本實用新型具體涉及一種FRP拉索錨具。

背景技術(shù)：

對于大跨度斜拉橋，拉索是其結(jié)構(gòu)體系中至關(guān)重要的受力承載部件。在其服役期內(nèi)，這些部件不僅長期處于高應(yīng)力狀態(tài)，且飽受惡劣服役環(huán)境作用，使得疲勞、腐蝕，甚至失效等現(xiàn)象十分普遍，從而嚴重影響了上述基礎(chǔ)設(shè)施的正常服役能力，縮短了服役壽命，并由此可能帶來嚴重的直接與間接經(jīng)濟損失，造成重大的社會影響。因此，為了延長拉索的使用壽命，確保拉索的安全性，必須采取有效的措施來降低拉索發(fā)生腐蝕破壞程度。

針對上述背景與工程需求，國內(nèi)外許多學(xué)者以橋梁拉索類構(gòu)件為研究出發(fā)點，研究開發(fā)既能防腐，又能受力承載的FRP(Fiber Reinforced Polymer，纖維增強樹脂)拉索。FRP拉索，其在滿足工程結(jié)構(gòu)受力需求及整體變形要求的同時，相比傳統(tǒng)鋼絲具備如下優(yōu)點：①高強，抗拉強度為鋼材的7-10倍；②輕質(zhì)，密度為鋼材的1/4左右；③耐腐蝕性能極好，可滿足結(jié)構(gòu)長期服役性能需求。它能有效解決拉索腐蝕問題，但存在一個關(guān)鍵技術(shù)問題需要解決，即錨具如何有效錨固FRP拉索。

由于FRP拉索抗剪性能較差，易發(fā)生剪壞破壞，采用傳統(tǒng)錨具難以將其錨固。因此，從根本上解決錨具錨固FRP拉索的問題，將對FRP拉索的發(fā)展具有重要意義。

故一種能有效地錨固FRP拉索，錨固效率系數(shù)可靠的FRP拉索錨具亟待提出。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對輕質(zhì)、高強、耐腐蝕的FRP拉索難以錨固的技術(shù)問題，本實用新型提出一種FRP拉索錨具，該錨具能有效地錨固FRP拉索，錨固效率系數(shù)可靠。

為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種FRP拉索錨具，用于錨固橋梁上的FRP拉索，F(xiàn)RP拉索包括：一根或多根碳纖維筋以及沿碳纖維筋長度方向設(shè)置于碳纖維筋內(nèi)的鋼絲，包括：

錨板，在錨板上設(shè)有一個或多個錨孔；

保護筒，保護筒為內(nèi)設(shè)有粘結(jié)腔的柱體，該粘結(jié)腔貫穿保護筒的相對兩側(cè)，該相對兩側(cè)分別為第一開口側(cè)和第二開口側(cè)，保護筒的第一開口側(cè)與錨板固定連接，且在粘結(jié)腔內(nèi)填充有粘結(jié)劑；

碳纖維筋在錨板的一側(cè)固定，穿過錨孔后，從錨板的相對另一側(cè)引出，再從保護筒的第一開口側(cè)引入，進入保護筒的粘結(jié)腔內(nèi)后，從保護筒的第二開口側(cè)引出。

本實用新型一種FRP拉索錨具能有效地錨固內(nèi)嵌鋼絲的碳纖維筋，錨固效率系數(shù)可靠，解決了拉索的腐蝕性、耐久性問題，提高拉索的使用壽命，有效地降低了工程成本，給社會帶來巨大的經(jīng)濟價值。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可做如下改進：

作為優(yōu)選的方案，粘結(jié)腔的直徑大小沿第一開口側(cè)到第二開口側(cè)的方向逐漸減小。

采用上述優(yōu)選的方案，保護筒內(nèi)的粘結(jié)劑固化后形成內(nèi)錐角，F(xiàn)RP拉索承受荷載后，保護筒內(nèi)的內(nèi)錐角反向給FRP拉索表面提供正壓力，使摩擦力提高。

作為優(yōu)選的方案，保護筒沿其長度方向向外延伸有延伸部，在延伸部上設(shè)有貫穿延伸部相對兩側(cè)的緩沖腔，且緩沖腔與粘結(jié)腔連通。

采用上述優(yōu)選的方案，對保護筒內(nèi)的碳纖維筋起到更好的加強緊固的效果，機械強度更好。

作為優(yōu)選的方案，在碳纖維筋與錨板的固定側(cè)設(shè)有保護罩，錨板置于保護罩內(nèi)。

采用上述優(yōu)選的方案，對錨板和碳纖維筋的端部進行保護。

作為優(yōu)選的方案，每一個錨孔對應(yīng)于一根碳纖維筋。

采用上述優(yōu)選的方案，碳纖維筋與錨板連接牢固。

作為優(yōu)選的方案，錨孔均勻分布于錨板上。

采用上述優(yōu)選的方案，保證錨板受力均勻。

作為優(yōu)選的方案，在保護筒的粘結(jié)腔的腔壁上設(shè)多個加強筋。

采用上述優(yōu)選的方案，提高保護筒與碳纖維筋之間聯(lián)系的機械強度。同時，提高保護筒反向給碳纖維筋表面提供正壓力，使摩擦力提高。

作為優(yōu)選的方案，在保護筒的粘結(jié)腔的腔壁上設(shè)多個加強槽。

采用上述優(yōu)選的方案，提高保護筒反向給碳纖維筋表面提供正壓力，使摩擦力提高。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的一種FRP拉索錨具的剖視圖。

其中：1碳纖維筋、2鋼絲、3錨板、31錨孔、4保護筒、41第一開口側(cè)、42第二開口側(cè)、43延伸部、5粘結(jié)腔、6緩沖腔、7保護罩、8螺母。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施方式。

為了達到本實用新型的目的，一種FRP拉索錨具的其中一些實施例中，

如圖1所示，一種FRP拉索錨具，用于錨固橋梁上的FRP拉索，F(xiàn)RP拉索包括：多根碳纖維筋1以及沿碳纖維筋1長度方向設(shè)置于碳纖維筋1內(nèi)的鋼絲2(圖中未示出)，包括：

錨板3，在錨板3上設(shè)有一個或多個錨孔31，錨孔31均勻分布于錨板3上，每一個錨孔31對應(yīng)于一根碳纖維筋1；

保護筒4，保護筒4為內(nèi)設(shè)有粘結(jié)腔5的柱體，該粘結(jié)腔5貫穿保護筒4的相對兩側(cè)，該相對兩側(cè)分別為第一開口側(cè)41和第二開口側(cè)42，保護筒4的第一開口側(cè)41與錨板3固定連接，粘結(jié)腔5的直徑大小沿第一開口側(cè)41到第二開口側(cè)42的方向逐漸減小，且在粘結(jié)腔5內(nèi)填充有粘結(jié)劑；

碳纖維筋1在錨板3的一側(cè)固定，穿過錨孔31后，從錨板3的相對另一側(cè)引出，再從保護筒4的第一開口側(cè)41引入，進入保護筒4的粘結(jié)腔5內(nèi)后，從保護筒4的第二開口側(cè)42引出。

FRP拉索錨具的制備方法，用于制備FRP拉索錨具，具體包括以下步驟：

1)清潔碳纖維筋1的外表面、保護筒4的粘結(jié)腔5的腔壁以及錨板3的錨孔31；

2)將碳纖維筋1穿束到保護筒4的粘結(jié)腔5內(nèi)；

3)將每個碳纖維筋1與錨板3的錨孔31一一對應(yīng)；

4)在保護筒4的粘結(jié)腔5內(nèi)灌注粘結(jié)劑；

5)將碳纖維筋1與錨板3的接觸端面做墩頭處理，進行固定。

本實用新型一種FRP拉索錨具兼具黏結(jié)式錨具，夾片式錨具的特征，本實施例所涉及的粘結(jié)劑主要為環(huán)氧樹脂復(fù)合鐵粉組成的混合填料。FRP拉索包括碳纖維筋1以及設(shè)置于碳纖維筋1內(nèi)的鋼絲2，碳纖維筋1的既能受力承載又能感知傳感。

在本實施例中，碳纖維筋1直徑為φ5mm或φ7mm，鋼絲2可以為光圓鋼絲或帶肋鋼絲，鋼絲2直徑在1mm～5mm之間。鋼絲2抗拉強度為2500MPa以上。碳纖維筋1抗拉強度為2400MPa以上。

FRP拉索錨具能有效地錨固FRP斜拉索，其受力過程如下：

第一階段受力，主要以黏結(jié)力、摩擦力為主。FRP拉索承受的荷載通過碳纖維筋1表面粘結(jié)劑傳遞到粘結(jié)腔5內(nèi)的粘結(jié)劑上，再通過粘結(jié)腔5內(nèi)的粘結(jié)劑將荷載傳遞至錨具內(nèi)接觸面上；

當黏結(jié)力和摩擦力不能抵抗拉索、吊桿的強度時，即受力第二階段，以摩擦力和機械咬合力承載受力為主。鋼套筒內(nèi)的環(huán)氧黏結(jié)劑固化后形成內(nèi)錐角，F(xiàn)RP筋承受荷載后，保護筒4內(nèi)的內(nèi)錐角反向給FRP筋表面提供正壓力，使摩擦力提高。

第三階段受力，即第一、二階段無法承載荷載時，此時，錨固在在錨板3上的鋼絲2墩頭開始承受荷載，將FRP拉索牢牢錨固。

本實用新型的結(jié)構(gòu)形式與傳統(tǒng)鋼絞線錨具不同，結(jié)合了夾片式錨具與黏結(jié)式錨具的優(yōu)點，錨固效率系數(shù)可靠，能有效地錨固內(nèi)嵌鋼絲2的碳纖維筋1，錨固效率系數(shù)可靠，解決了拉索的腐蝕性、耐久性問題，提高拉索的使用壽命，有效地降低了工程成本，給社會帶來巨大的經(jīng)濟價值。本實用新型一種FRP拉索錨具的制備方法操作便捷，工藝簡單，生產(chǎn)效率高，適合大范圍的推廣及應(yīng)用。

為了進一步地優(yōu)化本實用新型的實施效果，在另外一些實施方式中，其余特征技術(shù)相同，不同之處在于，保護筒4沿其長度方向向外延伸有延伸部43，在延伸部43上設(shè)有貫穿延伸部43相對兩側(cè)的緩沖腔6，且緩沖腔6與粘結(jié)腔5連通。

采用上述優(yōu)選的方案，對保護筒4內(nèi)的碳纖維筋1起到更好的加強緊固的效果，機械強度更好。

為了進一步地優(yōu)化本實用新型的實施效果，在另外一些實施方式中，其余特征技術(shù)相同，不同之處在于，在碳纖維筋1與錨板3的固定側(cè)設(shè)有保護罩7，錨板3置于保護罩7內(nèi)。

一種FRP拉索錨具的制備方法還包括以下步驟：

6)將錨板3與保護罩7固定連接，將錨板3置于保護罩7內(nèi)，并利用螺母8進行連接，最后將組裝好的FRP拉索錨具用纏繞帶打包，運往施工現(xiàn)場安裝。

采用上述優(yōu)選實施例的方案，對錨板3和碳纖維筋1的端部進行保護。

為了進一步地優(yōu)化本實用新型的實施效果，在另外一些實施方式中，其余特征技術(shù)相同，不同之處在于，在保護筒4的粘結(jié)腔5的腔壁上設(shè)多個加強筋(圖中未示出)。

采用上述優(yōu)選實施例的方案，提高保護筒4與粘結(jié)劑的接觸面積，提高保護筒4與碳纖維筋1之間聯(lián)系的機械強度。同時，提高保護筒4反向給碳纖維筋1表面提供正壓力，使摩擦力提高。

為了進一步地優(yōu)化本實用新型的實施效果，在另外一些實施方式中，其余特征技術(shù)相同，不同之處在于，在保護筒4的粘結(jié)腔5的腔壁上設(shè)多個加強槽(圖中未示出)。

采用上述優(yōu)選實施例的方案，提高保護筒4反向給碳纖維筋1表面提供正壓力，使摩擦力提高，提高保護筒4與粘結(jié)劑的接觸面積。

以上的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。