自控式纖維布預應力張拉的方法和設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于混凝土加固工程領域，主要涉及一種自控式纖維布預應力張拉的方法和設備，特別是涉及預應力纖維布加固混凝土工程中張拉纖維布的方法和設備。
【背景技術】
[0002]預應力纖維布加固混凝土結構技術是近10年來國際上結構加固與新型高性能材料工程相結合而快速發展起來的一種新技術。經過國內外的不斷理論研宄和實驗室試驗，已經證實了采用預應力纖維加固技術能夠充分利用纖維布輕質高強的特點，緩解纖維布應力滯后問題，具有受力合理，加固效果明顯，基本不增加結構自重的優點。研宄和推廣預應力纖維布加固技術首要的問題就是研宄如何方便有效的對纖維布施加預應力。從目前的研宄成果來看，國內外許多研宄機構和學者都設計了纖維布張拉設備，能夠有效的張拉纖維布。但是，在工程實踐中應用的還是比較少。一個重要原因是纖維布的張拉技術還不夠成熟，大多數張拉設備只能夠在實驗室環境下進行纖維布的有效張拉或者張拉設備沉重且復雜，包括張拉裝置、提升裝置和固定裝置等。國內外大多數的張拉設備都采用千斤頂作為張拉預應力的動力源，采用拉壓傳感器控制施加預應力的值。預應力纖維加固工程一般都需要緊貼被加固結構，纖維布的張拉和纖維布浸漬膠涂刷工序均在空中作業，采用帶有千斤頂和拉壓傳感器的張拉設備不僅需要給拉壓傳感器供電還要將帶有沉重千斤頂的張拉設備固定在被加固結構底部，這一工序施工非常困難且不方便。由于現階段國內外研宄和應用較多的纖維布浸漬膠須數天時間才能硬化產生強度，而采用千斤頂作為纖維布預應力的動力源，若持續施力時間較長，其中的預應力損失比較大。纖維布是由纖維絲編織而成，纖維布橫截面上不均勻受力會使纖維布橫截面不均勻破壞，而國內外的張拉設備沒有較好的解決纖維布橫截面受力不均勻問題。
【發明內容】
[0003]發明目的:
本發明提出了一種自控式纖維布預應力張拉的方法和設備，其目的是解決以往的張拉設備拆卸和安裝不方便、設備自重較大、纖維布不能自動釋放且橫截面受力不均勻的缺點，方便施工現場應用。
[0004]技術方案:
一種自控式纖維布預應力張拉方法，其特征在于:利用扭力限制器預先設置好扭力限值，通過設備張拉纖維布后，待達到扭力限制器設置好的扭力限值后，扭力限制器發生離合現象，纖維布上的預應力值和扭力限制器中的扭力值不變而張拉設備由于繼續被張拉開始自動控制釋放纖維布，待設備釋放出現場要求的纖維布長度后，停止張拉，纖維布上的預應力始終保持不變。
[0005]根據不同加固方案，通過調節扭力限制器預先設置的扭力限值，張拉不同預應力要求的纖維布。
[0006]一種如上所述自控式纖維布預應力張拉方法所使用的設備，包括轉動裝置和固定裝置，其特征在于:轉動裝置包括扭力限制器、厚壁鋼管和連接塊，扭力限制器的大輪和厚壁鋼管軸心共線，固定在一起；連接塊固定在扭力限制器小輪上；固定裝置包括高強角鋼、普通螺栓和連接件，連接件通過普通螺栓固定于高強角鋼的兩端，高強角鋼用混凝土螺栓固定于被加固混凝土梁的端部；轉動裝置和固定裝置采用四根螺桿連接，使轉動裝置和固定裝置位于同一水平面上并保證四根螺桿相互平行。
[0007]厚壁鋼管上壓制花紋，花紋在鋼管表面均勻分布，淺而密集。
[0008]固定裝置和被加固混凝土梁采用混凝土螺栓連接。
[0009]扭力限制器和厚壁鋼管軸心共線，保證通過厚壁鋼管傳遞到扭力限制器上的扭力保持不變。
[0010]連接塊按照中心對稱方式焊接在扭力限制器的小輪上。
[0011]扭力限制器的大輪和厚壁鋼管之間采用焊接固定，扭力限制器的小輪和連接塊之間采用焊接固定。
[0012]優點及效果:
本發明提出了一種自控式纖維布預應力張拉的方法和設備，具有如下優點:
(I)利用本發明所張拉的纖維布預應力，其預應力值由扭力限制器中的扭力值決定。
[0013](2)本發明中轉動裝置和固定裝置采用四根平行螺桿連接，有利于長時間提供穩定的預應力，減小預應力的損失，以滿足后續纖維浸漬膠施工工藝中有足夠的時間凝結硬化達到規定強度。
[0014](3)本自控式纖維布預應力張拉設備結構簡單，自動控制，性能可靠，可連續工作，操作容易。
[0015]【附圖說明】:
圖1為自控式纖維布預應力張拉設備整體結構示意圖。
[0016]圖2為自控式纖維布預應力張拉設備整體結構仰視圖。
[0017]圖3為自控式纖維布預應力張拉設備中轉動裝置結構示意圖。
[0018]圖4為自控式纖維布預應力張拉設備中固定裝置結構示意圖。
[0019]圖5為自控式纖維布預應力張拉設備整體結構側視圖。
[0020]附圖標記說明:
1-被加固混凝土梁；2_混凝土螺栓；3_高強角鋼；4_普通螺栓；5_螺桿；6_扭力限制器；7_厚壁鋼管；8_連接塊；9_螺母；10_連接件。
[0021]【具體實施方式】:
下面結合附圖對本發明做進一步的說明:
本發明依據扭力限制器達到扭力限值后自動離合原理，扭力限制器離合后會繼續轉動且保持扭力值不變，將扭力限制器作為對纖維布施加預應力的控制器進行試驗研宄，并提供一種自控式纖維布預應力張拉的方法和設備，如圖1-圖5中所示。
[0022]本發明所述自控式纖維布預應力張拉方法，步驟如下:
將扭力限制器的主動輪和帶花紋的厚壁鋼管連接在一起，保證其軸心共線。由纖維布欲張拉的預應力計算扭力限制器中扭力限值，通過調節扭力限制器被動輪上的扭力調節螺母，預先設置合適的扭力限值。將纖維布一端平行纏繞于厚壁鋼管上，纏繞足夠的錨固和釋放長度，另一端固定于被加固構件上。通過四根螺桿張拉扭力限制器被動輪，纖維布跟隨扭力限制器被拉緊，當纖維布達到欲張拉的預應力后，此時扭力限制器也達到扭力限值，扭力限制器即發生離合現象。扭力限制器主動輪帶動厚壁鋼管旋轉，自動釋放纏繞的纖維布，待達到釋放出需要的長度后，停止張拉扭力限制器被動輪，扭力限制器停止離合現象，纖維布停止釋放。在纖維布釋放過程中，纖維布上的預應力始終保持不變。通過扭力限制器上的扭力調節螺母，調節不同的扭力限值，可以張拉纖維布不同的預應力值。通過纏繞不同寬度和材質的纖維布可以對不同寬度的被加固構件采用不同材質纖維布進行加固。
[0023]為實現上述自控式纖維布預應力張拉的方法，本發明提供了自控式纖維布預應力張拉設備如圖1所示，該設備包括轉動裝置和固定裝置兩大部分。其中轉動裝置為以扭力限制器作為控制器的旋轉裝置，包括:扭力限制器6、厚壁鋼管7和連接塊8 ;其中扭力限制器6的大輪和厚壁鋼管7軸心共線，固定在一起。連接塊8固定在扭力限制器6小輪上。固定裝置為設備固定和張拉施力裝置，包括:高強角鋼3、普通螺栓4和連接件10 ;其中連接件10通過普通螺栓4固定于高強角鋼3的兩端，高強角鋼3用混凝土螺栓2固定于被加固混凝土梁I的端部。該設備還包括連接轉動裝置和固定裝置的四根平行螺桿，轉動裝置和固定裝置采用四根螺桿連接，使轉動裝置和固定裝置位于同一水平面上并保證四根螺桿相互平行。
[0024]所述厚壁鋼管7上壓制有花紋，花紋在鋼管表面須均勻分布，密集且較淺。這樣做的好處是可以保證纖維布既能夠有足夠的摩擦力纏繞于厚壁鋼管上，厚壁鋼管上的花紋又不會對纖維布纏繞過程和被張拉過程中產生損傷。
[0025]固定裝置和被加固混凝土梁I采用混凝土螺栓2連接。
[0026]扭力限制器6和厚壁鋼管7軸心共線，保證通過厚壁鋼管傳遞到扭力限制器上的扭力保持不變。
[0027]連接塊8按照中心對稱方式焊接在扭力限制器6的小輪上。
[0028]扭力限制器6的大輪和厚壁鋼管7之間采用焊接固定，扭力限制器6的小輪和連接塊8之間采用