一种用于桥梁工程的预应力碳纤维板防断裂加固装置

技术领域

本发明涉及桥梁加固技术领域，具体为一种用于桥梁工程的预应力碳纤维板防断裂加固装置。

背景技术

碳纤维板是将同一方向排列的碳素纤维使用树脂浸润硬化形成碳纤维板材，能有效解决多层碳纤维布施工困难和工程量大的问题，补强效果好，施工便捷，从加固方式来看，如今加固方法可以分为两类，主动加固技术与被动加固技术，常规纤维复合材碳纤维布、碳纤维板的加固方式均属于被动加固，预应力碳纤维板则为主动加固。

如申请号为201810522930.1所述的一种预应力碳纤维板张拉装置及加固钢梁的方法，其通过液压千斤顶的伸长，实现对碳纤维板的拉伸处理，实现预应力的施加。

基于对上述资料的检索，可以看出，常规对碳纤维板进行预应力处理时，往往采用一端固定、一端拉伸的方式，该种方式在碳纤维板较长时，容易出现预应力施加不够均匀的情况，在该种情况下，将该预应力碳纤维板装配到桥梁上进行防断裂加固时，无法保证对桥梁加固的均匀性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于桥梁工程的预应力碳纤维板防断裂加固装置，解决了常规的预应力碳纤维板装配到桥梁上进行防断裂加固时，无法保证对桥梁加固均匀性的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于桥梁工程的预应力碳纤维板防断裂加固装置，包括设置在桥梁下方的固定件、调节件和碳纤维板，所述碳纤维板设置在固定件和调节件之间，所述调节件上设置有分段夹持组件和拉伸驱动组件，所述分段夹持组件用于对碳纤维板进行分段夹持，所述拉伸驱动组件用于对分段夹持后的碳纤维板进行预应力拉伸，且调节件中还设置有标记组件，所述标记组件用于在对碳纤维板进行分段夹持时，进行分段标记，所述桥梁的下方设置有若干个与碳纤维板相适配的加固组件，且加固组件设置在分段预应力拉伸后碳纤维板的分段标记处。

本发明进一步设置为：所述调节件包括第一U型固定框，所述第一U型固定框顶部的两侧均固定安装有第一对接板；

所述桥梁的底部开设有第一凹槽，两个所述第一对接板通过螺栓螺母固定安装在桥梁的下方。

本发明进一步设置为：所述分段夹持组件包括锁定板和滑板，所述锁定板和滑板均滑动安装在两个第一对接板的顶部，并与第一凹槽相配合使用，所述锁定板底部的前后两侧均固定安装有第一螺杆，所述第一螺杆的底端贯穿第一U型固定框并螺纹连接有第一紧固帽，两个所述第一螺杆的外周共同套设并滑动安装有调节板；

所述滑板底部的前后两侧均固定安装有第二螺杆，两个所述第二螺杆的外周从上至下依次共同套设有第一固定板和搭接板，两个所述第二螺杆的外表面螺纹连接有两个第二紧固帽，两个所述第二紧固帽分别设置在第一固定板的下方和搭接板的下方，所述搭接板的顶部且位于两个第二螺杆之间固定安装有第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的伸缩端与第一固定板的底部相接触，两个所述第二螺杆均设置在第一U型固定框的右侧；

所述第一固定板左侧的前后两侧均固定安装有第三螺杆，所述第三螺杆的一端贯穿调节板设置。

本发明进一步设置为：所述拉伸驱动组件包括安装板，所述安装板的顶部固定安装有第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸的伸缩端固定安装有吊装板，所述吊装板的底部与安装板的顶部滑动连接，所述安装板顶部的右侧固定安装有插板。

本发明进一步设置为：所述第一U型固定框的底部开设有与插板相适配的插槽，所述第三螺杆的一端贯穿吊装板设置，所述第三螺杆的外表面套设有三个第三紧固帽，且三个第三紧固帽分别设置在第一固定板的左侧、调节板的左侧和吊装板的左侧。

本发明进一步设置为：所述标记组件包括颜料箱，所述颜料箱的顶部贯穿固定有海绵条，所述海绵条的底部设置有若干根棉条，所述棉条的底端延伸至颜料箱内腔的底部；

所述调节板的右侧开设置有燕尾槽，所述颜料箱的左侧固定安装有与燕尾槽相适配的燕尾块。

本发明进一步设置为：所述加固组件包括加固板，所述加固板的顶部与碳纤维板的底部相接触，且加固板通过螺栓螺母固定安装在桥梁的下方。

本发明进一步设置为：所述固定件包括第二U型固定框，所述第二U型固定框顶部的两侧均固定安装有第二对接板，所述桥梁的底部开设有第二凹槽，两个所述第二对接板通过螺栓螺母固定安装在桥梁的下方；

两个所述第二对接板的顶部滑动安装有与第二凹槽相适配的定位板，所述第二对接板的底部固定安装有若干个第四螺杆，若干个所述第四螺杆的外周共同套设并滑动安装有第二固定板，所述第四螺杆的外周螺纹安装有第四螺帽，且第四螺帽设置在第二固定板的下方。

(三)有益效果

本发明提供了一种用于桥梁工程的预应力碳纤维板防断裂加固装置。具备以下有益效果：

(1)本发明通过分段夹持组件和拉伸驱动组件的设置，对碳纤维板进行分段夹持后，对分段夹持的碳纤维板进行预应力施加处理，配合标记组件的设置，在对碳纤维板进行分段夹持时，进行分段标记，方便对不同分段的碳纤维板进行连续性的预应力实现处理，实现整个碳纤维板预应力施加处理的同时，按照分段标记进行加固组件的装配，进一步保证预应力施加后碳纤维板对桥梁均匀加固。

(2)本发明通过第一伸缩气缸、第一固定板、第三螺杆和调节板的配合，实现调节板和第一固定板的同步升降，配合锁定板和滑板的设置，实现对碳纤维板的分段夹持，配合第二伸缩气缸的伸缩，实现吊装板的左右移动驱动，在第三紧固帽的配合下，实现第一固定板的移动驱动，保证向分段夹持的碳纤维板进行稳定的预应力施加。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明分段夹持组件和拉伸驱动组件结构的连接示意图；

图3为本发明分段夹持组件结构的右视图；

图4为本发明固定件的内部结构示意图；

图5为本发明图2中A处的局部放大示意图；

图中，1、桥梁；2、固定件；3、调节件；4、碳纤维板；5、分段夹持组件；6、拉伸驱动组件；7、标记组件；8、加固组件；9、第一U型固定框；10、第一对接板；11、第一凹槽；12、锁定板；13、滑板；14、第一螺杆；15、第一紧固帽；16、调节板；17、第二螺杆；18、第一固定板；19、搭接板；20、第二紧固帽；21、第一伸缩气缸；22、第三螺杆；23、安装板；24、第二伸缩气缸；25、吊装板；26、插板；27、插槽；28、第三紧固帽；29、颜料箱；30、海绵条；31、棉条；32、燕尾槽；33、燕尾块；34、加固板；35、第二U型固定框；36、第二对接板；37、第二凹槽；38、定位板；39、第四螺杆；40、第二固定板；41、第四螺帽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1-5，本发明实施例提供以下技术方案：一种用于桥梁工程的预应力碳纤维板防断裂加固装置，包括设置在桥梁1下方的固定件2、调节件3和碳纤维板4，碳纤维板4设置在固定件2和调节件3之间，调节件3上设置有分段夹持组件5和拉伸驱动组件6。

作为详细说明，调节件3包括第一U型固定框9，第一U型固定框9顶部的两侧均固定安装有第一对接板10，桥梁1的底部开设有第一凹槽11，两个第一对接板10通过螺栓螺母固定安装在桥梁1的下方，固定件2包括第二U型固定框35，第二U型固定框35顶部的两侧均固定安装有第二对接板36，桥梁1的底部开设有第二凹槽37，两个第二对接板36通过螺栓螺母固定安装在桥梁1的下方，两个第二对接板36的顶部滑动安装有与第二凹槽37相适配的定位板38，第二对接板36的底部固定安装有若干个第四螺杆39，若干个第四螺杆39的外周共同套设并滑动安装有第二固定板40，第四螺杆39的外周螺纹安装有第四螺帽41，且第四螺帽41设置在第二固定板40的下方。

作为优选方案，为了实现对碳纤维板4的分段夹持，分段夹持组件5包括锁定板12和滑板13，锁定板12和滑板13均滑动安装在两个第一对接板10的顶部，并与第一凹槽11相配合使用，锁定板12底部的前后两侧均固定安装有第一螺杆14，第一螺杆14的底端贯穿第一U型固定框9并螺纹连接有第一紧固帽15，两个第一螺杆14的外周共同套设并滑动安装有调节板16，调节板16滑动安装在第一U型固定框9的内部；

滑板13底部的前后两侧均固定安装有第二螺杆17，两个第二螺杆17的外周从上至下依次共同套设有第一固定板18和搭接板19，两个第二螺杆17的外表面螺纹连接有两个第二紧固帽20，两个第二紧固帽20分别设置在第一固定板18的下方和搭接板19的下方，搭接板19的顶部且位于两个第二螺杆17之间固定安装有第一伸缩气缸21，第一伸缩气缸21与外界电源电性连接，通过控制开关进行控制，第一伸缩气缸21的伸缩端与第一固定板18的底部相接触，两个第二螺杆17均设置在第一U型固定框9的右侧；

第一固定板18左侧的前后两侧均固定安装有第三螺杆22，第三螺杆22的一端贯穿调节板16设置。

作为优选方案，为了实现分段夹持后碳纤维板4的有效预应力施加，拉伸驱动组件6用于对分段夹持后的碳纤维板4进行预应力拉伸，拉伸驱动组件6包括安装板23，安装板23的顶部固定安装有第二伸缩气缸24，第二伸缩气缸24与外界电源电性连接，通过控制开关进行控制，第二伸缩气缸24的伸缩端固定安装有吊装板25，吊装板25的底部与安装板23的顶部滑动连接，安装板23顶部的右侧固定安装有插板26，第一U型固定框9的底部开设有与插板26相适配的插槽27，第三螺杆22的一端贯穿吊装板25设置，第三螺杆22的外表面套设有三个第三紧固帽28，且三个第三紧固帽28分别设置在第一固定板18的左侧、调节板16的左侧和吊装板25的左侧。

作为优选方案，为了保证整个碳纤维板4的均匀预应力施加，调节件3中还设置有标记组件7，标记组件7用于在对碳纤维板4进行分段夹持时，进行分段标记，标记组件7包括颜料箱29，颜料箱29内置有色颜料，颜料箱29的顶部贯穿固定有海绵条30，海绵条30的底部设置有若干根棉条31，棉条31的底端延伸至颜料箱29内腔的底部，为了方便颜料箱29的安装，调节板16的右侧开设置有燕尾槽32，颜料箱29的左侧固定安装有与燕尾槽32相适配的燕尾块33。

作为优选方案，为了提高碳纤维板4与桥梁1连接的稳定性，桥梁1的下方设置有若干个与碳纤维板4相适配的加固组件8，且加固组件8设置在分段预应力拉伸后碳纤维板4的分段标记处，具体的，加固组件8包括加固板34，加固板34的顶部与碳纤维板4的底部相接触，且加固板34通过螺栓螺母固定安装在桥梁1的下方。

使用前，按照设计尺寸，在桥梁1下方挖出第一凹槽11和第二凹槽37，并在桥梁1下方种植若干个螺杆，为第一U型固定框9和第二U型固定框35提供安装条件。

用于桥梁工程的预应力碳纤维板防断裂加固装置的使用方法具体如下：

S1、将碳纤维板4从锁定板12侧向滑板13侧插入，使碳纤维板4置于锁定板12和调节板16之间、滑板13和第一固定板18之间，启动第一伸缩气缸21，第一伸缩气缸21伸长，推动第一固定板18向上移动，对碳纤维板4进行夹持，过程中，第一固定板18带动第三螺杆22使调节板16上升，对碳纤维板4进行夹持；

S2、完成S1的夹持后，控制第二伸缩气缸24收缩，第二伸缩气缸24带动吊装板25向右移动，吊装板25挤压第三紧固帽28使第三螺杆22向右移动，第三螺杆22带动第一固定板18向右移动，第一固定板18通过第二螺杆17带动滑板13对夹持的碳纤维板4进行预应力施加，完成预应力施加后，控制第一伸缩气缸21收缩，松开对碳纤维板4的夹持；

S3、S1中调节板16上升过程中，带动颜料箱29上升，使海绵条30与碳纤维板4接触，将棉条31吸附的颜料印在碳纤维板4上，实现分段标记；

S4、按照S3中的分段标记重复S1、S2和S3的操作，对整个碳纤维板4进行预应力施加；

S5、在施加预应力后的碳纤维板4长度足够延伸至定位板38和第二固定板40之间时，将施加预应力后的碳纤维板4长度足够延伸至定位板38和第二固定板40之间，拧紧第四螺帽41，使第二固定板40对施加预应力后的碳纤维板4进行挤压限位；

S6、在施加预应力后的碳纤维板4的顶部涂抹粘结胶，过程中，控制第二伸缩气缸24处于收缩状态，完成涂胶后，剪断调节板16和第一固定板18之间的碳纤维板4，后启动第一伸缩气缸21，第一伸缩气缸21伸长，推动第一固定板18向上移动，对碳纤维板4进行夹持，后启动第二伸缩气缸24，第二伸缩气缸24带动吊装板25向左移动，吊装板25挤压第三紧固帽28使第三螺杆22向左移动，第三螺杆22带动第一固定板18向左移动，第一固定板18通过第二螺杆17带动滑板13拉紧夹持的碳纤维板4，使碳纤维板4与桥梁1底部紧密贴合；

S7、根据S3中的分段标记，在桥梁1下方种植若干个螺杆，使用螺帽沿着分段标记将加固板34固定在桥梁1下方；

S8、转动中间设置的第三紧固帽28，使该第三紧固帽28紧贴在调节板16左侧后，将该第三紧固帽28左侧的第三螺杆22切断，即可将拉伸驱动组件6取下，后将顶部的设置的第二紧固帽20拧紧在第一固定板18底部，即可对该第一固定板18下方的第二螺杆17进行切断，将第一伸缩气缸21取下。