本技術(shù)涉及工程加固的領(lǐng)域，尤其是涉及一種預(yù)應(yīng)力托換加固裝置及加固方法。

背景技術(shù)：

1、隨著土木工程結(jié)構(gòu)服役年限的增加，其性能和承載力會(huì)不斷退化，如何對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)加固使之承載力得到提升，保障結(jié)構(gòu)安全，延長(zhǎng)使用壽命，是我國(guó)土木工程領(lǐng)亟待解決的問(wèn)題。近年來(lái)，frp憑借其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，在土木工程加固領(lǐng)域備受青睞。

2、相關(guān)技術(shù)中存在一種預(yù)應(yīng)力?frp?加固柱形結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力施加裝置，包括預(yù)應(yīng)力裝置、牽引裝置和軌道裝置，預(yù)應(yīng)力裝置和牽引裝置通過(guò)連接桿連接，預(yù)應(yīng)力裝置包括?frp纏繞軸，連接桿通過(guò)拉力桿?i?與?rp?纏繞軸連接，frp?繞軸上編繞有?frp,牽引裝置包括傳動(dòng)桿和牽引動(dòng)力源，連接桿通過(guò)拉力桿與傳動(dòng)桿連接，傳動(dòng)桿由牽引動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)桿端部連按有傳動(dòng)桿端齒輪，所述軌道裝置包括齒條和連接鋼片，軌道裝置為半圓形，且直徑與待固柱形結(jié)構(gòu)的外徑相匹配，兩個(gè)半圓形道裝置通過(guò)連接鋼片之間的螺栓連接形成一個(gè)圓形軌道，傳動(dòng)桿端齒輪配合在齒條上。對(duì)?frp?所施加預(yù)應(yīng)力均勻，消除了現(xiàn)有方法中?frp?與被加固結(jié)構(gòu)（或上一層?frp）之間的摩擦帶來(lái)的影響。

3、發(fā)明人認(rèn)為此技術(shù)中通過(guò)軸承將底座桿與傳動(dòng)桿連接，會(huì)導(dǎo)致frp纏繞軸跟隨底座桿移動(dòng)并布置frp時(shí)無(wú)法保證frp的平整度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了提高frp布置時(shí)的平整度，本技術(shù)提供一種預(yù)應(yīng)力托換加固裝置及加固方法。

2、本技術(shù)提供的一種預(yù)應(yīng)力托換加固裝置采用如下的技術(shù)方案：

3、一種預(yù)應(yīng)力托換加固裝置，包括設(shè)置于柱形結(jié)構(gòu)上的弧形軌道，所述弧形軌道與相鄰所述弧形軌道之間鉸接，所述弧形軌道靠近柱形結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上設(shè)置有電磁鐵，所述弧形軌道上設(shè)置有第一滑動(dòng)座以及第二滑動(dòng)座，所述第一滑動(dòng)座上設(shè)置有用于存放frp的收納輥，所述第二滑動(dòng)座上設(shè)置有用于牽引以及平整frp的壓輥，所述第一滑動(dòng)座能夠與所述第二滑動(dòng)座抵接，所述弧形軌道上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述第一滑動(dòng)座移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)組件，所述壓輥上設(shè)置有用于夾持frp的夾持組件。

4、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在進(jìn)行布置frp時(shí)，操作人員將弧形軌道安裝在柱形結(jié)構(gòu)上，電磁鐵可以幫助操作人員將弧形軌道安裝于包含金屬結(jié)構(gòu)的柱形結(jié)構(gòu)上，利用底膠固定frp端部，同時(shí)夾持組件能夠?qū)rp端部限制于壓輥上，幫助操作人員張緊frp端部，frp端部利用底膠固定完成后，第一驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)第一滑動(dòng)座移動(dòng)，第一滑動(dòng)座移動(dòng)并牽引收納輥移動(dòng)，繞設(shè)一圈后，夾持組件釋放frp端部，同時(shí)第一滑動(dòng)座推動(dòng)第二滑動(dòng)座移動(dòng)，壓輥跟隨第二滑動(dòng)座移動(dòng)對(duì)frp進(jìn)行整平；通過(guò)設(shè)置夾持組件以及壓輥，夾持組件可以幫助操作人員張緊frp端部，便于與底膠連接，壓輥跟隨第二滑動(dòng)座移動(dòng)的同時(shí)對(duì)frp進(jìn)行整平，使frp能夠與柱形結(jié)構(gòu)保持緊貼。

5、優(yōu)選的，所述第一驅(qū)動(dòng)組件包括齒形皮帶以及驅(qū)動(dòng)輪，所述弧形軌道內(nèi)開(kāi)設(shè)有第一滑槽，所述弧形軌道上的所述第一滑槽與相鄰所述弧形軌道上的所述第一滑槽相連通，所述齒形皮帶與所述第一滑槽內(nèi)側(cè)壁固定連接，所述驅(qū)動(dòng)輥安裝于所述第一滑動(dòng)座位于所述第一滑槽內(nèi)的端部上，所述驅(qū)動(dòng)輪與所述齒形皮帶相互嚙合，所述第二滑動(dòng)座上也設(shè)置有所述驅(qū)動(dòng)輪，所述第一滑動(dòng)座內(nèi)設(shè)置有第一電機(jī)，所述第一電機(jī)與所述第一滑動(dòng)座上的所述驅(qū)動(dòng)輪固定連接。

6、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第一電機(jī)啟動(dòng)，第一電機(jī)使得驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由于驅(qū)動(dòng)輪與齒形皮帶嚙合，在齒形皮帶的作用下，驅(qū)動(dòng)輪沿齒形皮帶移動(dòng)，第一滑動(dòng)座同時(shí)移動(dòng)，第一滑動(dòng)座開(kāi)始沿多個(gè)弧形軌道上的第一滑槽移動(dòng)，同時(shí)布置frp。

7、優(yōu)選的，所述第一滑動(dòng)座上固定連接有第一支撐架，所述收納輥轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述第一支撐架上，所述第一支撐架上固定連接有氣缸，所述氣缸輸出端固定連接有限制桿，所述收納輥上開(kāi)設(shè)有用于與所述限制桿插接配合的第一插槽。

8、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在frp張緊度不足時(shí)，氣缸啟動(dòng)，氣缸驅(qū)動(dòng)限制桿插入到第一插槽內(nèi)，此時(shí)收納輥無(wú)法繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一滑動(dòng)座繼續(xù)移動(dòng)，同時(shí)frp被張緊。

9、優(yōu)選的，所述第二滑動(dòng)座上固定連接有第二支撐架，所述第二支撐架上滑動(dòng)設(shè)置有支撐座，所述第二支撐架上開(kāi)設(shè)有用于與所述支撐座滑移配合的第二滑槽，所述支撐座上固定連接有第一回復(fù)彈簧，所述第一回復(fù)彈簧遠(yuǎn)離所述支撐座的端部與所述第二滑槽內(nèi)側(cè)壁固定連接，所述壓輥一端與一個(gè)所述支撐座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述壓輥另一端與另一個(gè)所述支撐座轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

10、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第一回復(fù)彈簧持續(xù)推動(dòng)支撐座，使得壓輥時(shí)刻保持與frp的緊貼狀態(tài)，保證壓輥的整平能力。

11、優(yōu)選的，所述夾持組件包括夾持板，所述壓輥上開(kāi)設(shè)有用于容納frp的容納槽，所述壓輥上穿設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸與所述壓輥轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述夾持板與所述旋轉(zhuǎn)軸固定連接，所述夾持板與所述容納槽內(nèi)側(cè)壁滑移配合，所述旋轉(zhuǎn)軸與所述壓輥連接處設(shè)置有扭簧，所述第二滑動(dòng)座上設(shè)置有用于限制所述旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的限制組件。

12、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，再進(jìn)行布置時(shí)，操作人員首先將frp端部防止在容納槽內(nèi)，并通過(guò)夾持板夾持，限制組件限制扭簧的轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)frp端部被牽引，然后第一滑動(dòng)座移動(dòng)使得繞設(shè)在收納輥上的frp開(kāi)始繞設(shè)于柱形結(jié)構(gòu)上。

13、優(yōu)選的，所述限制裝置包括內(nèi)棘輪以及套管，所述內(nèi)棘輪固定套設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述內(nèi)棘輪上固定套設(shè)有限制塊，所述套管上開(kāi)設(shè)有用于與所述限制塊插接配合的限制槽，所述第二滑動(dòng)座上設(shè)置有用于控制所述套管移動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)組件。

14、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在夾持板對(duì)容納槽內(nèi)的frp端部進(jìn)行夾持時(shí)，操作人員轉(zhuǎn)動(dòng)夾持板，由于內(nèi)棘輪以及套管的作用，夾持板在轉(zhuǎn)動(dòng)后，雖然旋轉(zhuǎn)軸位置存在扭簧，但是在內(nèi)棘輪的作用下，旋轉(zhuǎn)軸無(wú)法在扭簧作用下轉(zhuǎn)動(dòng)回到初始位置，當(dāng)?shù)谝换瑒?dòng)座移動(dòng)至第二滑動(dòng)座位置后，第二驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)套管移動(dòng)，套管移動(dòng)使得限制塊脫離限制槽，然后旋轉(zhuǎn)軸在扭簧作用下正常轉(zhuǎn)動(dòng)使得夾持板回到初始位置，frp端部失去了夾持板的限制能夠順利與柱形結(jié)構(gòu)貼合，同時(shí)牽引著frp另一端的第一滑動(dòng)座將夾持板夾持的frp端部覆蓋，第一滑動(dòng)座并推動(dòng)第二滑動(dòng)座同時(shí)移動(dòng)。

15、優(yōu)選的，所述第二驅(qū)動(dòng)組件包括推桿以及連接桿，所述推桿滑動(dòng)設(shè)置于所述第二支撐架上，所述推桿穿入所述壓輥內(nèi)，所述壓輥內(nèi)開(kāi)設(shè)有用于與所述推桿插接配合的第二插槽，所述連接桿滑動(dòng)穿設(shè)于所述壓輥上，所述連接桿一端與所述套管固定連接，所述連接桿另一端穿入所述第二插槽內(nèi)并與所述推桿抵接，所述連接桿與所述推桿相互靠近的側(cè)壁設(shè)置有磁鐵，所述連接桿上固定連接有第二回復(fù)彈簧，所述第二回復(fù)彈簧遠(yuǎn)離所述連接桿的端部與所述壓輥固定連接，所述第二支撐架上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述推桿移動(dòng)的第三驅(qū)動(dòng)組件。

16、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第一滑動(dòng)座移動(dòng)至第二滑動(dòng)座另一側(cè)后，第三驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)推桿移動(dòng)，推桿移動(dòng)的同時(shí)在磁鐵的作用下使得連接桿跟隨推桿移動(dòng)，連接桿移動(dòng)使得套管移動(dòng)，套管移動(dòng)使得限制塊脫離限制槽，然后旋轉(zhuǎn)軸在扭簧作用下正常轉(zhuǎn)動(dòng)使得夾持板回到初始位置，然后推桿遠(yuǎn)離連接過(guò)程中，第二回復(fù)彈簧對(duì)連接桿進(jìn)行牽引，第二回復(fù)彈簧被拉伸到一定長(zhǎng)度后，第二回復(fù)彈簧對(duì)連接桿施加的作用力大于推桿與連接桿之間的磁力，推桿與連接桿分離，連接桿在第二回復(fù)彈簧作用下回到初始位置，同時(shí)推桿遠(yuǎn)離第二插槽使得壓輥能夠正常轉(zhuǎn)動(dòng)，幫助壓輥對(duì)frp進(jìn)行壓平，壓輥的轉(zhuǎn)動(dòng)可以防止frp出現(xiàn)擠壓堆積情況。

17、優(yōu)選的，所述第三驅(qū)動(dòng)組件包括控制桿以及第一齒條，所述控制桿滑動(dòng)穿設(shè)于所述第二滑動(dòng)座上，所述控制桿一端與所述推桿固定連接，所述控制桿另一端與所述第一齒條固定連接，所述第二滑動(dòng)座上滑動(dòng)穿設(shè)有第二齒條，所述第二齒條與能夠與所述第一滑動(dòng)座抵接，所述第二滑動(dòng)座上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有傳動(dòng)齒輪，所述第一齒條以及所述第二齒條均與所述傳動(dòng)齒輪相互嚙合，所述第二齒條上固定連接有第三回復(fù)彈簧，所述第三回復(fù)彈簧遠(yuǎn)離所述第二齒條的端部與所述第二滑動(dòng)座固定連接；

18、所述第二滑動(dòng)座內(nèi)穿設(shè)有絲桿，所述絲桿與所述第二滑動(dòng)座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述絲桿一端與所述傳動(dòng)齒輪固定連接，所述絲桿另一端套設(shè)有卡塊，所述卡塊與所述絲桿螺紋配合，所述第二滑動(dòng)座內(nèi)開(kāi)設(shè)有用于所述卡塊滑移配合的第三滑槽，所述卡塊能夠與所述弧形軌道抵接。

19、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第二滑動(dòng)座由于卡塊與弧形軌道抵接，導(dǎo)致第二滑動(dòng)座無(wú)法移動(dòng)，在第一滑動(dòng)座向第二滑動(dòng)座移動(dòng)過(guò)程中，第一滑動(dòng)面做與第二齒條抵接，第一滑動(dòng)座推動(dòng)第二齒條移動(dòng)，第二齒條移動(dòng)使得傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)使得第一齒條移動(dòng)，第一齒條移動(dòng)使得推桿移動(dòng)，推桿移動(dòng)的同時(shí)在磁鐵的作用下使得連接桿跟隨推桿移動(dòng)，連接桿移動(dòng)使得套管移動(dòng)，套管移動(dòng)使得限制塊脫離限制槽，然后旋轉(zhuǎn)軸在扭簧作用下正常轉(zhuǎn)動(dòng)使得夾持板回到初始位置，然后推桿遠(yuǎn)離連接過(guò)程中，第二回復(fù)彈簧對(duì)連接桿進(jìn)行牽引，第二回復(fù)彈簧被拉伸到一定長(zhǎng)度后，第二回復(fù)彈簧對(duì)連接桿施加的作用力大于推桿與連接桿之間的磁力，推桿與連接桿分離，連接桿在第二回復(fù)彈簧作用下回到初始位置；

20、傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)使得絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)使得卡塊移動(dòng)，卡塊移動(dòng)使得卡塊遠(yuǎn)離弧形軌道，第二滑動(dòng)座得以在第一滑動(dòng)座推動(dòng)下跟隨第一滑動(dòng)座移動(dòng)，然后第一滑動(dòng)座牽引的frp另一端將夾持板夾持的frp端部覆蓋，第二滑動(dòng)座移動(dòng)過(guò)程中，壓輥對(duì)已經(jīng)繞設(shè)的frp進(jìn)行壓平。

21、本技術(shù)還提供一種預(yù)應(yīng)力托換加固方法，包括以下步驟：

22、s1、確定柱形結(jié)構(gòu)上作業(yè)區(qū)域，對(duì)柱形結(jié)構(gòu)作業(yè)區(qū)域表面進(jìn)行光滑處理；

23、s2、在柱形結(jié)構(gòu)上涂抹frp底膠；

24、s3、將弧形軌道安裝于柱形結(jié)構(gòu)上，將多個(gè)弧形軌道通過(guò)合頁(yè)連接；

25、s4、將收納輥上的frp端部與壓輥連接，并通過(guò)夾持板將frp端部限制于容納槽內(nèi)，且frp此端部與底膠連接；

26、s5、驅(qū)動(dòng)第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)第一滑動(dòng)座移動(dòng)，同時(shí)第一滑動(dòng)座上的收納輥開(kāi)始將frp布置于柱形結(jié)構(gòu)上；

27、s6、第一滑動(dòng)座繞柱形結(jié)構(gòu)一周后，第一滑動(dòng)座推動(dòng)第二滑動(dòng)座移動(dòng)，然后第二滑動(dòng)座在第一滑動(dòng)座的推動(dòng)作用下移動(dòng)，第二滑動(dòng)座上的壓輥對(duì)frp進(jìn)行壓平；

28、s7、重復(fù)涂抹膠水，frp到達(dá)預(yù)定設(shè)計(jì)圈數(shù)后拆除裝置。

29、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

30、1.通過(guò)設(shè)置夾持組件以及壓輥，夾持組件可以幫助操作人員張緊frp端部，便于與底膠連接，壓輥跟隨第二滑動(dòng)座移動(dòng)的同時(shí)對(duì)frp進(jìn)行整平，使frp能夠與柱形結(jié)構(gòu)保持緊貼；

31、2.通過(guò)設(shè)置限制桿，在frp張緊度不足時(shí)，氣缸啟動(dòng)，氣缸驅(qū)動(dòng)限制桿插入到第一插槽內(nèi)，此時(shí)收納輥無(wú)法繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一滑動(dòng)座繼續(xù)移動(dòng)，同時(shí)frp被張緊；

32、3.通過(guò)設(shè)置第一回復(fù)彈簧，第一回復(fù)彈簧持續(xù)推動(dòng)支撐座，使得壓輥時(shí)刻保持與frp的緊貼狀態(tài)，保證壓輥的整平能力。