一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具的制作方法

1.本发明涉及工艺制造技术领域，具体涉及一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具。

背景技术：

2.传统土木工程领域所用钢筋暴露于空气或潮湿环境中，极易发生电化学腐蚀，导致钢筋发生力学性能退化，从而影响到结构构件的安全性，造成极大的安全隐患，并且为结构的正常使用带来了巨大的影响。
3.为了解决钢筋锈蚀导致的建筑物产生影响正常使用的问题，各国科学家，工程师想了很多办法，近几年十年来，随着材料科技学技术的发展，碳纤维增强树脂复合材料筋以其具有的绝对的优势而逐渐的在土木工程领域中应用越来越广泛。相对于传统受力材料而言(钢筋)，cfrp筋以其具有轻质、高强、耐疲劳、耐腐蚀、易加工、便于运输等优点在土木工程领域中用作受力筋、体外预应力筋、斜拉索和地锚等。
4.cfrp筋具有较高的抗拉强度和模量，常用于预应力结构，如预应力碳纤维筋，体外预应力等结构，但由于碳纤维增强复合材料筋横向力学性能相对较差，不能采用钢丝的锚固方法，必须采用专业的锚固方式对其进行锚固，使得碳纤维增强复合材料筋能够充分发挥其优异的性能。
5.现有的锚固碳纤维增强复合材料筋的锚具多为粘结形式或者夹片式、两者各有优缺点，粘结性所需要的粘结长度较长，而夹片式则对碳纤维增强复合材料筋有一定的损伤，不适用于碳纤维增强复合材料筋的疲劳性能的发挥，降低了锚固碳纤维增强复合材料筋的锚具的可靠性。
6.由此可见，如何提高锚固碳纤维增强复合材料筋的锚具的可靠性为本领域需解决的问题。

技术实现要素：

7.针对于现有锚固碳纤维增强复合材料筋的锚具存在可靠性低的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，其能够充分发挥碳纤维增强复合材料筋地优异性能，提高了锚固碳纤维增强复合材料筋锚具的可靠性，很好地克服了现有技术所存在的问题。
8.为了达到上述目的，本发明提供的一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，包括夹片，挤压套筒，连接套，锥形锚腔以及环氧树脂；所述挤压套筒套设于夹片上，对夹片施加预紧力，构成锚具的挤压段；所述环氧树脂灌注于锥形锚腔的腔体内，形成锚具的粘结段；所述挤压套筒与锥形锚腔通过连接套连接形成一体，构成复合式锚具结构。
9.进一步地，所述夹片的外围面为锥形面；所述夹片中间贯穿设有第一通孔，所述第一通孔的直径与应碳纤维筋的直径相适配。
10.进一步地，所述挤压套筒的外围面为平面，内部为锥形面并与夹片的外围面配合
进行连接。
11.进一步地，所述挤压套筒锥形面的锥度角大于夹片外围面的锥度角。
12.进一步地，所述锥形锚腔的外围面为平面，内部为锥形面；所述锥面锚腔内部的锥形面中间穿设有第二通孔，所述第二通孔的直径与碳纤维筋的直径相适配。
13.进一步地，所述连接套中间贯穿设有第三通孔，所述第三通孔的直径与碳纤维筋的直径相适配。
14.进一步地，所述连接套包括大直径端与小直径端，所述大直径端与小直径端配合连接构成挤压套筒与锥形锚腔之间的连接体。
15.进一步地，所述小直径端中间开设有第一安置槽，其直径与挤压套筒的直径相匹配，能够套设于挤压套筒上并与挤压套筒配合连接；所述连接套大直径端设有第二安置槽，其直径与锥形锚腔端部的直径相匹配，能够将锥形锚腔的端部嵌入第二安置槽内进行配合连接。
16.进一步地，所述第二安置槽的内部设有保护层。
17.进一步地，所述第一通孔，第二通孔和第三通孔的中心点处于同一条水平线上。
18.本方案提供的用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，其通过将夹片式与粘结式结合起来，充分发挥碳纤维增强复合材料筋地优异性能，大大提高锚固碳纤维增强复合材料筋锚具的可靠性。
附图说明
19.以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
20.图1为本复合式锚具的整体结构示意图；
21.图2为本复合式锚具中夹片的结构示意图；
22.图3为本复合式锚具中挤压套筒的结构示意图；
23.图4为本复合式锚具中锥形锚腔的结构示意图；
24.图5为本复合式锚具中连接套的结构示意图。
25.下面为附图中的部件标注说明：
26.100.碳纤维筋200.夹片300.挤压套筒400.锥形锚腔500.环氧树脂600.连接套210.外围面220.第一通孔310.锥形面410.螺纹420.锥形面610.小直径端611.第一安置槽612.空隙620.大直径端621.第二安置槽622.保护层630.第三通孔。
具体实施方式
27.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
28.针对于现有锚固碳纤维增强复合材料筋的锚具存在可靠性低的技术问题，基于此技术问题，本发明提供了一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，其通过将夹片式与粘结式地有点结合起来，充分发挥碳纤维增强复合材料筋地优异性能，提高了锚固碳纤维增强复合材料筋锚具的可靠性。
29.参见图1，本方案提供的用于锚固碳纤维筋的夹片及粘结复合式锚具包括夹片200，挤压套筒300，连接套600，锥形锚腔400以及环氧树脂500。
30.其中，夹片200与挤压套筒300配合连接，用于对碳纤维筋100进行夹紧。
31.进一步地，参见图2，夹片200的外围面210为锥形面，能够与挤压套筒300配合连接。
32.夹片200中间贯穿设有第一通孔220，第一通孔220的直径对应碳纤维筋100的直径，使得碳纤维筋100能够穿过夹片的第一通孔220，且对碳纤维筋100进行一定的限位作用。
33.挤压套筒300套设于夹片200外部，对夹片200施加预紧力，将夹片200挤压变形，对夹片200内部的碳纤维筋100进行挤压夹持。
34.参见图3，挤压套筒300的外围面为平面，内部为锥形面310，能够与夹片200的锥形面210配合进行连接。
35.这里，夹片200锥形面210的锥度角与挤压套筒锥形面310的锥度角不同，存在一个锥度差，可以避免挤压套筒300对夹片200前端产生较大挤压力而将碳纤维筋100破坏，能够使得夹片200能够毫无损坏的装入挤压套筒300内。
36.同时，夹片200与挤压套筒300的连接面均采用锥形面，挤压套筒300在沿着夹片200外围面套设时，能够使得夹片200前端无需承受较大的挤压力，后端慢慢可以通过相适配的锥形面对夹片200形成挤压，能够使夹片200与挤压套300筒配合设置的过程中，保证夹片200内部碳纤维筋100不受破坏以及最终能够达到对其进行夹持的作用
37.将碳纤维筋100穿过夹片200内的第一通孔220后，在夹片200外部套设挤压套筒300对夹片200施加预紧力，使得夹片200能够对内部的碳纤维筋100进行挤压限位，因此，通过夹片200与挤压套筒300之间的配合构成本锚具的挤压段。
38.锥形锚腔400用于实现碳纤维筋100的粘结。
39.参见图4，锥形锚腔400的外围面为平面，内部为锥形面420。
40.在内部锥形面420中间穿设有第二通孔，此第二通孔的直径与碳纤维筋100的直径匹配，能够使得碳纤维钢筋100能够穿过锥形锚腔400。
41.同时，当锥形锚腔400与夹片200配合装配式，第二通孔与第一通孔220的中心点处于同一水平线上，能够使的碳纤维筋100能够依次穿过夹片200和锥形锚腔400。
42.锥形锚腔400出口端的出口直径大于碳纤维筋100的直径，使得当碳纤维筋100穿过锥形锚腔400出口时，能够留有一定的空间进行环氧树脂500的灌注。
43.将环氧树脂500通过锥形锚腔400出口注入至锥形锚腔400的内锥面420中，直至注满，通过环氧树脂500对锥形锚腔400内的碳纤维筋100进行锚固，构成本锚具的粘结段。
44.另外，本锚具的挤压段和粘结段之间设有连接套600，通过连接套600将挤压段和粘结段进行连接。
45.参见图5，连接套600中间贯穿设有第三通孔630，第三通孔630的直径与碳纤维筋100的直径匹配，能够使得碳纤维筋100能够穿过连接套600。
46.同时，当连接套600与夹片200和锥形锚腔400配合连接时，第三通孔630与与第二通孔和第一通孔220的中心点处于同一水平线上，能够使的碳纤维筋100能够依次穿过夹片200，连接套600和锥形锚腔400。
47.连接套600包括大直径端620与小直径端610，大直径端620与小直径610端配合连接构成挤压套筒300与锥形锚腔400之间的连接体。
48.首先，小直径端600中间开设有第一安置槽611，其直径与挤压套筒300的直径相匹配，能够套设于挤压套筒300上，并通过螺母将连接套的小直径610端与挤压套筒300配合连接。
49.另外，连接套小直径端610与挤压套筒300之间应留出一定的空隙612，能够使得夹片200有一定的向前滑移的空间，能够适应不同长度的夹片200。
50.连接套大直径端620设有一定深度的第二安置槽621，第二安置槽621内部设有螺纹，能够在与之连接的锥形锚腔400的一端设有匹配的螺纹410，将连接套大直径端620与锥形锚腔400通过螺纹进行连接，能够实现连接套600与锥形锚腔400之间的快速便捷拆装。
51.另外，在第二安置槽621的内部垫入保护层622，用于防止环氧树脂500与连接套600粘结到一起。
52.本方案通过将挤压段和粘结段设置连接套600相连，连接套能够将粘结段与挤压段合理的分开，使各部分独立受力，同时发挥作用，实现了本锚具装置应用时的可靠性。
53.由上述方案构成的用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，该锚具用于锚固单根碳纤维增强复合材料筋时，其滑移量非常小，锚固效率较高，可以充分发挥碳纤维增强复合材料筋的高强度的性能。
54.同时，此锚具可以有效的避免损伤在碳纤维增强复合材料筋中的扩展，夹片段锚固容易对碳纤维增强复合材料筋造成损伤，但由于前部有足够的粘结段，可以很好的限制损伤的发展。
55.其次，该锚具通过将夹片段与粘结段进行连接，可以使得夹片段与粘结段同时发挥作用，从而避免了某一段先受力，然后另一段再受力的情况，导致整体承载力下降。
56.另外，该锚具受力简单，组装方便，可分为单独的几部分零件，有较好的组装行，替代性，便于循环利用。
57.(5)该锚固方法测试数据稳定，表现可靠，可广泛用于各种直径的碳纤维增强复合材料筋。
58.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，其特征在于，包括夹片，挤压套筒，连接套，锥形锚腔以及环氧树脂；所述挤压套筒套设于夹片上，对夹片施加预紧力，构成锚具的挤压段；所述环氧树脂灌注于锥形锚腔的腔体内，形成锚具的粘结段；所述挤压套筒与锥形锚腔通过连接套连接形成一体，构成复合式锚具结构。2.根据权利要求1所述的一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，其特征在于，所述夹片的外围面为锥形面；所述夹片中间贯穿设有第一通孔，所述第一通孔的直径与应碳纤维筋的直径相适配。3.根据权利要求2所述的一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，其特征在于，所述挤压套筒的外围面为平面，内部为锥形面并与夹片的外围面配合进行连接。4.根据权利要求3所述的一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，其特征在于，所述挤压套筒锥形面的锥度角大于夹片外围面的锥度角。5.根据权利要求1所述的一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，其特征在于，所述锥形锚腔的外围面为平面，内部为锥形面；所述锥面锚腔内部的锥形面中间穿设有第二通孔，所述第二通孔的直径与碳纤维筋的直径相适配。6.根据权利要求1所述的一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，其特征在于，所述连接套中间贯穿设有第三通孔，所述第三通孔的直径与碳纤维筋的直径相适配。7.根据权利要求1所述的一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，其特征在于，所述连接套包括大直径端与小直径端，所述大直径端与小直径端配合连接构成挤压套筒与锥形锚腔之间的连接体。8.根据权利要求7所述的一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，其特征在于，所述小直径端中间开设有第一安置槽，其直径与挤压套筒的直径相匹配，能够套设于挤压套筒上并与挤压套筒配合连接；所述连接套大直径端设有第二安置槽，其直径与锥形锚腔端部的直径相匹配，能够将锥形锚腔的端部嵌入第二安置槽内进行配合连接。9.根据权利要求8所述的一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，其特征在于，所述第二安置槽的内部设有保护层。10.根据权利要求2或5或6中所述的一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，其特征在于，所述第一通孔，第二通孔和第三通孔的中心点处于同一条水平线上。

技术总结

本发明公开了一种用于锚固碳纤维筋的夹片-粘结复合式锚具，包括夹片，挤压套筒，连接套，锥形锚腔以及环氧树脂；所述挤压套筒套设于夹片上，对夹片施加预紧力，构成锚具的挤压段；所述环氧树脂灌注于锥形锚腔的腔体内，形成锚具的粘结段；所述挤压套筒与锥形锚腔通过连接套连接形成一体，构成复合式锚具结构。本方案通过将夹片式与粘结式结合起来，充分发挥碳纤维增强复合材料筋地优异性能，大大提高锚固碳纤维增强复合材料筋锚具的可靠性。固碳纤维增强复合材料筋锚具的可靠性。固碳纤维增强复合材料筋锚具的可靠性。