本發(fā)明屬于土木工程結構加固修復技術領域，尤其涉及一種預應力纖維板張拉端錨固裝置及其錨固方法。

背景技術：

近年來纖維板（包括碳纖維、玄武巖纖維等）以其輕質高強、耐腐蝕、施工方便的獨特優(yōu)點，成為了土木工程結構加固修復領域的研究與應用熱點。傳統(tǒng)粘貼纖維板加固技術的主要不足之處，在于無法發(fā)揮纖維板的高強度特性。大量研究表明，粘貼纖維板前預先施加預應力能夠有效克服這一缺陷，即纖維板施加預應力后可大幅度提高纖維板強度利用率。

現(xiàn)有預應力纖維板張拉錨固裝置，纖維板預應力施加結束后張拉端錨具往往直接采用張拉導桿配合高強螺母來進行錨固，而張拉導桿長期服役易受到外界環(huán)境侵蝕的影響，易導致纖維板預應力損失，降低加固效果。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有預應力纖維板張拉端錨固方法中的不足之處，本發(fā)明提供了一種采用纖維板張拉伸長量來控制施加預應力值的預應力纖維板張拉端錨固裝置及其錨固方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：一種預應力纖維板張拉端錨固裝置，包括張拉端錨具4、張拉反力架9、張拉導桿7、張拉擋板12和千斤頂11；

預應力纖維板1右端夾持在張拉端錨具4內，張拉導桿7沿左右水平方向平行設有兩根，張拉端錨具4、張拉反力架9和張拉擋板12，自左向右依次穿套在兩根張拉導桿7上，張拉導桿7的兩端分別螺紋連接有左鎖緊螺母2和右鎖緊螺母13，左鎖緊螺母2右端與張拉端錨具4左端面接觸，右鎖緊螺母13左端與張拉擋板12左側表面接觸；千斤頂11的本體和活塞桿的端部分別與張拉反力架9右端和張拉擋板12左側表面頂壓配合；

張拉端錨具4右側和張拉反力架9左側之間對應設置有錨固連接結構。

張拉端錨具4包括上錨固板14和下錨固板15，預應力纖維板1右端夾持在上錨固板14和下錨固板15之間，上錨固板14和下錨固板15之間通過若干個陣列布置的第一高強螺栓5緊固連接，上錨固板14和下錨固板15之間貼合面的前部以及后部沿左右水平方向均設有一條用于穿設張拉導桿7的左導向孔3；

上錨固板14下表面和下錨固板15的上表面均勻設置有若干條防滑齒紋，每條防滑齒紋的長度方向均與預應力纖維板1的長度方向垂直，防滑齒紋深為0.5mm，相鄰兩條防滑齒紋間距為4.8mm。

張拉反力架9包括由固定板17和承壓板18構成的L型板狀結構，固定板17的右端邊沿與承壓板18的上端邊沿固定連接，固定板17前部和后部沿左右水平方向均設有一條用于穿設張拉導桿7的右導向孔16，固定板17通過第二高強螺栓10固定連接在土木工程結構梁的下表面，承壓板18的右側表面與千斤頂11的活塞桿端部頂壓配合。

錨固連接結構包括一組腰型孔6和一組帶內攻絲的圓孔8，上錨固板14和和下錨固板15的左側邊沿對齊，上錨固板14的長度小于下錨固板15的長度，一組腰型孔6自前而后開設在下錨固板15的右側部，每個腰型孔6的長度方向均沿左右水平方向設置，一組圓孔8自前而后開設在固定板17左側部，每個腰型孔6均與一個圓孔8左右對應設置。

一種預應力纖維板張拉端錨固裝置的錨固方法，包括以下步驟：

1）、截取預應力纖維板1：根據土木工程結構梁的長度裁剪合適長度的預應力纖維板1，預應力纖維板1尺寸規(guī)格為：長度1000mm、寬度50mm、厚度1.4mm；

2）、加工制作張拉端錨具4的上錨固板14和下錨固板15，上錨固板14長度為220mm，下錨固板15的長度為240mm，上錨固板14和下錨固板15的厚度均為12mm；

加工制作張拉反力架9，張拉反力架9的固定板17和承壓板18構成的L型板狀結構一體折彎而成；

加工制作兩根張拉導桿7，張拉導桿7直徑與長度分別為12mm、1m；

3）、使用固定錨具將預應力纖維板1的左端夾持到土木工程結構梁的左側下表面；將預應力纖維板1的左端放置到張拉端錨具4的上錨固板14和下錨固板15之間，上錨固板14和下錨固板15表面的防滑齒紋中分增強與預應力纖維板1的緊固摩擦力，擰上第一高強螺栓5使上錨固板14和下錨固板15夾緊預應力纖維板1；

然后安裝張拉反力架9：對于張拉反力架9位置的確定，設定對預應力纖維板1施加預應力值為極限強度的30%，預應力纖維板1的伸長率1.7%，通過計算得出預應力纖維板1實際伸長量為，以張拉端錨具4靠近千斤頂11的一端起始位置，沿向右張拉方向測量出5.1cm，該位置即為張拉反力架9的安裝位置，使用第二高強螺栓10將固定板17固定連接在土木工程結構梁的下表面；

4）、安裝張拉端動力驅動機構：將兩根張拉導桿7穿到左導向孔3和右導向孔16內，再把張拉擋板12穿到兩根張拉導桿7右端，將千斤頂11放置在張拉反力架9與張拉擋板12之間，在兩根張拉導桿7的左端擰上左鎖緊螺母2，在兩根張拉導桿7的右端擰上右鎖緊螺母13；

5）、張拉預應力纖維板1：千斤頂11通過液壓管路連接到液壓站，驅動千斤頂11，千斤頂11頂推張拉擋板12，張拉擋板12通過張拉導桿7帶動張拉端錨具4同步向右移動，實現(xiàn)對預應力纖維板1的張拉，張拉過程中發(fā)現(xiàn)張拉端錨具4的下錨固板15上的一組腰型孔6覆蓋在張拉反力架9的固定板17上的一組圓孔8時，查看液壓站上的液壓表讀數(shù)并同步對千斤頂11進行加壓或卸載來微調拉力值，校對無誤后即完成對預應力纖維板1的預應力施加；

6）、固定張拉端錨具4：保持千斤頂11處于持荷狀態(tài)，照準張拉端錨具4上預留的腰型孔6與張拉反力架9上的圓孔8重合位置，使用第三高強螺栓19與圓孔8進行連接，擰緊第三高強螺栓19后，腰型孔6內的多余部分用U形鍵填充，完成對張拉端錨具4的固定，然后卸載并拆除千斤頂11、張拉導桿7和張拉擋板12。

綜上所述，本發(fā)明適用于土木工程結構修復領域，與現(xiàn)有預應力纖維板張拉端錨固方法相比具有以下突出優(yōu)點：

1、本發(fā)明利用纖維板張拉力與伸長量之間的線性關系，定位并安裝張拉反力架；所采用的張拉端錨固裝置通過預應力纖維板伸長量控制實現(xiàn)預應力張拉的有效控制，使得纖維板預應力施加過程更加便捷。

2、本發(fā)明的張拉端錨具不依靠張拉導桿進行固定，而是對張拉端錨具的下錨固板上預設腰型孔，纖維板施加預應力結束后使用第三高強螺栓將張拉端錨具與張拉反力架的固定板預留的內攻絲圓孔連接。采用該錨固方法纖維板長期預應力能夠得到有效保證，錨固方法更加穩(wěn)定可靠，纖維板預應力張拉結束后即可拆除張拉導桿，克服了現(xiàn)有預應力纖維板張拉端張拉導桿錨固方法普遍存在的耐久性不足問題，有效解決了張拉導桿長期服役易受到外界環(huán)境影響，一旦銹蝕將導致纖維板預應力損失過大的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明在錨固前的仰視結構示意圖；

圖2是本發(fā)明在錨固后的仰視結構示意圖；

圖3是圖1中張拉端錨具的放大圖；

圖4是圖3中A-A剖視圖；

圖5是圖1中張拉反力架的放大圖；

圖6是圖5中B-B剖視圖。

具體實施方式

如圖1-6所示，本發(fā)明的一種預應力纖維板張拉端錨固裝置，包括張拉端錨具4、張拉反力架9、張拉導桿7、張拉擋板12和千斤頂11；

預應力纖維板1右端夾持在張拉端錨具4內，張拉導桿7沿左右水平方向平行設有兩根，張拉端錨具4、張拉反力架9和張拉擋板12，自左向右依次穿套在兩根張拉導桿7上，張拉導桿7的兩端分別螺紋連接有左鎖緊螺母2和右鎖緊螺母13，左鎖緊螺母2右端與張拉端錨具4左端面接觸，右鎖緊螺母13左端與張拉擋板12左側表面接觸；千斤頂11的本體和活塞桿的端部分別與張拉反力架9右端和張拉擋板12左側表面頂壓配合；

張拉端錨具4右側和張拉反力架9左側之間對應設置有錨固連接結構。

張拉端錨具4包括上錨固板14和下錨固板15，預應力纖維板1右端夾持在上錨固板14和下錨固板15之間，上錨固板14和下錨固板15之間通過若干個陣列布置的第一高強螺栓5緊固連接，上錨固板14和下錨固板15之間貼合面的前部以及后部沿左右水平方向均設有一條用于穿設張拉導桿7的左導向孔3；

上錨固板14下表面和下錨固板15的上表面均勻設置有若干條防滑齒紋，每條防滑齒紋的長度方向均與預應力纖維板1的長度方向垂直，防滑齒紋深為0.5mm，相鄰兩條防滑齒紋間距為4.8mm。

張拉反力架9包括由固定板17和承壓板18構成的L型板狀結構，固定板17的右端邊沿與承壓板18的上端邊沿固定連接，固定板17前部和后部沿左右水平方向均設有一條用于穿設張拉導桿7的右導向孔16，固定板17通過第二高強螺栓10固定連接在土木工程結構梁的下表面，承壓板18的右側表面與千斤頂11的活塞桿端部頂壓配合。

錨固連接結構包括一組腰型孔6和一組帶內攻絲的圓孔8，上錨固板14和和下錨固板15的左側邊沿對齊，上錨固板14的長度小于下錨固板15的長度，一組腰型孔6自前而后開設在下錨固板15的右側部，每個腰型孔6的長度方向均沿左右水平方向設置，一組圓孔8自前而后開設在固定板17左側部，每個腰型孔6均與一個圓孔8左右對應設置。

本發(fā)明的一種預應力纖維板張拉端錨固裝置的錨固方法，包括以下步驟：

1）、截取預應力纖維板1：根據土木工程結構梁的長度裁剪合適長度的預應力纖維板1，預應力纖維板1尺寸規(guī)格為：長度1000mm、寬度50mm、厚度1.4mm；

2）、2）、加工制作張拉端錨具4的上錨固板14和下錨固板15，上錨固板14長度為220mm，下錨固板15的長度為240mm，上錨固板14和下錨固板15的厚度均為12mm；

加工制作張拉反力架9，張拉反力架9的固定板17和承壓板18構成的L型板狀結構一體折彎而成；

加工制作兩根張拉導桿7，張拉導桿7直徑與長度分別為12mm、1m；

3）、使用固定錨具將預應力纖維板1的左端夾持到土木工程結構梁的左側下表面；將預應力纖維板1的左端放置到張拉端錨具4的上錨固板14和下錨固板15之間，上錨固板14和下錨固板15表面的防滑齒紋中分增強與預應力纖維板1的緊固摩擦力，擰上第一高強螺栓5使上錨固板14和下錨固板15夾緊預應力纖維板1；

然后安裝張拉反力架9：對于張拉反力架9位置的確定，設定對預應力纖維板1施加預應力值為極限強度的30%，預應力纖維板1的伸長率1.7%，通過計算得出預應力纖維板1實際伸長量為，以張拉端錨具4靠近千斤頂11的一端起始位置，沿向右張拉方向測量出5.1cm，該位置即為張拉反力架9的安裝位置，使用第二高強螺栓10將固定板17固定連接在土木工程結構梁的下表面；

4）、安裝張拉端動力驅動機構：將兩根張拉導桿7穿到左導向孔3和右導向孔16內，再把張拉擋板12穿到兩根張拉導桿7右端，將千斤頂11放置在張拉反力架9與張拉擋板12之間，在兩根張拉導桿7的左端擰上左鎖緊螺母2，在兩根張拉導桿7的右端擰上右鎖緊螺母13；

5）、張拉預應力纖維板1：千斤頂11通過液壓管路連接到液壓站，驅動千斤頂11，千斤頂11頂推張拉擋板12，張拉擋板12通過張拉導桿7帶動張拉端錨具4同步向右移動，實現(xiàn)對預應力纖維板1的張拉，張拉過程中發(fā)現(xiàn)張拉端錨具4的下錨固板15上的一組腰型孔6覆蓋在張拉反力架9的固定板17上的一組圓孔8時，查看液壓站上的液壓表讀數(shù)并同步對千斤頂11進行加壓或卸載來微調拉力值，校對無誤后即完成對預應力纖維板1的預應力施加；

6）、固定張拉端錨具4：保持千斤頂11處于持荷狀態(tài)，照準張拉端錨具4上預留的腰型孔6與張拉反力架9上的圓孔8重合位置，使用第三高強螺栓19與圓孔8進行連接，擰緊第三高強螺栓19后，腰型孔6內的多余部分用U形鍵填充，完成對張拉端錨具4的固定，然后卸載并拆除千斤頂11、張拉導桿7和張拉擋板12。

以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。