本申請涉及工程建筑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種纖維復材筋的連接裝置。

背景技術(shù)：

加強筋混凝土結(jié)構(gòu)是目前工程建筑應用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式。在加強筋混凝土結(jié)構(gòu)施工時，有時需將幾根加強筋縱向連接，從而滿足一些特殊建筑結(jié)構(gòu)的承載力及使用要求。

鋼筋和混凝土是近些年來基礎設施建設中所使用的主要材料，但鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕、性能劣化問題日益嚴重，其中以鋼筋銹蝕問題最為常見。上述問題不僅影響到建筑結(jié)構(gòu)的正常使用和壽命，還會造成大量的安全事故或安全隱患。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成鋼筋網(wǎng)的鋼筋之間可通過鐵絲進行綁扎，在鋼筋之間實現(xiàn)剛性的固定連接。而且，由于鋼筋和鐵絲屬于同相材料，因此，利用鐵絲綁扎實現(xiàn)鋼筋之間的固定連接，不會對鋼筋造成明顯的損傷。但是，鋼筋在腐蝕環(huán)境下極易受到介質(zhì)侵蝕、并由此導致局部損傷甚至銹斷，造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力顯著下降，并帶來不可估量的安全隱患和經(jīng)濟損失。

解決上述問題的方法之一是采用新結(jié)構(gòu)材料或發(fā)展新結(jié)構(gòu)體系。在現(xiàn)有技術(shù)中的新結(jié)構(gòu)材料中，纖維增強聚合物材料已被用于混凝土結(jié)構(gòu)中，旨在解決由鋼筋銹蝕引起的工程失效問題。纖維增強復合材料(Fiber Reinforced Plastic， FRP)筋，簡稱為纖維復材筋，作為一種綠色環(huán)保的新型復合材料，具有強度高、輕質(zhì)、耐腐蝕性和透波等特殊性能，可以代替鋼筋用于特殊環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)，起到了前所未有的有益效果。

由于纖維復材筋具有良好的耐腐蝕性，可以很好的解決結(jié)構(gòu)在腐蝕環(huán)境下的筋銹蝕的問題，因此，使用力學性能、耐蝕性能優(yōu)異的纖維復材筋替代普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋已經(jīng)成為一種趨勢，能夠顯著提高混凝土構(gòu)件抗腐蝕能力、延長使用壽命、節(jié)約養(yǎng)護維修成本，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。

普通鋼筋由于其各向同性以及其金屬構(gòu)成，其連接方式主要包括焊接、綁扎以及套筒連接等方法。但是，在纖維復材筋混凝土結(jié)構(gòu)實際施工過程中，由于纖維復材筋為纖維單向拉伸制成的彈脆性材料，導致纖維復材筋在現(xiàn)場施工中無法焊接，使得纖維復材筋在實際工程中的使用條件受到很大限制；同時，又因為纖維復材筋在沿纖維方向上的強度很高，但在垂直于纖維方向上的強度很低，導致纖維復材筋的抗剪強度較低，現(xiàn)有的綁扎方法會導致纖維復材筋受剪發(fā)生破壞。因此，若使用現(xiàn)有技術(shù)中鋼筋與鋼筋之間的固定連接方式，利用鐵絲綁扎對纖維復材筋實施剛性的固定連接，則會存在如下隱患：

一方面，雖然纖維復材筋的耐蝕性能優(yōu)于鋼筋，但鐵絲的耐蝕性能與鋼筋相近，因而不可避免地會因鐵絲被銹蝕而導致纖維復材筋之間的固定連接失效，從而使得加強筋容易在纖維復材筋之間的固定連接處失效，進而造成混凝土結(jié)構(gòu)承載力大幅下降；

另一方面，纖維復材筋在其垂直于纖維軸的方向上的承載力較弱，而綁扎的鐵絲在對纖維復材筋實施剛性的固定連接時，會與纖維復材筋之間形成近似線接觸的接觸方式、并由此產(chǎn)生集中的剪切力，從而造成纖維復材筋的表面結(jié)構(gòu)損傷，并降低纖維復材筋的性能及使用壽命。

所以，現(xiàn)有技術(shù)中所使用的鋼筋對鋼筋的對接方法無法應用于纖維復材筋的現(xiàn)場施工。這也是阻礙纖維復材筋混凝土結(jié)構(gòu)在實際工程中應用的一個重要問題。

由此可見，如何在纖維復材筋之間實施可靠的對接連接，以形成力學性能、耐久性能更加優(yōu)異的纖維復材筋組合結(jié)構(gòu)，成為實際工程中亟待突破的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型提供了一種纖維復材筋的連接裝置，從而在有效地完成兩根纖維復材筋之間的縱向連接的同時，避免了發(fā)生由于鐵絲被銹蝕而導致纖維復材筋之間的固定連接失效的問題，同時也避免了綁扎方式對纖維復材筋產(chǎn)生集中的剪切力從而造成纖維復材筋的表面結(jié)構(gòu)損傷的問題，可以大大提高纖維復材筋的性能及使用壽命。

本實用新型的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的：

一種纖維復材筋的連接裝置，該連接裝置包括：筒狀套管、至少一個粘接劑膠囊、至少一個固化劑膠囊和兩個錨固裝置；

所述筒狀套管的內(nèi)部具有空腔；所述筒狀套管的兩端分別設置有通孔；

所述粘接劑膠囊和固化劑膠囊設置在所述筒狀套管的空腔中；所述粘接劑膠囊中填充有粘接劑，所述固化劑膠囊中填充有固化劑；

兩根待連接的纖維復材筋的連接端分別穿過所述筒狀套管兩端的通孔伸入到所述筒狀套管的空腔中；

所述兩個錨固裝置分別固定連接在所述兩根待連接的纖維復材筋的連接端上；所述錨固裝置用于當所述兩根待連接的纖維復材筋的連接端伸入到所述筒狀套管的空腔中之后，使得所述粘接劑膠囊和固化劑膠囊破裂。

較佳的，所述錨固裝置包括：錨固帶和至少一個破囊組件；

所述錨固帶，用于將所述破囊組件固定在纖維復材筋的連接端上；

所述破囊組件包括：底座、針狀部件和彈簧；所述針狀部件的底端與底座轉(zhuǎn)動連接；所述彈簧的一端與底座連接，另一端與所述針狀部件的下部連接；當所述彈簧處于壓縮狀態(tài)時，所述針狀部件的延伸方向與纖維復材筋的延伸方向一致；當所述彈簧處于非壓縮狀態(tài)時，所述針狀部件的延伸方向與纖維復材筋的延伸方向不一致。

較佳的，當所述彈簧處于非壓縮狀態(tài)時，所述針狀部件的延伸方向與纖維復材筋的延伸方向垂直或者不垂直。

較佳的，所述錨固裝置包括中設置有4個對稱分布的破囊組件。

較佳的，所述筒狀套管的管壁上設置有一個或多個注膠孔。

較佳的，所述筒狀套管的內(nèi)壁為變形截面；

所述變形截面為楔形、階梯形或麻面多邊形。

較佳的，所述筒狀套管的內(nèi)壁具有粗糙的表面。

由上述技術(shù)方案可見，在本實用新型的纖維復材筋的連接裝置中，由于在筒狀套管中設置了粘接劑膠囊和固化劑膠囊，在待連接的纖維復材筋的連接端上設置了錨固裝置，因此，當兩根待連接的纖維復材筋的連接端分別伸入到筒狀套管的空腔中時，設置在纖維復材筋的連接端上的錨固裝置將使得筒狀套管的空腔中的粘接劑膠囊和固化劑膠囊破裂，使得粘接劑膠囊和固化劑膠囊中的粘接劑和固化劑流出并混合，將兩根待連接的纖維復材筋的連接端粘接并固定在一起，并使得兩根待連接的纖維復材筋的連接端與整個筒狀套管固化成為一個整體。由于在上述的連接裝置中，并未使用鋼筋、鐵絲等鐵制材料，也不是通過綁扎的方式進行連接，而是通過粘接劑和固化劑將纖維復材筋的連接端粘接并固定在一起，因此，在有效地完成兩根纖維復材筋之間的縱向連接的同時，避免了發(fā)生由于鐵絲被銹蝕而導致纖維復材筋之間的固定連接失效的問題，同時也避免了綁扎方式對纖維復材筋產(chǎn)生集中的剪切力從而造成纖維復材筋的表面結(jié)構(gòu)損傷的問題，因而可以大大提高纖維復材筋的性能及使用壽命，有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中的纖維復材筋點對點對接無法實現(xiàn)的問題。

另外，由于兩根待連接的纖維復材筋的連接端粘接并固定在一起之后，這兩根纖維復材筋的連接端已經(jīng)位于筒狀套管的內(nèi)部，且與整個筒狀套管固化成為一個整體，因此筒狀套管還將對兩根纖維復材筋的連接端形成一個保護層，可以和纖維復材筋一起承受垂直于纖維復材筋的纖維軸的方向上的剪力，從而可對纖維復材筋起到相應的保護作用。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中的纖維復材筋的連接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型實施例中的筒狀套管的剖面示意圖。

圖3a為本實用新型實施例中的錨固裝置在插入筒狀套管時的剖示圖。

圖3b為本實用新型實施例中的錨固裝置在工作時的剖示圖。

圖4a為本實用新型實施例中的錨固裝置在安裝前俯視圖。

圖4b為本實用新型實施例中的錨固裝置在安裝后的俯視圖。

圖5為本實用新型實施例中的筒狀套管的變形截面示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型實施例中的纖維復材筋的連接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖 2為本實用新型實施例中的筒狀套管的剖面示意圖。如圖1、圖2所示，本實用新型中的纖維復材筋的連接裝置包括：筒狀套管11、至少一個粘接劑膠囊 12、至少一個固化劑膠囊13和兩個錨固裝置14；

所述筒狀套管11的內(nèi)部具有空腔110；所述筒狀套管11的兩端分別設置有通孔111；

所述粘接劑膠囊12和固化劑膠囊13設置在所述筒狀套管11的空腔110 中；所述粘接劑膠囊12中填充有粘接劑，所述固化劑膠囊13中填充有固化劑；

兩根待連接的纖維復材筋15的連接端分別穿過所述筒狀套管11兩端的通孔111伸入到所述筒狀套管11的空腔110中；

所述兩個錨固裝置14分別固定連接在所述兩根待連接的纖維復材筋15 的連接端上；所述錨固裝置14用于當所述兩根待連接的纖維復材筋15的連接端伸入到所述筒狀套管11的空腔110中之后，使得所述粘接劑膠囊12和固化劑膠囊13破裂。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)可知，在本實用新型的技術(shù)方案中，當需要使用上述的連接裝置固定連接兩根待連接的纖維復材筋時，可以將兩根待連接的纖維復材筋的一端(即連接端)分別穿過所述筒狀套管兩端的通孔伸入到所述筒狀套管的空腔中，此時，兩根待連接的纖維復材筋的連接端上的錨固裝置將使得所述筒狀套管的空腔中的粘接劑膠囊和固化劑膠囊發(fā)生破裂(例如，該錨固裝置可以扎破或擠破粘接劑膠囊和固化劑膠囊)，粘接劑膠囊和固化劑膠囊中的粘接劑和固化劑流出并混合后，即可將兩根待連接的纖維復材筋的連接端粘接并固定在一起，使得兩根待連接的纖維復材筋的連接端與整個筒狀套管固化成為一個整體。

在上述的連接裝置中，并未使用鋼筋、鐵絲等鐵制材料，也不是通過綁扎的方式進行連接，而是通過粘接劑和固化劑將纖維復材筋的連接端粘接并固定在一起，因此，在有效地完成兩根纖維復材筋之間的縱向連接的同時，避免了發(fā)生由于鐵絲被銹蝕而導致纖維復材筋之間的固定連接失效的問題，同時也避免了綁扎方式對纖維復材筋產(chǎn)生集中的剪切力從而造成纖維復材筋的表面結(jié)構(gòu)損傷的問題，因而可以大大提高纖維復材筋的性能及使用壽命。

另外，由于兩根待連接的纖維復材筋的連接端粘接并固定在一起之后，這兩根纖維復材筋的連接端已經(jīng)位于筒狀套管的內(nèi)部，且與整個筒狀套管固化成為一個整體，因此筒狀套管還將對兩根纖維復材筋的連接端形成一個保護層，可以和纖維復材筋一起承受垂直于纖維復材筋的纖維軸的方向上的剪力，從而可對纖維復材筋起到相應的保護作用。

另外，在本實用新型的技術(shù)方案中，還可以在上述的結(jié)構(gòu)的基礎上，對上述的連接裝置進行進一步的改進。

舉例來說，本實用新型中的錨固裝置可以有多種實現(xiàn)方式。以下將以其中的一種具體實現(xiàn)方式為例，對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細的介紹。

例如，較佳的，圖3a和圖3b分別為本實用新型實施例中的錨固裝置在插入筒狀套管時以及工作時的剖示圖，圖4a和圖4b分別為本實用新型實施例中的錨固裝置在安裝前以及安裝后的俯視圖。如圖3a、圖3b、圖4a和圖4b所示，在本實用新型的具體實施例中，所述錨固裝置14包括：錨固帶41 和至少一個破囊組件42；

所述錨固帶41，用于將所述破囊組件42固定在纖維復材筋15的連接端上；

所述破囊組件42包括：底座421、針狀部件422和彈簧423；所述針狀部件422的底端與底座421轉(zhuǎn)動連接；所述彈簧423的一端與底座421連接，另一端與所述針狀部件422的下部連接；當所述彈簧423處于壓縮狀態(tài)時，所述針狀部件422的延伸方向與纖維復材筋15的延伸方向一致；當所述彈簧 423處于非壓縮狀態(tài)時，所述針狀部件422的延伸方向與纖維復材筋15的延伸方向不一致。

例如，較佳的，在本實用新型的具體實施例中，當所述彈簧處于非壓縮狀態(tài)時，所述針狀部件的延伸方向可以與纖維復材筋的延伸方向垂直(如圖 3a和圖3b所示)，也可以與纖維復材筋的延伸方向不垂直(例如，針狀部件的延伸方向與纖維復材筋的延伸方向為銳角或鈍角)。

因此，在本實用新型的技術(shù)方案中，可以先將上述的錨固裝置安裝在纖維復材筋的連接端上；然后，當將安裝有錨固裝置的纖維復材筋的連接端通過通孔插入筒狀套管時，可以施加外力使得彈簧壓縮，以便于將纖維復材筋的連接端插入筒狀套管；當纖維復材筋的連接端插入筒狀套管之后，彈簧在不受外力的情況下將自然伸展開來，使得針狀部件也隨之打開，從而可以在纖維復材筋的連接端插入筒狀套管的過程中，將筒狀套管內(nèi)的粘接劑膠囊和固化劑膠囊扎破或擠破，使得膠囊中的粘接劑和固化劑流出并混合后，達到粘接并固定兩根待連接的纖維復材筋的連接端的目的。

另外，在上述的錨固裝置中，可以根據(jù)實際應用情況的需要(例如，筒狀套管的空腔的體積、兩種膠囊的數(shù)量、大小等等)，設置一個或多個破囊組件。例如，較佳的，如圖4a和圖4b所示，在本實用新型的具體實施例中，可以設置4個(或更多、更少)對稱分布的破囊組件。然后，通過錨固帶纏繞在4個破囊組件的外圍，從而將4個破囊組件固定在纖維復材筋的連接端上。

另外，較佳的，在本實用新型的具體實施例中，所述筒狀套管11的管壁上還可進一步設置有一個或多個注膠孔112。因此，當粘接劑膠囊和固化劑膠囊中的粘接劑和固化劑不足時(例如，未達到預設體積，譬如，未填滿筒狀套管的空腔)，可以使用注射器或類似的裝置，從所述注膠孔112中注入相應的粘接劑和固化劑，從而可以有效地固定連接纖維復材筋。而且，當粘接劑膠囊和固化劑膠囊中的粘接劑和固化劑比較多時，在纖維復材筋插入筒狀套管之后，多余的粘接劑和固化劑也可以通過所述注膠孔112溢出筒狀套管。

另外，較佳的，在本實用新型的具體實施例中，所述筒狀套管的內(nèi)壁為變形截面。例如，較佳的，圖5為本實用新型實施例中的筒狀套管的變形截面示意圖，如圖5所示，所述變形截面可以是楔形，也可以是階梯形或麻面多邊形等不同截面形狀。

另外，較佳的，在本實用新型的具體實施例中，所述筒狀套管的內(nèi)壁具有粗糙的表面(圖中未示出)，例如，可以在所述筒狀套管的內(nèi)壁上設置螺紋等粗糙的表面。

通過上述的設置，可以使得粘接劑和固化劑凝固后的形狀可以與筒狀套管的內(nèi)壁更好的貼合并與纖維復材筋協(xié)同工作，使得兩根纖維復材筋的連接更為牢固和穩(wěn)定。

另外，較佳的，在本實用新型的具體實施例中，所述筒狀套管的材料可以是纖維復材材料、金屬、玻璃、塑料、樹脂、陶瓷等各種有機或無機材料，只要所使用的材料符合纖維復材筋對接連接所需強度即可，本實用新型對此不做限制。

此外，在本實用新型的技術(shù)方案中，所述筒狀套管的長度、錨固長度、管壁厚度、內(nèi)壁形狀等各種參數(shù)可以根據(jù)各種不同種類、直徑的纖維復材筋對接連接所需極限抗拉強度設計等具體的實際應用情況來確定，本實用新型對此不做限制。

綜上所述，在本實用新型的技術(shù)方案中，由于在筒狀套管中設置了粘接劑膠囊和固化劑膠囊，在待連接的纖維復材筋的連接端上設置了錨固裝置，因此，當兩根待連接的纖維復材筋的連接端分別伸入到筒狀套管的空腔中時，設置在纖維復材筋的連接端上的錨固裝置將使得筒狀套管的空腔中的粘接劑膠囊和固化劑膠囊破裂，使得粘接劑膠囊和固化劑膠囊中的粘接劑和固化劑流出并混合，將兩根待連接的纖維復材筋的連接端粘接并固定在一起，并使得兩根待連接的纖維復材筋的連接端與整個筒狀套管固化成為一個整體。由于在上述的連接裝置中，并未使用鋼筋、鐵絲等鐵制材料，也不是通過綁扎的方式進行連接，而是通過粘接劑和固化劑將纖維復材筋的連接端粘接并固定在一起，因此，在有效地完成兩根纖維復材筋之間的縱向連接的同時，避免了發(fā)生由于鐵絲被銹蝕而導致纖維復材筋之間的固定連接失效的問題，同時也避免了綁扎方式對纖維復材筋產(chǎn)生集中的剪切力從而造成纖維復材筋的表面結(jié)構(gòu)損傷的問題，因而可以大大提高纖維復材筋的性能及使用壽命，有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中的纖維復材筋點對點對接無法實現(xiàn)的問題。

另外，由于兩根待連接的纖維復材筋的連接端粘接并固定在一起之后，這兩根纖維復材筋的連接端已經(jīng)位于筒狀套管的內(nèi)部，且與整個筒狀套管固化成為一個整體，因此筒狀套管還將對兩根纖維復材筋的連接端形成一個保護層，可以和纖維復材筋一起承受垂直于纖維復材筋的纖維軸的方向上的剪力，從而可對纖維復材筋起到相應的保護作用。

此外，本實用新型中所提供的連接裝置將醫(yī)學中膠囊的概念引入建筑施工中，有效的簡化了施工工藝，提高了施工效率。在使用上述連接裝置時，只需將設置有錨固裝置的纖維復材筋的連接端插入設置有兩種膠囊的筒狀套管內(nèi)，然后向筒狀套管內(nèi)推動纖維復材筋，使得粘接劑膠囊和固化劑膠囊發(fā)生破裂即可。因此，該連接裝置的結(jié)構(gòu)十分簡單，便于制造和安裝使用，而且使用也十分簡便，與普通鋼筋的焊接相比，簡化了施工工藝，提高了施工效率，大大降低了施工人員的工作量，解決了纖維復材筋應用于實際工程中的關(guān)鍵技術(shù)問題，為將纖維復材筋應用于今后實際工程中提供新的施工方法。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型保護的范圍之內(nèi)。