CN111173293A - 手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及预应力张拉技术领域，公开了一种手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置及施工方法。本发明包括依次套设在预应力束上的工作锚、套筒、千斤顶和工具锚；套筒一端与工作锚外表面贴合接触设置，外侧壁上铰接连接有限位块，限位块对应的套筒壁上开设有供限位臂插入的卡固孔；套筒的筒壁上对称设置有操作滑道，操作滑道位于与工作锚连接的套筒一端；套筒内滑动设置有环形压块，垂直穿设在预应力束上，环形压块两侧对称设置有锁紧滑片，锁紧滑片一端与环形压块圆周面的中心位置固定，另一端沿环形压块半径方向水平向外延伸，并穿过操作滑道伸至套筒外侧。本发明结构简单，操作便捷，可防止夹片回缩，有效控制预应力束滑移。

Description

手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置及施工方法

技术领域

本发明涉及预应力张拉技术领域，特别是涉及一种手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置及施工方法。

背景技术

预应力技术已经广泛应用在土木工程领域中，大量工程经验表明，采用常规锚具构造、常规张拉设备及张拉工艺进行张拉时，在放张过程中会产生单纯夹片回缩和由于夹片不能很好地跟钢绞线同步回缩造成的滑移回缩，这使得短束预应力在放张过程中产生的损失高达20%-50%。

为此，有关学者和单位研究开发了二次张拉低回缩锚具，可降低因夹片回缩和钢束滑移引起的放张损失。但施工过程比较复杂，人为因素影响较大，质量控制难度大，更关键的是不能消除二次放张时支撑螺母与锚垫板之间的压缩损失。

发明内容

本发明提供一种结构简单，操作便捷，可防止夹片回缩，有效控制预应力束滑移的手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置及施工方法。

解决的技术问题是：常规锚具张拉时，容易产生单纯夹片回缩和由于夹片不能很好地跟钢绞线同步回缩造成的滑移回缩，张拉损失较大，张拉效率低下，效果较差。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，包括依次套设在预应力束上的工作锚、套筒、千斤顶和工具锚，工作锚、套筒、千斤顶和工具锚同心设置；套筒为圆形钢套筒，一端与工作锚外表面贴合接触设置，另一端设置有封端板，千斤顶一端与封端板接触连接，另一端与工具锚接触连接；

套筒外侧壁上铰接连接有限位块，限位块对应的套筒壁上开设有供限位臂插入的卡固孔；套筒的筒壁上对称设置有操作滑道，操作滑道位于与工作锚连接的套筒一端；

套筒内滑动设置有环形压块，垂直穿设在预应力束上，环形压块两侧对称设置有锁紧滑片，锁紧滑片一端与环形压块圆周面的中心位置固定，另一端沿环形压块半径方向水平向外延伸，并穿过操作滑道伸至套筒外侧。

本发明手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，进一步的，所述限位块包括连接杆和限位臂，套筒靠近千斤顶一端的外侧壁上设置有连接耳板，连接杆的固定端通过螺栓与连接耳板铰接，限位臂靠近连接杆的自由端一侧设置；所述限位臂垂直于连接杆设置，一端与连接杆固定连接，另一端与连接杆靠近套筒一侧固定并朝向套筒轴心方向延伸。

本发明手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，进一步的，所述限位臂的两侧边沿与连接杆之间通过圆弧面圆滑过渡连接。

本发明手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，进一步的，所述限位臂与连接杆的自由端端部之间的最小距离为连接杆长度的1/5-1/3。

本发明手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，进一步的，所述连接杆上还设置有扳手。

本发明手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，进一步的，所述环形压块的直径与套筒的内径相配合，环形压块的厚度为套筒长度的0.25-0.4倍，锁紧滑片的宽度与操作滑道的宽度相配合，厚度不小于4mm。

本发明手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，进一步的，所述操作滑道呈矩形，长度方向与套筒的轴向相互平行、设置在靠近工作锚一侧；操作滑道的长度为套筒长度的0.4-0.9倍。

本发明手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，进一步的，所述环形压块的中心位置开设有供预应力束穿过的通孔，通孔内径比预应力束外径大4-6mm。

本发明手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、清理预应力束表面的锈蚀、泥浆，在预应力束外套设工作锚，并在工作锚的锥孔内安装工作夹片；

步骤二、在预应力束外套设环形压块和套筒；

步骤三、然后在预应力束外设置千斤顶和工具锚；

步骤四、在预应力张拉前，推拉环形压块远离工作锚，然后将限位臂插入卡固孔内，实现环形压块的限位固定；

步骤五、启动千斤顶，开始张拉预应力束；

步骤六、当张拉达到计算预应力时，将限位臂从卡固孔内拔出，推拉环形压块向工作锚移动，当环形压块与工作夹片接触后，将限位臂插入卡固孔内，实现环形压块的限位固定，将工作夹片顶推卡死在工作锚的锥形孔内；

步骤七、锚固预应力束，拆除张拉锚固装置。

本发明手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置及施工方法与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置为从短束的预应力束放张损失产生原因及组成出发进行的研究，结构简单，可拆卸连接，安装使用简单便捷，一方面省去了二次张拉的工序，消除二次放张时支撑螺母与锚垫板之间的压缩损失；另一方面可防止夹片回缩、有效控制预应力束滑移，提高超短预应力束的施工质量和效率。

本发明在预应力束张拉达到设计值时，移动环形压块，通过限位块将环形压块压紧在夹片上，并且同一个限位块可以实现环形压块在两个工位的卡固，简化了设备结构，限位块中限位臂与连接杆之间的圆弧面连接，在未完全达到工位时，插入限位臂，环形压块的边沿可在圆弧面上滑过，并随着限位臂的推入，实现环形压块的卡死固定，大大提高了张拉质量的可控性，确保了张拉质量；装置可重复使用，现场周转灵活性好，大大降低了施工成本，施工方法简单易操作，大大减低了施工难度，提高了施工效率，缩短了施工周期。

下面结合附图对本发明的手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置及施工方法作进一步说明。

附图说明

图1为本发明手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置的主视图；

图2为图1中限位块工作状态的结构示意图；

图3为图2中A-A截面的结构示意图；

图4为图3中B-B截面的结构示意图；

图5为图3中C-C截面的结构示意图；

图6为限位块的结构示意图；

图7为工位Ⅱ状态下的剖面结构示意图。

附图标记：

1-工作锚；2-套筒；21-封端板；22-连接耳板；3-千斤顶；4-工具锚；5-限位块；51-连接杆；52-限位臂；53-圆弧面；54-扳手；6-卡固孔；7-操作滑道；8-环形压块；81-锁紧滑片；9-预应力束；91-工作夹片。

具体实施方式

如图1至图2所示，本发明手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置包括依次套设在预应力束9上的工作锚1、套筒2、千斤顶3和工具锚4，工作锚1、套筒2、千斤顶3和工具锚4同心设置。

套筒2为壁厚不小于8mm的圆形钢套筒2，一端与工作锚1外表面贴合接触设置，另一端设置有封端板21，封端板21中心位置开设有供预应力束9穿过的通孔，封端板21的厚度不小于8mm，千斤顶3一端与封端板21接触连接，另一端与工具锚4接触连接，千斤顶3为穿心式千斤顶。

套筒2外侧壁上铰接连接有限位块5，如图6所示，限位块5包括连接杆51和限位臂52，套筒2靠近千斤顶3一端的外侧壁上设置有连接耳板22，连接杆51的固定端通过螺栓与连接耳板22铰接；限位块5可在铰接点所在的套筒2母线与套筒2轴线形成的平面内、以螺栓为轴线做180°的自由转动；限位臂52靠近连接杆51的自由端一侧设置，限位臂52垂直于连接杆51设置，一端与连接杆51固定连接，另一端与连接杆51靠近套筒2一侧固定并朝向套筒2轴心方向延伸，限位臂52的两侧边沿与连接杆51之间通过圆弧面53圆滑过渡连接，确保能保证顺滑挤压环形压块8使其将工作夹片91推向工作锚1压紧，并确保限位臂52的平面垂直轴向，使其能在安装时起到卡住环形压块8不致压板掉落和张拉预应力束9时限位固定环形压块8。

限位臂52与连接杆51为厚度不小于12mm的钢板条一体制成，限位臂52与连接杆51的宽度均为6-12mm，限位臂52与连接杆51的自由端端部之间的最小距离为连接杆51长度的1/5-1/3。限位块5对应的套筒2壁上开设有供限位臂52插入的卡固孔6，通过限位块5的转动，可以将限位臂52拔出和伸入卡固孔6内。

连接杆51上还设置有扳手54，扳手54垂直于连接杆51和限位臂52设置在连接杆51一侧面上，与连接杆51固定连接，可通过扳动扳手54来转动限位块5，方便操作。

套筒2的筒壁上对称设置有矩形的操作滑道7，操作滑道7的长度方向与套筒2的轴向相互平行设置，操作滑道7位于与工作锚1连接的套筒2一端，操作滑道7的长度为套筒2长度的0.4-0.9倍。

套筒2内滑动设置有环形压块8，环形压块8的直径与套筒2的内径相配合，垂直穿设在预应力束9上，环形压块8的中心位置开设有供预应力束9穿过的通孔，通孔内径比预应力束9外径大4-6mm，便于环形压块8在预应力束9外可以灵活滑动，而不会与预应力束9产生较大的摩擦力；环形压块8的厚度为套筒2长度的0.25-0.4倍，环形压块8两侧对称设置有锁紧滑片81，锁紧滑片81为矩形钢板，一端与环形压块8圆周面的中心位置焊接固定，另一端沿环形压块8半径方向水平向外延伸，并穿过操作滑道7伸至套筒2外侧，锁紧滑片81的宽度与操作滑道7的宽度相配合，厚度不小于4mm。

当同时张拉多于一根预应力钢绞线束时，可以选择具有多个夹片孔的工作锚1，以及与预应力钢绞线束相对应的环形压块8、套筒2和工具锚4，环形压块8上的通孔与预应力束9一一对应设置。

本发明手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、清理预应力束9表面的锈蚀、泥浆，在预应力束9外套设工作锚1，并在工作锚1的锥孔内安装工作夹片91；

步骤二、在预应力束9外套设环形压块8和套筒2，使预应力束9穿过环形压块8中部的孔洞；

环形压块8预先设置在套筒2内，环形压块8中部的通孔与套筒2封端板21上的通孔同轴设置，将预应力束9端部依次穿过环形压块8和封端板21后伸出套筒2；

步骤三、然后在预应力束9外设置千斤顶3和工具锚4；

步骤四、在预应力张拉前，扳动扳手54，将限位臂52从卡固孔6内拔出，沿操作滑道7推拉环形压块8，使环形压块8远离工作锚1，然后扳动扳手54，将限位臂52插入卡固孔6内，实现环形压块8在工位Ⅰ处的限位固定，如图3和图4所示，此时，限位臂52将环形压块8卡固在远离工作夹片91的位置，阻止环形压块8向工作锚1移动，避免环形压块8挤压工作夹片91，给工作夹片91预留充足的空间，确保预应力顺利张拉；

步骤五、启动千斤顶3，开始张拉预应力束9；

步骤六、当张拉达到计算预应力时，扳动扳手54，将限位臂52从卡固孔6内拔出，沿操作滑道7推拉环形压块8，使环形压块8沿操作滑道7向工作锚1移动，即向工位Ⅱ处移动，当环形压块8与工作夹片91接触后，扳动扳手54，将限位臂52插入卡固孔6内，实现环形压块8在工位Ⅱ处的限位固定，如图7所示，将工作夹片91顶推卡死在工作锚1的锥形孔内，达到防止工作夹片91回缩的目的，有效控制预应力束9的滑移；

步骤七、锚固预应力束9，拆除张拉锚固装置；

预应力束9锚固完成后，逐步拆除工具锚4、千斤顶3和套筒2，切割预应力束9，完成后续密封操作。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，其特征在于：包括依次套设在预应力束（9）上的工作锚（1）、套筒（2）、千斤顶（3）和工具锚（4），工作锚（1）、套筒（2）、千斤顶（3）和工具锚（4）同心设置；套筒（2）为圆形钢套筒（2），一端与工作锚（1）外表面贴合接触设置，另一端设置有封端板（21），千斤顶（3）一端与封端板（21）接触连接，另一端与工具锚（4）接触连接；

套筒（2）外侧壁上铰接连接有限位块（5），限位块（5）对应的套筒（2）壁上开设有供限位臂（52）插入的卡固孔（6）；套筒（2）的筒壁上对称设置有操作滑道（7），操作滑道（7）位于与工作锚（1）连接的套筒（2）一端；

套筒（2）内滑动设置有环形压块（8），垂直穿设在预应力束（9）上，环形压块（8）两侧对称设置有锁紧滑片（81），锁紧滑片（81）一端与环形压块（8）圆周面的中心位置固定，另一端沿环形压块（8）半径方向水平向外延伸，并穿过操作滑道（7）伸至套筒（2）外侧。

2.根据权利要求1所述的手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，其特征在于：所述限位块（5）包括连接杆（51）和限位臂（52），套筒（2）靠近千斤顶（3）一端的外侧壁上设置有连接耳板（22），连接杆（51）的固定端通过螺栓与连接耳板（22）铰接，限位臂（52）靠近连接杆（51）的自由端一侧设置；所述限位臂（52）垂直于连接杆（51）设置，一端与连接杆（51）固定连接，另一端与连接杆（51）靠近套筒（2）一侧固定并朝向套筒（2）轴心方向延伸。

3.根据权利要求2所述的手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，其特征在于：所述限位臂（52）的两侧边沿与连接杆（51）之间通过圆弧面（53）圆滑过渡连接。

4.根据权利要求2所述的手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，其特征在于：所述限位臂（52）与连接杆（51）的自由端端部之间的最小距离为连接杆（51）长度的1/5-1/3。

5.根据权利要求2所述的手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，其特征在于：所述连接杆（51）上还设置有扳手（54）。

6.根据权利要求1所述的手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，其特征在于：所述环形压块（8）的直径与套筒（2）的内径相配合，环形压块（8）的厚度为套筒（2）长度的0.25-0.4倍，锁紧滑片（81）的宽度与操作滑道（7）的宽度相配合，厚度不小于4mm。

7.根据权利要求1所述的手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，其特征在于：所述操作滑道（7）呈矩形，长度方向与套筒（2）的轴向相互平行、设置在靠近工作锚（1）一侧；操作滑道（7）的长度为套筒（2）长度的0.4-0.9倍。

8.根据权利要求1所述的手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置，其特征在于：所述环形压块（8）的中心位置开设有供预应力束（9）穿过的通孔，通孔内径比预应力束（9）外径大4-6mm。

9.权利要求1-8任意一项所述的手动复位式预应力束低回缩张拉锚固装置的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、清理预应力束（9）表面的锈蚀、泥浆，在预应力束（9）外套设工作锚（1），并在工作锚（1）的锥孔内安装工作夹片（91）；

步骤二、在预应力束（9）外套设环形压块（8）和套筒（2）；

步骤三、然后在预应力束（9）外设置千斤顶（3）和工具锚（4）；

步骤四、在预应力张拉前，推拉环形压块（8）远离工作锚（1），然后将限位臂（52）插入卡固孔（6）内，实现环形压块（8）的限位固定；

步骤五、启动千斤顶（3），开始张拉预应力束（9）；

步骤六、当张拉达到计算预应力时，将限位臂（52）从卡固孔（6）内拔出，推拉环形压块（8）向工作锚（1）移动，当环形压块（8）与工作夹片（91）接触后，将限位臂（52）插入卡固孔（6）内，实现环形压块（8）的限位固定，将工作夹片（91）顶推卡死在工作锚（1）的锥形孔内；

步骤七、锚固预应力束（9），拆除张拉锚固装置。

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