[发明专利]平转调整预紧型定向夹持式锚具

说明书

技术领域

本发明属于工程结构的预应力技术领域，具体涉及一种与张拉装置分离的预应力片材夹持锚具，能够实现预应力片材张拉后的定向锚固，确保预应力片材在锚固后仅承受轴向拉力，片材内部不会出现横向剪应力和翘曲应力，并能消除锚具回缩，减小预应力损失。

背景技术

预应力技术，广泛应用于工业与民用建筑、桥梁工程等结构工程中，采用了预应力技术的混凝土结构在抗裂性能、刚度和耐久性等方面都会大大提高，特别是经预应力张拉的高强度纤维复合材料片材，能广泛应用于增强或加固土木工程结构（如混凝土结构、钢结构、木结构等），从而提高工程结构的承载能力，并延长其使用寿命，具有很重要的社会、经济效益。

由于片状材料本身的受力特点（如抗剪性能差），锚固时需保证锚具的受力方向与片材受力方向相同，才能确保锚下片材不会出现横向剪应力和翘曲应力，同时，应消除或尽量减小因片材回缩引起的预应力损失，保障结构有效预应力。

现有的锚固体系为实现定向锚固，一般采用同装置张拉锚固的方法，即张拉锚具也是锚固锚具，张拉和锚固均由同一锚具完成。该方法的主要局限是：张拉和锚固不能分离，必须在安装锚具的位置进行张拉，锚固点必须要有供张拉施工的充足空间才能施工；张拉与锚固采用同一锚具，锚具为满足张拉要求通常尺寸较大，构造复杂，而作为永久锚固部件，锚具不能重复利用，既损耗了材料也不美观。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单的与张拉装置分离的片材夹持锚具，能够通过平转调整实现预应力片材的定向锚固，确保预应力片材在锚固后仅承受轴向拉力，片材内部不会出现横向剪应力和翘曲应力，并能通过预紧方式消除锚具回缩引起的的预应力损失。

为达上述目的，本发明提供的一种平转调整预紧型定向夹持式锚具，包括锚夹板组合、导向块、预紧螺栓螺母组合和定位螺杆螺母组合，所述锚夹板组合由上夹板、下夹板和夹持螺栓螺母组合组成，所述上夹板与下夹板通过曲面相互契合，所述夹持螺栓螺母组合设置在上、下夹板上并对称布置在上、下夹板的左右两侧，关键在于：所述导向块上开有与定位螺杆螺母组合数量相同的弧形孔，所述弧形孔对称设置在导向块的左右两侧，且弧形孔的弧段均位于同一圆周上，所述导向块通过定位螺杆螺母组合固定在工程结构上；所述导向块位于锚夹板组合的前方，所述下夹板上开有供预紧螺栓螺母组合通过的圆形孔，所述圆形孔的轴线位于锚夹板组合的纵向中截面上，所述导向块上开有供预紧螺栓螺母组合通过的第一条形孔，所述预紧螺栓螺母组合水平穿过下夹板和导向块将两者预紧在一起，所述导向块的前端面和后端面为两个相互平行的曲面且具有相同的曲率中心，所述锚夹板组合的前端面与导向块的后端面抵压接触。

该发明是这样实施的：片材张拉前，预先在工程结构的待锚固位置安装定位螺杆，并将导向块穿到定位螺杆上，再通过预紧螺栓螺母组合将预穿有夹持螺栓的下夹板与导向块连接；然后，通过另外设置的张拉装置对片材施加预应力，进行张拉；待片材张拉完成后，水平旋转导向块，使导向块前、后端面的曲率中心位于片材中轴线所在的竖直面内，再通过定位螺母锁紧，形成定位导向装置；导向块安装完成后，调整下夹板位置，使下夹板的中轴线位于片材中轴线所在的竖直面内，然后旋紧预紧螺母，使锚夹板组合的前端面与导向块的后端面抵压接触，实现下夹板的预紧，同样，将上夹板穿过夹持螺栓，进行预紧；安装夹持螺母，拆除预应力张拉装置，拆下预紧螺栓螺母组合，完成锚固工作。这样，片材中的预应力依次通过锚夹板组合、导向块、定位螺杆螺母组合传递到工程结构上。

本发明可广泛应用于已建或在建的桥梁、房屋建筑等各种工程结构的预应力施工，特别适用于对混凝土梁、板等进行体外预应力施工，其有益效果是：

1）能实现张拉与锚固的装置分离，使预应力张拉不受锚固区空间的限制，可根据实际条件灵活施工；

2）上夹板与下夹板通过曲面契合在一起，进一步保证了预应力片材在锚夹板组合中夹持稳固； 

3）能够通过预紧方式消除锚具回缩引起的的预应力损失；

4）采用与张拉分离的锚固装置，锚具尺寸得以减小，既节省了材料又使锚具外形更加简洁、美观，且张拉装置能重复使用，工程造价大大降低；

5）专门设置的导向块，通过水平旋转导向块和锚夹板组合，调整预应力片材、锚夹板组合、导向块之间的位置关系，从而实现预应力片材的定向锚固，即使锚夹板组合的夹持面为曲面，片材夹持段也不会产生翘曲应力，能够确保预应力片材在锚固后仅承受轴向拉力，片材内部不会出现横向剪应力。

附图说明

图1  是本发明的结构形式之一（分解状态）。