用于带裂纹箱型钢梁加固的预应力碳纤维布张拉装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及箱型钢梁的施工修复技术领域，具体涉及一种用于带裂纹箱型钢梁加固的预应力碳纤维布张拉装置。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的迅猛发展，钢材在诸多的领域内被广泛使用，现实中由于技术设计制造的缺陷，使用环境的恶劣以及超负载工作等原因，很多钢结构工作一段时间后就会出现裂纹继而影响其工作的安全性，因此选择一种高效优质的加固方法已成为该领域的研究热点之一。由于碳纤维布具有很高的比强度，极强的耐腐蚀性且其加固施工方便，粘贴加固后不会产生残余应力，因此利用碳纤维布加固钢结构已是一种新兴的方法。
[0003]根据粘贴之前碳纤维布的受力状态，其加固过程一般分成两种，即直接加固和预应力加固，其中，碳纤维布的预应力加固可以使被加固件在承受载荷之前碳纤维布就已经发挥了相当的强度，既有效的利用了碳纤维的高强度，又能抑制被加固件的变形和裂缝的扩展。因此碳纤维布的预应力加固已经被越来越多的工程采用。目前通过在混凝土梁内嵌入锚固装置进行预应力加固的方法已比较成熟，而钢结构通过碳纤维布预应力加固的具体操作过程并不完善，国内有部分学者提出在钢结构的表面焊接固定、张拉支架来进行预应力加固，但实际上他们的技术特点应用到钢结构加固上都具有很大的缺陷:1)混凝土的固定和张拉端的锚具都具有一定的厚度，其嵌入需要在被加固的结构表层开凿一定的深度，这种方法显然无法应用到钢结构加固中；2)在钢结构的表面焊接固定、张拉支架来进行预应力拉伸加固同样会造成钢结构的局部残余应力，增加钢结构的强度安全隐患，同时加固完成后如何拆除支架也变得极其不便;加固装置功能单一，安装后只能进行一个固定方向的加固，无法根据结构具体的受力特点有方向选择性地粘贴。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的没有较便捷的工具用于预应力碳纤维布粘贴加固带裂纹的箱型钢梁的问题，提供了一种用于带裂纹箱型钢梁加固的预应力碳纤维布张拉装置，专门用于加固带有中间细小裂纹的箱型钢梁的装置，通过该装置可以方便有效地对箱型钢梁小型裂纹进行修复加固。
[0005 ]本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
[0006]用于带裂纹箱型钢梁加固的预应力碳纤维布张拉装置，包括固定支架、张拉机构和升降机构，张拉机构和升降机构设置于固定支架内，张拉机构设置于升降机构上，张拉机构通过张拉碳纤维布，对碳纤维布施加预应力，箱型钢梁固定于固定支架上端，升降机构通过升高张拉的碳纤维布到箱型钢梁底面，将张拉的碳纤维布粘贴在箱型钢梁底面的小裂纹上。
[0007]接上述技术方案，所述张拉机构包括两个支承板、转动底板、撑开机构和滑动导轨，滑动导轨设置于转动底板上，支承板底部沿滑动导轨移动，两个支承板分别与撑开机构两端连接，支承板上设有夹具，夹具夹持碳纤维布两端，撑开机构通过增加两个支承板间的距离拉伸张紧碳纤维布。
[0008]接上述技术方案，所述撑开机构包括水平螺杆，水平螺杆两端通过轴承固定于转动底板上，水平螺杆的一端设有第一手柄，水平螺杆两侧设有旋向相反的螺纹，水平螺杆两侧通过螺纹分别与两个支撑板连接，第一手柄带动水平螺杆旋转使两个支撑板沿滑动导轨相向或相反移动，当水平螺杆停止转动后，支承板在螺纹副的自锁作用下无法独自移动。
[0009]接上述技术方案，所述碳纤维布张拉装置还包括压平机构，所述压平机构包括活动顶板和支柱，所述支柱底部设有滚轮，通过滚轮沿滑动导轨移动，支柱上端与活动顶板下端嵌入式套接，活动顶板沿支柱上下移动，支柱上端与活动顶板下端套接的交叠区域设有弹簧，通过预设弹簧力顶起活动顶板的最高点超过支承板的顶点3-7mm。
[0010]接上述技术方案，所述支柱上端设有限位螺钉，活动顶板下端设有相应的凹槽，限位螺钉伸入到凹槽内，限位螺钉防止活动顶板由于受弹簧力作用弹出。
[0011]接上述技术方案，所述升降机构包括多个竖直螺杆、锥齿轮传动系统和升降底板，所述竖直螺杆通过轴承设置于固定支架两侧，升降底板两端分别通过螺纹与竖直螺杆连接，锥齿轮传动系统设置于升降底板下方，锥齿轮传动系统两端分别与固定支架两侧的竖直螺杆底部连接，任意一个竖直螺杆底端设有第二手柄，转动第二手柄通过锥齿轮传动系统带动两侧的竖直螺杆同步转动，从而使升降底板上下移动。
[0012]接上述技术方案，所述锥齿轮传动系统包括第一锥齿轮和中间传动杆，所述第一锥齿轮设置于竖直螺杆下端，中间传动杆设置于升降底板下方，中间传动杆两端均设有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合。
[0013]接上述技术方案，所述碳纤维布张拉装置还包括回转机构，回转机构设置于张拉机构下方，通过带动张拉机构转动，有方向选择性粘贴碳纤维布。
[0014]接上述技术方案，所述回转机构包括回转支撑装置和回转制动器，所述回转支撑装置包括转动盘和固定盘，转动盘设置于固定盘上，转动盘与转动底板连接，固定盘与升降机构连接，所述回转制动器包括两个制动夹片，两个制动夹片之间设有薄盘，薄盘与转动盘连接，通过制动夹片夹紧使转动盘制动。
[0015]接上述技术方案，所述固定支架包括多个导柱、上横杆和下横杆，上横杆与下横杆之间通过导柱连接，下横杆设置于升降机构的下方，作为升降机构的下极限位置，升降机构沿导柱上下移动。
[0016]本发明具有以下有益效果:
[0017]1.张拉机构通过张拉碳纤维布，对碳纤维布施加预应力，箱型钢梁固定于固定支架上端，升降机构通过升高张拉的碳纤维布到箱型钢梁底面，粘贴在箱型钢梁底面的小裂纹上;实现在不影响箱型钢梁原结构的基础下进行加固，去除了钻孔焊接等操作带来的不利因素，通过张拉机构可以在钢结构的裂纹周围一定范围内进行不同长度的碳纤维布预应力张拉，专门用于加固带有中间细小裂纹的箱型钢梁，通过该装置可以方便有效地对箱型钢梁小型裂纹进行修复加固，施工过程需要的附属设备少，操作简便。
[0018]2.通过回转机构带动张拉机构转动，有方向选择性粘贴碳纤维布;可以在箱型钢梁结构的裂纹周围一定的范围内进行不同方向的碳纤维布预应力张拉。
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例中用于带裂纹箱型钢梁加固的预应力碳纤维布张拉装置的加固箱型梁工作示意图；
[0020]图2是本发明实施例中用于带裂纹箱型钢梁加固的预应力碳纤维布张拉装置的立面图；
[0021]图3是图2的主视图；
[0022 ]图4是图3中压平机构沿A-A方向的局部剖视图；
[0023]图5是本发明实施例中竖直螺杆底部连接的结构示意图；
[0024]图6是本发明实施例中回转制动器的结构示意图；
[0025]图7是图3中回转制动器沿A-A方向的局部剖视图；
[0026]图中，1-固定支架，1-1-导柱，1-2-下横杆，1-3-上横杆，2_竖直螺杆，3_转动底板，4-升降底板，5-第二手柄，6-滑动导轨，7-回转制动器，7-1-导杆，7_2_制动夹片，7_3_驱动螺杆，8-回转支撑装置，8-1-薄盘，8-2-转动盘，8-3-固定盘，9-滚动轴承，10-锥齿轮传动系统，10-1-第一维齿轮，10-2-第二维齿轮，10-3-中间传动杆，11-行程限位装置，12-第一手柄，13-水平螺杆，14-支承板，15-第一轴承，16-压平机构，16-1-转轴，16-2-滚轮，16-3-支柱，16-4-弹簧，16-5-限位螺钉，16-6-活动顶板，17-第二轴承，18-表面支架，19-箱型钢梁。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
[0028]参照图1?图7所示，本发明提供的一个实施例中的用于带裂纹箱型钢梁19加固的预应力碳纤维布张拉装置，包括固定支架1、张拉机构和升降机构，张拉机构和升降机构设置于固定支架1内，张拉机构设置于升降机构上，张拉机构通过张拉碳纤维布，对碳纤维布施加预应力，箱型钢梁19固定于固定支架1上端，升降机构通过升高张拉的碳纤维布到箱型钢梁19底面，将张拉的碳纤维布粘贴在箱型钢梁19底面的小裂纹上;实现在不影响箱型钢梁19原结构的基础下进行加固，去除了钻孔焊接等操作带来的不利因素，通过张拉机构可以在钢结构的裂纹周围一定范围内进行不同长度的碳纤维布预应力张拉。
[0029]张拉机构包括两个支承板14、转动底板3、撑开机构和滑动导轨6，滑动导轨6设置于转动底板3上，支承板14底部沿滑动导轨6移动，两个支承板14分别与撑开机构两端连接，支承板14上设有夹具，夹具夹持碳纤维布两端，撑开机构通过增加两个支承板14间的距离拉伸张紧碳纤维布。
[0030]撑开机构包括水平螺杆13，水平螺杆13两端通过第一轴承15固定于转动底板3上，水平螺杆13的一端设有第一手柄12，水平螺杆13两侧设有旋向相反的螺纹，水平螺杆13两侧通过螺纹分别与两个支撑板连接，第一手柄12带动水平螺杆13旋转使两个支撑板沿滑动导轨6相向或相反移动。
[0031]进一步地，具体操作时先把支承板14上的夹具分开，将裁剪下来的碳纤维布的两端分别伸入夹具内再用螺栓把夹具锁紧，旋转水平螺杆13上的第一手柄12继而带动支承板14向两边同步滑动，随着滑动距离的增加碳纤维布被拉伸，当拉伸到一定的状态停止转动水平螺杆13，这时支承板14在螺纹副的自锁作用下无法独自移动。
[