一种FRP筋扩大锚固端头的现场成型装置及成型方法

本发明属于建筑工程，具体涉及一种frp筋扩大锚固端头的现场成型装置及成型方法。

背景技术：

1、传统的钢筋混凝土结构中，由于钢筋的耐腐蚀性差，导致结构的耐久性降低。frp筋是由多股连续纤维和基体材料组成，最后经过特制模具挤压成型的一种纤维增强复合材料，frp筋的出现有效地解决了钢筋易腐蚀的问题，同时，frp筋材除耐腐蚀性强外，还具有轻质高强、可设计性强等优点，具有大规模产业化应用的前景。

2、由于frp筋脆断的特性，使得frp筋无法像钢筋一样进行弯折，而钢筋的弯折段是满足钢筋在混凝土中有效锚固的一般性构造。传统的frp筋锚固方法为：将frp筋伸入节点内部，但由于frp筋无法弯折，在实际锚固中，与混凝土易产生滑移，该方法锚固效果差且可控性差，因此，对于frp筋，需要采用更有效的锚固方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种frp筋扩大锚固端头的现场成型装置及成型方法，能够使frp筋不需弯折即可达到发挥其强度所必需的锚固效果，为frp筋的广泛应用奠定基础。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种frp筋扩大锚固端头的现场成型装置，包括模具，所述模具内设置有热熔腔，所述热熔腔内壁设置有若干内腔肋槽和加热器；所述模具上部开设有和热熔腔连通的注胶孔道，下部开设有和热熔腔连通的树脂抽出孔道，所述树脂抽出孔道出口处与自吸增压泵连接。

4、进一步的，还包括纤维分散装置，所述纤维分散装置包括伞骨、弹簧、斜撑、滑块、伞面骨架和卡片；所述伞面骨架为网状结构，所述斜撑的一端与滑块相连，另一端与伞面骨架铰接，所述弹簧的一端与伞骨固定连接，另一端在初始状态下与滑块第一端接触；初始状态下，卡片位于滑块第二端，所述卡片上部穿过伞面骨架，使弹簧处于压缩状态，滑块在卡片的约束下处于静止状态，卡片上端与卡片拉索连接，卡片拉索穿出模具。

5、进一步的，热熔腔入口端设置有frp筋卡扣调节槽，frp筋卡扣调节槽中设置有frp筋卡扣，frp筋卡扣由微型电动推杆控制，通过卡刃调节开关调节frp筋卡扣的伸出长度。

6、进一步的，热熔腔出口端的内壁相对设有两个剪切卡刃，所述剪切卡刃的伸出长度可调。

7、进一步的，热熔腔中设置有温度传感器，所述温度传感器与控制端连接。

8、进一步的，内腔肋槽中设置有肋槽活塞，内腔肋槽的槽壁设有多个卡槽，肋槽活塞的位置通过内腔肋槽壁上的卡槽固定。

9、进一步的，热熔腔的出口端设置有压力感应器，所述压力感应器与控制端连接。

10、进一步的，热熔腔为圆台形。

11、进一步的，模具包括对接的上模具和下模具，所述上模具和下模具通过紧固件连接。

12、一种frp筋扩大锚固端头的现场成型方法，包括以下步骤：

13、s1、将frp筋放入模具中，使frp筋通过穿出端内腔口穿出模具1-3cm，将各肋槽活塞调节至预定位置，闭合卡件使模具形成一个整体；

14、s2、打开加热器，并监测热熔腔中的温度，当热熔腔中的frp筋树脂融化后，打开真空口开关，同时打开自吸增压泵，将加热融化后的树脂吸出到真空袋中，吸收完全后，关闭真空口开关；

15、s3、将热熔腔中的纤维分散装置通过微型电动绞盘插入热熔后的纤维束中，通过剪切卡刃将frp筋伸出穿出端内腔口的部分剪断，同时剪切卡刃封闭穿出端内腔口；打开纤维分散装置的伞面骨架，将frp筋中的纤维环向分散于热熔腔的内腔壁，通过注胶孔道向热熔腔注胶，当胶体灌满热熔腔后封闭注胶孔道；

16、s4、注入热熔腔的胶凝固完成后，拆除模具，得到经过热熔重塑后端头扩大的frp筋。

17、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：

18、本专利公开的装置可在施工现场根据实际锚固需求，对frp筋的端头进行扩大形状改造，通过热熔后重塑frp筋端部，使frp筋端部呈现圆台状，增大了frp筋端部与混凝土结构的接触面积，以扩大frp筋在混凝土中的锚固粘结界面，同时，frp筋端头的肋可增加frp筋与混凝土结构的咬合力，增强机械锚固。解决了frp筋在混凝土结构推广应用的关键构造问题，具有简单、便捷和高效的特征。

19、进一步的，内腔中设有多个深度可调的肋槽，在重新注胶时，可根据实际工程，调节肋槽高度。根据不同锚固要求调节再成型后frp筋端头的肋高，从而形成不同肋高的扩大端口。

20、进一步的，装置的近端设置frp筋卡扣调节开关，可控制近端热熔腔中的frp筋卡扣伸缩，从而对不同直径的frp筋进行定位并固定，防止在操作过程中frp筋产生滑移。

21、进一步的，模具分为上下两部分，使用时，将模具闭合扣紧，当注胶凝固完成后，将模具上的卡件打开，进行脱模。

22、进一步的，模具热熔腔表面贴合安装着加热电阻丝和温度传感器，主要起两方面作用：一方面，加热电阻丝可高温融化frp筋中的树脂，另一方面，当注入树脂形成扩大端头后可调节热熔腔内的温度，使温度维持在树脂凝固的最佳温度，使得热熔腔内的树脂更好地凝固。

23、本发明提供了另一种frp筋端头扩大改造的方法，通过重塑frp筋的端头，增大了frp筋与混凝土的接触面积，同时，在端头处设置肋条，进一步增加了frp筋的机械锚固强度。使得frp筋无需弯折即可达到锚固效果。

技术特征：

1.一种frp筋扩大锚固端头的现场成型装置，其特征在于，包括模具(1)，所述模具(1)内设置有热熔腔(2)，所述热熔腔(2)内壁设置有若干内腔肋槽(11)和加热器(13)；所述模具(1)上部开设有和热熔腔(2)连通的注胶孔道(6)，下部开设有和热熔腔(2)连通的树脂抽出孔道(20)，所述树脂抽出孔道(20)出口处与自吸增压泵(21)连接。

2.根据权利要求1所述的一种frp筋扩大锚固端头的现场成型装置，其特征在于，还包括纤维分散装置(16)，所述纤维分散装置(16)包括伞骨(27)、弹簧(28)、斜撑(29)、滑块(30)、伞面骨架(31)和卡片(37)；所述伞面骨架(31)为网状结构，所述斜撑(29)的一端与滑块(30)相连，另一端与伞面骨架(31)铰接，所述弹簧(28)的一端与伞骨(27)固定连接，另一端在初始状态下与滑块(30)第一端接触；初始状态下，卡片(37)位于滑块(30)第二端，所述卡片(37)上部穿过伞面骨架(31)，使弹簧(28)处于压缩状态，滑块(30)在卡片(37)的约束下处于静止状态，卡片(37)上端与卡片拉索(36)连接，卡片拉索(36)穿出模具(1)。

3.根据权利要求1所述的一种frp筋扩大锚固端头的现场成型装置，其特征在于，所述热熔腔(2)入口端设置有frp筋卡扣调节槽(9)，frp筋卡扣调节槽(9)中设置有frp筋卡扣(8)，frp筋卡扣(8)由微型电动推杆控制，通过卡刃调节开关(7)调节frp筋卡扣(8)的伸出长度。

4.根据权利要求1所述的一种frp筋扩大锚固端头的现场成型装置，其特征在于，所述热熔腔(2)出口端的内壁相对设有两个剪切卡刃(38)，所述剪切卡刃(38)的伸出长度可调。

5.根据权利要求1所述的一种frp筋扩大锚固端头的现场成型装置，其特征在于，所述热熔腔(2)中设置有温度传感器(12)，所述温度传感器(12)与控制端(34)连接。

6.根据权利要求1所述的一种frp筋扩大锚固端头的现场成型装置，其特征在于，所述内腔肋槽(11)中设置有肋槽活塞(10)，内腔肋槽(11)的槽壁设有多个卡槽，肋槽活塞(10)的位置通过内腔肋槽壁上的卡槽固定。

7.根据权利要求1所述的一种frp筋扩大锚固端头的现场成型装置，其特征在于，所述热熔腔(2)的出口端设置有压力感应器(14)，所述压力感应器(14)与控制端(34)连接。

8.根据权利要求1所述的一种frp筋扩大锚固端头的现场成型装置，其特征在于，所述热熔腔(2)为圆台形。

9.根据权利要求1所述的一种frp筋扩大锚固端头的现场成型装置，其特征在于，所述模具(1)包括对接的上模具和下模具，所述上模具和下模具通过紧固件连接。

10.一种frp筋扩大锚固端头的现场成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种FRP筋扩大锚固端头的现场成型装置及成型方法，属于建筑工程技术领域，所述成型装置包括模具，所述模具内设置有热熔腔，所述热熔腔内壁设置有若干内腔肋槽和加热器；所述模具上部开设有和热熔腔连通的注胶孔道，下部开设有和热熔腔连通的树脂抽出孔道，所述树脂抽出孔道出口处与自吸增压泵连接。本发明能够使FRP筋不需弯折即可达到发挥其强度所必需的锚固效果，为FRP筋的广泛应用奠定基础。技术研发人员：王步,黄荆,李纪明受保护的技术使用者：长安大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11