一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固装置及锚固方法

摘要

本发明涉及FRP筋加固技术领域，公开了一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固装置，包括套筒、封盖以及固定杆，套筒的两端均设有螺纹连接部，封盖为两个，分别螺纹连接于套筒的两端；封盖设有通孔；在套筒两端的螺纹连接部旁分别设有进胶口和排气口，固定杆设于套筒外侧壁，且根据FRP筋实际布置形式而固定杆与套筒的轴心呈角度设置。本发明还公开一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固方法，包括在套筒的外侧壁焊接固定杆；将FRP筋穿过套筒以及封盖的通孔；将封盖固定安装于套筒两端的螺纹连接部；从进胶口注入粘结剂，使空气从排气口排出，待粘结剂风干后，关闭进胶口和排气口。本发明可有效减少FRP筋端部剥离的发生，满足在FRP加固砌体时对粘结性和耐久性的要求。

说明书

技术领域

本发明涉及FRP筋加固技术领域，特别是涉及一种嵌入式纤维增强聚合物筋的锚固装置及锚固方法。

背景技术

近年来，保护建筑文化遗产已经成为现代社会文化生活中的重要话题，这需要建立适当的方法，能够同时处理古建筑的文化价值及结构安全问题。纤维增强聚合物(FRP)已被广泛使用于砌体结构的外部加固，其中，使用表面嵌入式(NSM)纤维增强聚合物(FRP)的新型加固技术已经获得了广泛关注，它能够增强结构抗剪切能力、平面抗弯能力和整体抗震性能，有效提升加固效果。此外，NSM-FRP筋加固技术(即将FRP筋嵌入砌体表面的凹槽中)具有显著的优点，它减少了加固时砌体的表面处理，维持了历史古建筑的原始风貌和美观性，也可以防止长期暴露时紫外线对FRP筋的破坏，更重要的是，采用NSM-FRP筋加固时的界面粘结性能比EB-FRP布(砌体表面外部粘贴FRP布)更好，从而可以更高效使用FRP材料的强度。

NSM-FRP筋加固技术的有效性本质上取决于复合材料和砌体基底之间的界面粘结性能，由于砌体材料的低抗拉强度和几何各向异性，砌块在加载过程中容易局部破裂，导致FRP筋发生局部剥离，使结构过早破坏，而端部剥离最为常见，严重影响了FRP筋高强度的发挥，所以在FRP筋端部进行锚固是必要的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固装置及锚固方法，在FRP筋端部进行锚固，以增强FRP与砌体基质之间的界面粘结性能，增强加固的有效性。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固装置，其特征在于，包括套筒、封盖以及固定杆，所述套筒的两端均设有螺纹连接部，所述封盖为两个，分别螺纹连接于所述套筒的两端；所述封盖中心设有供所述纤维增强聚合物筋穿过的通孔；在所述套筒的两端的螺纹连接部旁分别设有进胶口和排气口，所述固定杆设于所述套筒外侧壁，且根据纤维增强聚合物筋实际布置形式，所述固定杆的轴心与所述套筒的轴心呈角度设置。

其中，所述固定杆的轴心与所述套筒的轴心垂直设置或倾斜设置。

其中，所述套筒为镀锌钢管。

其中，所述固定杆为镀锌钢筋。

其中，所述固定杆为偶数个，且沿所述套筒1成对沿轴向对称分布。

其中，当所述固定杆大于或等于六个时，分布于沿所述套筒轴向的同一侧的固定杆等距分布，且间距为砖或砌块的长度。

其中，所述套筒设有外螺纹，所述封盖设有与之配合的内螺纹。

本发明还公开一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固方法，其特征在于，包括：

在套筒的外侧壁焊接固定杆；

将纤维增强聚合物筋穿过所述套筒，两端分别穿过一个封盖的中心通孔；

将所述封盖固定安装于所述套筒两端的螺纹连接部，拧紧并留出进胶口和排气口；

从所述进胶口注入粘结剂，使空气从所述排气口排出，待粘结剂风干后，胶封关闭所述进胶口和排气口。

其中，所述粘结剂为环氧树脂胶。

(三)有益效果

本发明提供的一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固装置，本发明的锚固装置，在套筒上两端附近设有进胶口和排气口，套筒两端设有可滑动的封盖，套筒上还呈角度竖向设置有固定杆，纤维增强聚合物筋穿过封盖以及套筒中心，并用粘结剂填充于套筒内。本发明还公开一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固方法，在套筒的外侧壁焊接固定杆；将FRP筋穿过套筒，两端分别穿过一个封盖的中心通孔；将封盖固定安装于套筒两端的螺纹连接部，拧紧并留出进胶口与排气口；从进胶口注入粘结剂，使空气从排气口排出，待粘结剂风干后，胶封关闭进胶口和排气口。本发明的锚固装置及锚固方法可有效减少纤维增强聚合物筋端部剥离，防止结构在发挥材料强度前过早发生破坏，解决了砌体结构加固时亟待解决的端部锚固问题，以满足嵌入式纤维增强聚合物筋加固技术在砌体结构的实际应用中对粘结性能和耐久性的要求。

附图说明

图1为本发明一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固装置的结构图；

图2为本发明一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固装置的A-A面剖面图；

图3和图4为本发明FRP筋平面布置图。

图中，1、套筒；1.1、进胶口；1.2、排气口；2、固定杆；3、封盖；4、纤维增强聚合物筋；5、粘结剂；6、砖或砌块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明公开一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固装置，包括套筒1、封盖3以及固定杆2，所述套筒1的两端均设有螺纹连接部，所述封盖3为两个，分别螺纹连接于所述套筒1的两端；所述封盖3设有供所述纤维增强聚合物筋4穿过的通孔；在所述套筒1的两端的螺纹连接部旁分别设有进胶口1.1和排气口1.2，所述固定杆2设于所述套筒1外侧壁，且根据纤维增强聚合物筋4实际布置形式，所述固定杆2的轴心与所述套筒1的轴心呈角度设置。

具体的，套筒1为两头具有开口的柱状通道，利用封盖3将套筒1两端的开口封住，并且封盖3的通孔的直径与FRP筋(纤维增强聚合物筋)的直径相匹配，并且套筒1的两端开口的直径略大于FRP筋的横截面积的直径，使FRP筋在能够穿过套筒1的同时准确固定于套筒1及封盖3中心。套筒1两端设有螺纹连接部，而封盖3也设有与之配合内螺纹。在套筒1与FRP筋之间(由进胶口1.1注入粘结剂5)以及在砌体与本固定装置之间均填充有粘结剂5。排气口1.2用于在注入粘结剂时排出套筒1内的空气，达到粘结剂密实的目的。套筒1上角度设置的固定杆2起到增强端部在砌体内的锚固力的作用。

本发明公开一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固装置，在套筒上两端附近设有进胶口和排气口，套筒两端设有封盖，套筒上还角度设置有固定杆，纤维增强聚合物筋穿过封盖以及套筒，并用粘结剂填充于套筒内。这样的装置防止纤维增强聚合物筋端部剥离，防止使结构过早破坏，解决了砌体结构加固时亟待解决的端部锚固问题，以满足嵌入式纤维增强聚合物筋加固技术在加固砌体结构的实际应用中对粘结性能和耐久性的要求。

其中，所述固定杆2的轴心与所述套筒1的轴心垂直设置或倾斜设置。具体的，当FRP筋安装时采用如图3布置时，所述固定杆2的轴心与所述套筒1的轴心垂直设置；当FRP筋安装时采用如图4布置时，所述固定杆2的轴心与所述套筒1的轴心倾斜设置，且倾斜角度应为FRP筋与竖向灰缝的夹角。

其中，所述套筒1为镀锌钢管，可以防止钢管使用寿命期间内钢材可能发生的腐蚀。

其中，固定杆2为镀锌钢筋，同理沿砂浆灰缝竖直插入砌体内，也可以防止钢筋腐蚀。

其中，所述固定杆2为偶数个，且沿所述套筒1的轴向对称分布。以达到最佳的端部锚固作用。进一步的，当所述固定杆2大于或等于六个时，分布于沿所述套筒1轴向的同一侧的固定杆2等距分布，且间距应为砖或砌块的长度。

其中，所述套筒1设有外螺纹，所述封盖3设有与之配合的内螺纹。封盖3套设在套筒1两端。

本发明还公开一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固方法，包括：

在套筒1的外侧壁焊接固定杆2；

将纤维增强聚合物筋4穿过所述套筒1，两端分别穿过一个封盖3；

将所述封盖3活动安装于所述套筒1两端的螺纹连接部，拧紧并留出进胶口1.1和排气口1.2；

从所述进胶口1.1注入粘结剂5，使空气从所述排气口1.2排出，待粘结剂5风干后，胶封关闭所述进胶口1.1和排气口1.2。

具体的，根据本发明的嵌入式纤维增强聚合物筋锚固装置，并根据嵌入式纤维增强聚合物筋锚固方法，将整个固定装置放入预先在砌体的槽中，并在槽中注入粘结剂5，抹灰找平。

其中，所述粘结剂5为环氧树脂胶。

本发明公开一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固装置及锚固方法，防止FRP筋端部剥离，满足在FRP加固砌体时对粘结性和耐久性的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。