结构(1)，所述一体式夹片结构(1)的中部开设有沿其中心线延伸的圆柱状中心孔(9)，所述中心孔(9)内设有中空圆柱状的软金属护套(2)，所述软金属护套(2)内穿设有线材(6)，所述锚环(3)的一端与中部开设圆柱状通孔(7)的锚板(5)吻合，另一端与后置顶进部件(4)旋接，所述后置顶进部件(4)、锚板(5)分别位于一体式夹片结构(1)的粗端、细端，所述内锥孔(8)、中心孔(9)、通孔(7)、线材(6)的中心线重合。2.根据权利要求1所述的一体式夹片型锚具结构装置，其特征在于：所述一体式夹片结构(1)经在其中心线处垂直相交的水平面、铅垂面切割后形成切割缝A(14)、切割缝B(15)，所述切割缝A(14)由一体式夹片结构(1)的细端向粗端延伸但未贯通粗端，所述切割缝B(15)由一体式夹片结构(1)的粗端至细端延伸但未贯通细端。3.根据权利要求2所述的一体式夹片型锚具结构装置，其特征在于：所述一体式夹片结构(1)为不锈钢且由短圆柱体(13)与细长圆台一体拼接而成，所述短圆柱体(13)靠近所述锚板(5)，所述细长圆台的粗端靠近后置顶进部件(4)，所述细长圆台的母线与旋转轴之间的夹角θ不小于所述内锥孔(8)的中心线与母线之间的夹角α。4.根据权利要求3所述的一体式夹片型锚具结构装置，其特征在于：所述短圆柱体(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钟，岳清瑞，郭钢，张义，
申请(专利权)人：中国京冶工程技术有限公司，中冶建筑研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11