一種雙夾片式板錨結構系統技術方案

本實用新型專利技術一種雙夾片式板錨結構系統，包括錨筒，錨筒中部開設有沿其中心線延伸的內錐孔，沿錨筒的中心線方向，內錐孔的孔徑R相同，孔高H遞減，內錐孔內放置有外形與其匹配的楔形雙夾片式結構，楔形雙夾片式結構的中部開設有沿其中心線延伸的中心孔，中心孔內夾持有板材，板材上下表面設置有與其同寬的護墊，錨筒的一端與中部開設通孔的錨板吻合相接，另一端設有插接機構，后置防腐帽通過插接機構與錨筒相連接，軸向受拉的板材貫穿通孔、內錐孔后最終貫穿并固定于中心孔之中。其目的在于提供一種安全可靠、裝配方便、經濟實用，適用于高性能纖維增強復合材料板的一種雙夾片式板錨結構系統。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種巖土錨固工程和結構加固工程領域專用的板式錨具結構裝置，特別是涉及一種高性能纖維增強復合材料(FRP)板的專用端頭錨固的雙夾片式板錨結構系統。
技術介紹
高性能纖維增強復合材料(FRP)具有高強度、耐腐蝕、低松弛等優異性能，近年來碳纖維增強復合材料(CFRP)、玄武巖纖維增強復合材料(BFRP)和芳綸纖維增強復合材料(AFRP)已應用于結構加固工程、巖土錨固工程、空間索網工程和橋梁工程。一個世紀以來在巖土錨固工程領域，作為巖土錨桿受力主筋的鋼筋、鋼絞線存在易腐蝕、耐久性不足的弊病。而利用高性能纖維增強復合新型材料CFRP、BFRP、AFRP筋或板替換鋼筋、鋼絞線作為巖土錨桿的受力主筋是解決上述技術難題的可靠途徑之一。高性能纖維增強復合材料FRP(包括CFRP、BFRP、AFRP和GFRP)是各向異性材料，其纖維的平行與垂直方向的強度/剛度差異顯著，其抗剪強度與抗拉強度之比約為1:20。若采用傳統鋼夾片型錨具易引發FRP筋在端頭錨固過程中發生早期斷裂破壞，致使錨固體系整體失效。如何降低因近受荷端的應力集中而出現的切口效應、解決CFRP或BFRP筋的早期剪斷破壞，一直是國內外巖土錨固工程界急于打破的技術瓶頸，其技術關鍵之一就在于能否成功開發用于CFRP、BFRP筋或板的專用錨具。目前，國內外土木工程界正在致力于研究開發適用于高性能纖維增強復合材料筋或板的錨固系統，特別是用于CFRP和BFRP筋或板的具有安全可靠、尺寸較小、安裝方便與經濟實用特點的新型夾片型錨具，以期推動新型高性能纖維增強復合材料筋或板在巖土錨固、空間索網和結構加固及海洋工程領域中的應用。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種安全可靠、裝配方便、經濟實用，適用于高性能纖維增強復合材料板的一種雙夾片式板錨結構系統。本技術一種雙夾片式板錨結構系統，包括錨筒，所述錨筒中部開設有沿其中心線延伸的內錐孔，沿錨筒的中心線方向，所述內錐孔的孔徑R相同，孔高H遞減，所述內錐孔內放置有外形與其匹配的楔形雙夾片式結構，所述楔形雙夾片式結構的中部開設有沿其中心線延伸的中心孔，所述中心孔內夾持有板材，所述板材上下表面設置有與其同寬的護墊，所述錨筒的一端與中部開設通孔的錨板吻合相接，另一端設有插接機構，后置防腐帽通過插接機構與錨筒相連接，軸向受拉的所述板材貫穿所述通孔、內錐孔后最終貫穿并固定于所述中心孔之中。本技術一種雙夾片式板錨結構系統，其中所述楔形雙夾片式結構的橫截面較小的一端的中心孔的邊緣處設有圓弧倒角，所述楔形雙夾片式結構的傾斜角度θ大于所述內錐孔的傾斜角度α。本技術一種雙夾片式板錨結構系統，其中所述錨板上設置有平面A或內凹的球面，所述錨筒靠近錨板一端的形狀與所述球面或平面A配合。本技術一種雙夾片式板錨結構系統，其中所述護墊的橫截面為矩形，且其表面涂刷環氧石英砂或浸透聚氨酯，所述護墊的軸向長度a大于所述楔形雙夾片式結構的軸向長度L及所述錨筒的軸向長度W。本技術一種雙夾片式板錨結構系統，其中所述楔形雙夾片式結構包括相互對稱布置的上夾片、下夾片，所述上夾片、下夾片的橫截面為圓弧形或矩形且各自縱剖面的外包絡線均為相對于內錐孔的中心線傾斜的直線，所述上夾片、下夾片的相對面均為平面B，所述上夾片、下夾片對稱間隔布置形成中心孔，所述平面B上均加工有橫向牙紋或黏貼有聚氨酯糙面。本技術一種雙夾片式板錨結構系統，其中所述上夾片、下夾片的平面B上對稱開設有矩形凹槽A，所述上夾片、下夾片上的矩形凹槽A對稱間隔布置形成中心孔。本技術一種雙夾片式板錨結構系統，其中所述錨筒為由至少兩塊可分離的錨筒構件構成的分體式結構，所述分體式結構的各錨筒構件通過緊固螺栓緊固連接，相鄰錨筒構件的相對面上均開設有圓弧形凹槽B或矩形凹槽C，所述圓弧形凹槽B或矩形凹槽C對接形成內錐孔。本技術一種雙夾片式板錨結構系統，其中所述錨筒為具有矩形橫截面的一體式結構。本技術一種雙夾片式板錨結構系統，通過采用楔形雙夾片式結構設計、分體式與一體式錨筒承載、纖維板/布護墊保護、錨板的張拉角度可調、分段噴涂石英砂的增摩工藝，以及錨筒傾斜角度與楔形雙夾片式結構傾斜角度的差異化設計，優化了錨固區內的壓應力分布，使作用在CFRP、BFRP板表面上的壓應力能夠在錨固區域內沿軸線分布相對均勻，有效降低了錨具在加載端承受的應力峰值，從而避免了由于缺口效應或彎折損傷引發的CFRP、BFRP板的早期斷裂破壞和錨固體系的整體失效。因此，與現有錨具相比，本技術的雙夾片式板錨結構系統夾持力大、體積小、長度短、可干作業、易裝配、承載快、可復用，這就有力地保證了錨固結構體系的安全性、可靠性，因而特別適用于巖土錨固工程與結構加固工程領域。下面結合附圖對本技術的一種雙夾片式板錨結構系統作進一步說明。附圖說明圖1為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例一的主視透視結構示意圖；圖2為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例一的俯視透視結構示意圖；圖3為圖1的A-A截面的剖視圖；圖4為圖2的B-B截面的剖視圖；圖5為圖1中G部位的局部放大圖；圖6a為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例一中錨筒的一端的橫向剖面圖；圖6b為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例一中錨筒的另一端的橫向剖面圖；圖7a為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例一的錨筒變形結構的一端的橫向剖面圖；圖7b為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例一的錨筒變形結構的另一端的橫向剖面圖；圖8為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例二的主視透視結構示意圖；圖9a為圖8的C-C截面的剖視圖；圖9b為圖8的D-D截面的剖視圖；圖10為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例三的主視透視結構示意圖；圖11為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例三的俯視透視結構示意圖；圖12a為圖10的E-E截面的剖視圖；圖12b為圖10的F-F截面的剖視圖；圖13a為圖10的變形結構的E-E截面的剖視圖；圖13b為圖10的變形結構的F-F截面的剖視圖；圖14為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例一的楔形雙夾片式結構的立體結構示意圖；圖15為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例一的楔形雙夾片式結構的一種變形結構的立體結構示意圖；圖16為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例一的楔形雙夾片式結構的另一種變形結構的立體結構示意圖；圖17為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例一的楔形雙夾片式結構的又一種變形結構的立體結構示意圖；圖18a為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例三的裝配方法中步驟Ⅰ的施工狀態主視圖；圖18b為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例三的裝配方法中步驟Ⅱ的施工狀態主視圖；圖18c為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例三的裝配方法中步驟Ⅲ的施工狀態主視圖；圖18d為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例三的裝配方法中步驟Ⅳ的施工狀態主視圖；圖18e為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例三的裝配方法中步驟Ⅴ的施工狀態主視圖；圖18f為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例三的裝配方法中步驟Ⅵ的施工狀態主視圖；圖19a為本技術一種雙夾片式板錨結構系統實施例四的使用狀態本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙夾片式板錨結構系統，其特征在于：包括錨筒(3)，所述錨筒(3)中部開設有沿其中心線延伸的內錐孔(8)，沿錨筒(3)的中心線方向，所述內錐孔(8)的孔徑R相同，孔高H遞減，所述內錐孔(8)內放置有外形與其匹配的楔形雙夾片式結構(1)，所述楔形雙夾片式結構(1)的中部開設有沿其中心線延伸的中心孔(9)，所述中心孔(9)內夾持有板材(2)，所述板材(2)上下表面設置有與其同寬的護墊(4)，所述錨筒(3)的一端與中部開設通孔(7)的錨板(5)吻合相接，另一端設有插接機構，后置防腐帽(6)通過插接機構與錨筒(3)相連接，軸向受拉的所述板材(2)貫穿所述通孔(7)、內錐孔(8)后最終貫穿并固定于所述中心孔(9)之中。

【技術特征摘要】
1.一種雙夾片式板錨結構系統，其特征在于：包括錨筒(3)，所述錨筒(3)中部開設有沿其中心線延伸的內錐孔(8)，沿錨筒(3)的中心線方向，所述內錐孔(8)的孔徑R相同，孔高H遞減，所述內錐孔(8)內放置有外形與其匹配的楔形雙夾片式結構(1)，所述楔形雙夾片式結構(1)的中部開設有沿其中心線延伸的中心孔(9)，所述中心孔(9)內夾持有板材(2)，所述板材(2)上下表面設置有與其同寬的護墊(4)，所述錨筒(3)的一端與中部開設通孔(7)的錨板(5)吻合相接，另一端設有插接機構，后置防腐帽(6)通過插接機構與錨筒(3)相連接，軸向受拉的所述板材(2)貫穿所述通孔(7)、內錐孔(8)后最終貫穿并固定于所述中心孔(9)之中。2.根據權利要求1所述的一種雙夾片式板錨結構系統，其特征在于：所述楔形雙夾片式結構(1)的橫截面較小的一端的中心孔(9)的邊緣處設有圓弧倒角(12)，所述楔形雙夾片式結構(1)的傾斜角度θ大于所述內錐孔(8)的傾斜角度α。3.根據權利要求2所述的一種雙夾片式板錨結構系統，其特征在于：所述錨板(5)上設置有平面A(51)或內凹的球面(52)，所述錨筒(3)靠近錨板(5)一端的形狀與所述球面(52)或平面A(51)配合。4.根據權利要求3所述的一種雙夾片式板錨結構系統，其特征在于：所述護墊(4)的橫截面為矩形，且其表面涂刷環氧石英砂或浸透聚氨酯，所述護墊(4)的軸向長度a大于所述楔形雙夾片式...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉鐘，岳清瑞，郭鋼，羅雪音，張義，賈玉棟，
申請(專利權)人：中國京冶工程技術有限公司，中冶建筑研究總院有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11