夾片式錨具的製作方法
2023-06-10 13:59:11
夾片式錨具的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種夾片式錨具，包括夾具本體，夾具本體上開設有供纖維板穿設的梯臺形通孔；兩個夾片，其穿設在梯臺形通孔內，纖維板夾設在兩個夾片之間；夾片與纖維板相接觸的一面設有摩擦凹部。本實用新型的夾片式錨具是通過兩個夾片對纖維板進行夾持，共同安裝於夾具本體的梯臺形通孔內，主要通過界面機械咬合作用提供摩擦力以實現錨固作用的錨具，其可用於高強纖維板材的夾持、張拉與錨固，該夾片式錨具體型輕巧、製作簡單、安裝簡易、性能可靠，可充分發揮高強纖維板材的高強特性，可以保證高強纖維板材的夾持均勻性，提升體外預應力加固技術的應用優勢。
【專利說明】夾片式錨具
【技術領域】
[0001]本實用新型有關於一種夾片式錨具，尤其有關於一種結構加固工程領域中應用的夾片式錨具。
【背景技術】
[0002]高強纖維板材是指輕質高強的增強型和功能型的單向、連續排列的纖維經過浸潰膠粘劑(例如樹脂)處理後製成的均勻板材，屬纖維增強複合材料(英文名稱FiberReinforced Polymer),如碳纖維增強塑料、玻璃纖維增強塑料、陶瓷纖維增強塑料等。作為一種優良的抗拉材料，高強纖維板材已被廣泛應用於結構加固工程領域。
[0003]從結構物加固效果的角度來看，將高強纖維板材直接粘貼於結構物表面的加固效果並不明顯，且在結構物破壞嚴重時容易發生剝離；而利用金屬錨具夾持高強纖維板材的兩端，對高強纖維板材施加預應力並與結構物進行聯結的加固效果十分顯著，錨固性能也十分可靠。
[0004]高強纖維材料均勻浸潰膠粘劑後製成的複合板材抗剪與抗折性能較差，對夾持均勻性要求很高，現有的錨具在夾持高強纖維板材時，其夾持部位會產生應力集中而使高強纖維板材產生局部剪切破壞，或者產生相對滑移使高強纖維板材滑出錨具。這種錨固效率較低的錨具不能夠充分發揮加固材料的強度、造成了材料浪費，而現有的錨具體積龐大，既限制了加固設計的自由度和靈活性、不利於現場安裝，又影響了結構物下方淨空和整體外觀，限制了本加固技術的推廣。
[0005]因此，有必要提供一種新型的夾片式錨具，來克服上述缺陷。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是提供一種夾片式錨具，能夠對纖維板進行牢固地夾持，該夾片式錨具體型輕巧、製作簡單、安裝簡易、性能可靠。
[0007]本實用新型的上述目的可採用下列技術方案來實現:
[0008]本實用新型提供一種夾片式錨具，包括夾具本體，夾具本體上開設有供纖維板穿設的梯臺形通孔；兩個夾片，其穿設在梯臺形通孔內，纖維板夾設在兩個夾片之間；夾片與纖維板相接觸的一面設有摩擦凹部。
[0009]進一步地，摩擦凹部為條狀凹槽、網格凹槽或多個凹點。
[0010]進一步地，夾片與纖維板相接觸的一面塗設有膠粘層。
[0011]進一步地，梯臺形通孔內設置有圓弧內倒角結構，夾片上設置有圓弧外倒角結構，圓弧外倒角結構與圓弧內倒角結構相配合。
[0012]進一步地，夾具本體上開設有多個錨固預留孔。
[0013]進一步地，錨固預留孔的軸線方向與梯臺形通孔的軸線方向相互垂直。
[0014]進一步地，多個錨固預留孔對稱設置在夾具本體上。
[0015]進一步地，夾具本體的厚度h ( 50mm。
[0016]進一步地，夾片為楔形，楔形的楔角為1°至10°。
[0017]進一步地，梯臺形通孔的梯臺底面朝向纖維板的拉伸方向。
[0018]本實用新型的夾片式錨具的特點及優點是:通過兩個夾片對纖維板進行夾持，共同安裝於夾具本體的梯臺形通孔內，主要通過界面機械咬合作用提供摩擦力以實現錨固作用的錨具，其通過設置在夾片表面的摩擦凹部，提高夾片與纖維板之間的摩擦力，進一步提高纖維板固定在夾具本體上的穩固度。該夾片式錨具可用於高強纖維板材的夾持、張拉與錨固，其體型輕巧、製作簡單、安裝簡易、性能可靠，可充分發揮高強纖維板材的高強特性，並可保證高強纖維板材的夾持均勻性，提升體外預應力加固技術的應用優勢。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本實用新型的夾片式錨具的第一實施例的示意圖；
[0021]圖2為本實用新型的夾片式錨具的第二實施例的主視圖；
[0022]圖3為圖2的1-1向剖視示意圖；
[0023]圖4為本實用新型的夾片式錨具的左視圖；
[0024]圖5為圖4的A部放大示意圖；
[0025]圖6為本實用新型的夾片式錨具的夾片的示意圖；
[0026]圖7為本實用新型的夾片式錨具的夾片的摩擦凹部的第一實施例的示意圖；
[0027]圖8為本實用新型的夾片式錨具的夾片的摩擦凹部的第二實施例的示意圖；以及
[0028]圖9為本實用新型的夾片式錨具的夾片的摩擦凹部的第三實施例的示意圖。
[0029]10、夾具本體；11、錨固預留孔；12、梯臺形通孔；121、圓弧內倒角結構；20、纖維板；30、夾片；31、摩擦凹部；301、圓弧外倒角結構。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0031]如圖1至圖9所示，本實用新型提供一種夾片式錨具，包括夾具本體10，夾具本體10上開設有供纖維板20穿設的梯臺形通孔12 ;兩個夾片30，其穿設在梯臺形通孔12內，纖維板20夾設在兩個夾片30之間，夾片30與纖維板20相接觸的一面設有摩擦凹部31。
[0032]具體是，夾具本體10大體呈長方體形，其由鋼、鉻鋼或錳鋼製成，其厚度50mm。該夾具本體10的中部開設有梯臺形通孔12，纖維板20穿設在該梯臺形通孔12內，且在該梯臺形通孔12內卡設有兩個夾片30，纖維板20位於兩個夾片30之間。在本實用新型中，夾片30為楔形，楔形的楔角為1°至10°，以使纖維板20夾緊時更加牢固。
[0033]進一步的，如圖4至圖6所示，梯臺形通孔12內設置有圓弧內倒角結構121，也即梯臺形通孔12的四個內邊緣分別形成有圓弧內倒角結構121 ;夾片30上設置有圓弧外倒角結構301，也即在兩個夾片30楔入梯臺形通孔12後，每個夾片30與梯臺形通孔12的兩內邊緣相配合的兩邊緣處分別形成有該圓弧外倒角結構301，該圓弧外倒角結構301與梯臺形通孔12的圓弧內倒角結構121相配合。在本實施例中，圓弧內倒角結構121以及圓弧外倒角結構301的倒角半徑為Imm?10mm，其可有效地降低夾片式錨具的局部應力、提高錨固效率。
[0034]在本實用新型中，該夾具本體10上開設的梯臺形通孔12的梯臺底面朝向纖維板20被拉伸的方向，這樣以使纖維板20在拉伸的過程中能夠與夾具本體10連接地更加緊固。本實施例中的纖維板20的尺寸包括但不限於以下常規截面尺寸規格:100mmX 1.4mm,80mmX 2mm，50mmX 3mm，80mmX 3mm。
[0035]如圖7至圖9所示，夾片30與纖維板20相接觸的一面設有摩擦凹部31，該摩擦凹部31的設計，可提高夾片30與纖維板20之間的摩擦力，以提高纖維板20固定在夾具本體10上的穩固度，另外其可保證夾片30傳遞的摩擦力過渡均勻、不會夾斷纖維板20和磨損纖維板20板面。在本實用新型中，摩擦凹部31可為圖7所示的開設在夾片30表面的條狀凹槽，或為圖8所示的開設在夾片30表面的網格凹槽，或為圖9所示的開設在夾片30表面的多個凹點。
[0036]進一步的，夾片30與纖維板20相接觸的一面塗設有膠粘層，該膠粘層用於在夾片30楔入梯臺形通孔12後與穿設在梯臺形通孔12內的纖維板20相粘合併填充間隙，以使纖維板20與夾具本體10連接的更加穩固。
[0037]本實用新型的工作原理是將纖維板20穿入開設梯臺形通孔12的夾具本體10內，夾片30表面塗抹膠粘劑後分別塞入纖維板20兩側與梯臺形通孔12之間的空隙，之後利用頂壓裝置對兩個夾片30進行同步楔緊，最後在常溫下進行養護，待膠粘劑固化即可使用。
[0038]本實用新型的夾片式錨具，通過兩個夾片30對纖維板20進行夾持，共同安裝於夾具本體10的梯臺形通孔12內，主要通過界面機械咬合作用提供摩擦力以實現錨固作用的錨具，其通過設置在夾片30表面的摩擦凹部31，提高夾片30與纖維板20之間的摩擦力，進一步提高纖維板20固定在夾具本體10上的穩固度。該夾片式錨具可用於高強纖維板材的夾持、張拉與錨固，其具體型輕巧、製作簡單、安裝簡易、性能可靠，可充分發揮高強纖維板材的高強特性，並可保證高強纖維板材的夾持均勻性，提升體外預應力加固技術的應用優勢。
[0039]圖1所示為本實用新型的第一實施例，其錨固時是利用夾具本體10的端面承壓進行錨固。
[0040]在本實用新型的另一個實施例中，如圖2所示，該夾片式錨具在錨固時是通過其上開設的錨固預留孔11並穿入連接螺栓，利用孔壁承壓進行錨固。具體地，在夾具本體10上開設有多個錨固預留孔11，錨固預留孔11的軸線方向與梯臺形通孔12的軸線方向相互垂直，多個錨固預留孔11對稱設置在夾具本體10上，在本實施例中，錨固預留孔11為4個，兩兩對稱設置在夾具本體10邊緣的四個角上並且與纖維板20的厚度方向平行。
[0041]下面通過具體實例說明本實用新型的夾片式錨具的結構和應用:
[0042]本實用新型的夾持工作原理是將纖維板20穿入開設梯臺形通孔12的夾具本體10，在夾片30表面塗抹膠粘劑後將兩個夾片30分別塞入梯臺形通孔12位於纖維板20上方與纖維板20下方的空隙，之後利用頂壓裝置對兩個夾片30進行同步楔緊，最後在常溫下進行養護，待膠粘劑固化即可使用。製作該夾片式錨具的關鍵工藝在於楔形夾片30的長度、坡度與表面粗糙度的選取。
[0043]實施實例一:如圖1和圖4所示，本構造是通過夾片式錨具的內端面來承擔張拉反力(圖1的右端面)。選擇截面規格為50mmX3mm的纖維板20,和厚度為50mm的帶有梯臺形通孔12的夾具本體10，同時加工楔形夾片30，並在夾具本體10和夾片30上分別加工圓弧內倒角結構121和圓弧外倒角結構301。將纖維板20穿入開設梯臺形通孔12的夾具本體10內，在夾片30表面塗抹膠粘劑後將兩個夾片30分別塞入梯臺形通孔12位於纖維板20上方與纖維板20下方的空隙，之後利用頂壓裝置對兩個夾片30進行同步楔緊，最後在常溫下進行養護，待膠粘劑固化即製成組裝件可供使用。經測試，該纖維板組裝件的極限破壞荷載在375kN以上、拉伸強度在2500MPa以上，纖維板材極限強度為2600MPa，錨固效率即板材強度與組裝件強度之比大於0.95，且破壞模式為纖維板斷裂，夾片式錨具無損壞。
[0044]實施實例二:如圖2和圖4所示，本構造是通過夾片式錨具的多個錨固預留孔11孔壁承壓來承擔張拉反力。選擇截面規格為80mmX2mm的纖維板20,和厚度為50mm的帶有梯臺形通孔12和4個錨固預留孔11的夾具本體10，同時加工楔形夾片30，並在夾具本體10和夾片30上分別加工圓弧內倒角結構121和圓弧外倒角結構301。將纖維板20穿入開設梯臺形通孔12的夾具本體10，在夾片30表面塗抹膠粘劑後將兩個夾片30分別塞入梯臺形通孔12位於纖維板20上方與纖維板20下方的空隙，之後利用頂壓裝置對兩個夾片30進行同步楔緊，最後在常溫下進行養護，待膠粘劑固化即製成組裝件可供使用。經測試，該纖維板組裝件極限破壞荷載在400kN以上、拉伸強度在2500MPa以上，纖維板材極限強度為2600MPa，錨固效率即板材強度與組裝件強度之比大於0.95，且破壞模式為纖維板斷裂，夾片式錨具無損壞。
[0045]以上所述僅為本實用新型的幾個實施例，本領域的技術人員依據申請文件公開的內容可以對本實用新型實施例進行各種改動或變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。
【權利要求】
1.一種夾片式錨具，其特徵在於，包括: 夾具本體，所述夾具本體上開設有供纖維板穿設的梯臺形通孔； 兩個夾片，其穿設在所述梯臺形通孔內，所述纖維板夾設在所述兩個夾片之間； 所述夾片與所述纖維板相接觸的一面設有摩擦凹部。
2.根據權利要求1所述的夾片式錨具，其特徵在於，所述摩擦凹部為條狀凹槽、網格凹槽或多個凹點。
3.根據權利要求1或2所述的夾片式錨具，其特徵在於，所述夾片與所述纖維板相接觸的一面塗設有膠粘層。
4.根據權利要求1所述的夾片式錨具，其特徵在於，所述梯臺形通孔內設置有圓弧內倒角結構，所述夾片上設置有圓弧外倒角結構，所述圓弧外倒角結構與所述圓弧內倒角結構相配合。
5.根據權利要求1所述的夾片式錨具，其特徵在於，所述夾具本體上開設有多個錨固預留孔。
6.根據權利要求5所述的夾片式錨具，其特徵在於，所述錨固預留孔的軸線方向與所述梯臺形通孔的軸線方向相互垂直。
7.根據權利要求5所述的夾片式錨具，其特徵在於，多個所述錨固預留孔對稱設置在所述夾具本體上。
8.根據權利要求1所述的夾片式錨具，其特徵在於，所述夾具本體的厚度11< 50mm。
9.根據權利要求1所述的夾片式錨具，其特徵在於，所述夾片為楔形，所述楔形的楔角為1°至10°。
10.根據權利要求1所述的夾片式錨具，其特徵在於，所述梯臺形通孔的梯臺底面朝向所述纖維板的拉伸方向。
【文檔編號】E04C5/12GK204023888SQ201420478503
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月22日 優先權日:2014年8月22日
【發明者】牛斌, 葛凱, 馬林, 班新林, 馬宏亮 申請人:中國鐵道科學研究院鐵道建築研究所