CN102561205B - T型梁横向联接张拉系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于张拉系统，特别是指T型梁横向联接张拉系统。包括与T型梁挡渣墙装配的吊篮，预应力钢筋设于T型梁内部、外端穿过锚穴预埋铁并与其紧固，千斤顶设于预埋铁外且与泵站相连，其运动端与钢筋外端紧固、且其伸出与钢筋拉伸同向；T型梁挡渣墙上卡装滚动配合有可沿其表面往复运动的行走小车，该小车下部装配吊篮；钢筋外端与拉杆内端以及拉杆外端与千斤顶运动端紧配合，千斤顶静止端顶压于锚穴外T型梁表面，其静止端固定有护套，其运动端外壁固定位移传感器，该传感器与钢筋同轴向设置且其探头顶压于护套内壁盲端并与其套装滑动配合。本发明解决了现有技术工效低、测量精度及安全性差的问题，具有工效高、测量精度高、安全可靠等优点。

Description

T型梁横向联接张拉系统

技术领域

本发明属于张拉系统，特别是指一种T型梁横向联接张拉系统。

背景技术

预应力张拉是桥梁施工过程中的一个重要环节，张拉过程中涉及到预应力损失、张拉系统摩阻、张拉系统精度、操作人员熟练程度等诸多因素的影响，难以保证张拉精度。预应力张拉精度是决定预应力结构安全的重要条件之一，如果预应力张拉精度失控，就会造成预应力结构失效、破坏以及生命财产等巨大损失。

T型梁横连的张拉为高空作业，传统的T型梁横向张拉时，用人工简易吊篮或吊车类工具做为张拉的操作平台，用一个泵站带一个千斤顶，由人工看压力表手动操作泵站完成张拉。在测量技术上，通过读取液压系统的压力，并按照液压系统与张拉力的对照表，换算出张拉力；使用米尺等量具人工测量出张拉的位移量。采用人工简易吊篮及吊车类工具作为平台，在张拉时既不能保证人员的安全性，也保证不了吊篮的横向移动（即下一个工位，需要移动到下一个工位时，要靠操作人员搬运）。进行一个工位操作时，需要操作人员从下部的操作空间沿着梯子蹬攀爬到T梁梁面上（梁面距离下部桥面下有4米的高度），再行移动。工作效率低下，需要的操作人员也多。这种张拉过程掺入了大量的人工干预，操作过程繁杂，测量精度低，难于保证张拉的质量，张拉效率低下。同时由于工作系统中压力较高，压力表在使用过程中易出现归零不准的情况，为保证计量准确，液压系统和千斤顶需频繁送技术监督部门进行标定，既增加生产成本又影响生产进度。原始的张拉方法已不能满足现代化生产的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种T型梁横向联接张拉系统，具有张拉精度高、容易实现智能化控制、张拉效率高等特点，并可以实现在吊篮在T梁档渣墙上的移动及锁固。

    本发明的整体技术构思是：

包括与T型梁挡渣墙装配的吊篮，预应力钢筋设置于T型梁内部、且外端穿过锚穴中的预埋铁并与其紧固装配，千斤顶设置于预埋铁的外侧，其运动端与预应力钢筋的外端紧固、且运动端的伸出方向与预应力钢筋的拉伸方向同向，千斤顶与泵站相连；在T型梁挡渣墙上卡装滚动配合有可沿其表面往复运动的行走小车，该行走小车下部装配有吊篮；预应力钢筋的外端与拉杆的内端紧配合连接，拉杆的外端与千斤顶的运动端紧配合，千斤顶的静止端顶压于锚穴外的T型梁表面，千斤顶的运动端外壁固定有位移传感器，位移传感器与预应力钢筋同轴向设置，位移传感器的探头顶压于护套内壁盲端并与其内侧壁套装滑动配合，护套固定于千斤顶的静止端表面。

    本发明的具体技术构思还有：

    为实现行走小车与T型梁挡渣墙实现较为稳定的滚动装配且能够实现行进过程中的锁固功能，以便完成吊篮的升降，行走小车上设有走行机构、导向机构、锁固机构。

    走行机构主要采用与T型梁挡渣墙表面滚动装配的轮式结构，可以采用多种现有的轮式车辆走行机构，均不脱离本发明的保护范围。其中较为优选的结构式走行机构包括设置于行走小车底部、由轴向定位的轴承支撑的走行轮，走行轮与T型梁挡渣墙的上表面滚动配合。

    导向机构主要采用夹设于T型梁挡渣墙两侧立面外侧并与其滚动装配的轮式结构，该结构除具有导向功能外，还具有将行走小车与T型梁挡渣墙上表面卡装的功能，使行走小车在工作状态下与T型梁挡渣墙形成较为稳定的滚动装配。优选的结构设计是，导向机构包括夹设于T型梁挡渣墙两侧且与其滚动配合的导向轮，导向轮转动配合于导向轴上，为实现导向轮与T型梁挡渣墙侧立面之间尽量减少配合间隙，优选且较为常见的结构设计是，导向轴装配于行走小车的车架底部、且设有间隙调整螺栓。

锁固机构的主要功能是将行走小车与T型梁挡渣墙实现固定，较为容易实现的固定方式是采用相对设置夹持块将行走小车的车架与T型梁挡渣墙卡装紧固，较为优选的结构设计是锁固机构包括由进给装置驱动、由连杆装置传动的对称设置于T型梁挡渣墙的两侧夹持块。进给装置包括但不局限于采用丝杠进给装置、齿轮齿条机构、直线电机、平行四边形机构等可实现相对直线运动的机构。为提高夹持力度，增加摩擦并提高接触面积，优选的方式还包括采用杠杆式的连杆装置传动，并通过弹簧控制夹持块的转动量，在夹持块表面设有可增加摩擦的材质（如橡胶垫）等。操作时操作人员可身带安全带，且安全带在T型梁上固定，确保操作人员的安全。

    为实现吊篮升降的灵活，同时具有较好的安全性，吊篮优选采用纵向插装滑动配合的两段框架式结构，其固定框架部分为固定吊篮，其移动框架部分为活动吊篮，固定吊篮与行走小车车架固定连接，活动吊篮的顶部通过钢丝绳、换向装置与行走小车上的卷扬机连接。固定吊篮与行走小车的车架优选采用通过高强度螺栓固定装配为一整体的方式，也可根据需要采用其它常见的机械固定方式，并不脱离本发明的实质，换向装置中较为常见的为定滑轮。

    为实现固定吊篮的结构稳定，同时满足操作人员的攀爬，固定吊篮为一外侧设有扶梯、且由纵向分布的立柱和横向设置的连杆固定装配组成的框架结构。

活动吊篮优选的结构采用外侧设有梯凳及活动舱门、且与固定吊篮实现纵向滑动装配（优选与固定吊篮中纵向分布的立柱实现插装式滑动装配）的框架结构。

为实现千斤顶的静止端与T型梁较好地实现贴合，从而进一步保证T型梁对千斤顶形成稳定良好的支撑，优选的实现方式是，所述的千斤顶活塞前端的承载板与锚穴外的T型梁表面贴合。

为对位移传感器形成较好的保护同时兼具导向作用，优选的实现方式是，所述的位移传感器套装固定于千斤顶的缸筒表面设置的传感器安装座内，传感器安装座与护套同轴向设置。

为使位移传感器与千斤顶的缸筒形成相对静止，以保证读取数据的准确，优选的实施方式是，所述的位移传感器通过螺丝与传感器安装座固定。

所述的拉杆外端与千斤顶的缸筒外侧通过锁紧螺母固定装配。

为能够对千斤顶进油管中的油压进行监测，并确保张拉的精度要求。优选的结构设计是，所述的千斤顶的进油管的管路中设置有压力传感器。

    本发明所取得的实质性特点和显著的技术进步在于：

1、本发明通过在装置中采用位移传感器，巧妙简单地实现了位移数据的直接获取，且便于和现有技术配套实现自动控制，操作简单且精确度高。压力传感器的采用，进一步保证了张拉的精度，同时解决了液压系统千斤顶需要反复标定的问题。

2、本发明采用行走小车作为吊篮移动的主要手段，克服了现有吊篮不能在T型梁挡渣墙上移动的缺陷，大大提高了工作效率，行走小车与挡渣墙配合灵活且结合牢靠，可以实现吊篮在T梁档渣墙上的移动，通过T型梁在挡渣墙上的锁固及人员操作时身带安全带，并且安全带在T型梁上固定，确保操作人员的安全。

    3、由于行走小车具有导向机构、锁固机构及走行机构，具备了在高空较窄台面上行走时的安全性，克服了其他车型蛇形运动带来的隐患。

4、采用活动吊篮与固定吊篮相结合的方式，并将固定吊篮与行走小车连为一体，在保证安全的同时，可方便地利用行走小车上的卷扬设备实现吊篮的升降，易于实现控制。

附图说明

    本发明的附图有：

图1是本发明中的张拉装置的结构示意图。

图2是本发明的整体结构示意图。

    图3是本发明中行走小车的结构示意图。

    图4是图2的A-A向视图（锁固机构）。

    图5是图2的B-B向视图（导向机构）。

图6是图2的C-C向视图（走行机构）。

图7是本发明中的固定吊篮的结构示意图。

图8是本发明中的活动吊篮的结构示意图。

附图中的附图标记如下：

1、T型梁档渣墙；2、高强度螺栓；3、卷扬机；4、行走小车；5、钢丝绳；6、定滑轮；7、固定吊篮；8、吊钩；9、活动吊篮；10、间隙调整螺栓；11、螺栓座；12、导向轴；13、导向轴固定螺栓；14、第一挡板；15、挡板螺栓；16、导向轮；17、左右旋丝杠；18、夹紧杆；19、第一转轴；20、弹簧；21、夹持块；22、螺钉；23、胶皮；24、弹簧座；25、第二转轴；26、弹簧挂钩；27、左右旋螺母；28、第一支座；29、第二挡板；30、小轴；31、套；32、走行轮；33、第二支座；34、固定螺栓；35、立柱；36、连接板；37、连杆；38、扶手；39、扶梯；40、滑套；41、滑杆；42、滑管；43、活动舱门；44、梯凳；45、轴承；46、T型梁；47、承载板；48、压力传感器；49、预埋铁；50、进油管；51、缸筒；52、拉杆；53、锁紧螺母；54、位移传感器；55、螺丝；56、传感器安装座；57、千斤顶；58、护套；59、紧固头；60、预应力钢筋；61、锁母；62、压套。

具体实施方式

    以下结合附图对本发明的实施例做进一步描述，但不作为对本发明的限定，本发明的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据本说明书所作出的等效技术手段替换，均不脱离本发明的保护范围。

本实施例的整体构造如图示，包括与T型梁挡渣墙装配的吊篮，预应力钢筋60设置于T型梁46内部、且外端穿过锚穴中的预埋铁49并与其紧固装配，千斤顶57设置于预埋铁49的外侧，其运动端与预应力钢筋60的外端紧固、且运动端的伸出方向与预应力钢筋60的拉伸方向同向，千斤顶57与泵站相连；在T型梁挡渣墙1上卡装滚动配合有可沿其表面往复运动的行走小车4，该行走小车4下部装配有吊篮；预应力钢筋60的外端与拉杆52的内端紧配合连接，拉杆52的外端与千斤顶57的运动端紧配合，千斤顶57的静止端顶压于锚穴外的T型梁46表面，千斤顶57的运动端外壁固定有位移传感器54，位移传感器54与预应力钢筋60同轴向设置，位移传感器54的探头顶压于护套58内壁盲端并与其内侧壁套装滑动配合，护套58固定于千斤顶57的静止端表面。

    行走小车4上设有走行机构、导向机构、锁固机构。

    走行机构包括设置于行走小车4底部、由在小轴30上轴向定位的两个轴承45支撑的走行轮32，轴承45的轴向定位通过其两端同轴轴向压接的套31实现，套31的外侧同轴固定有第二支座33，第二支座33与小轴30通过螺栓34实现轴向固定。第二支座33与行走小车4的车架底部通过螺栓紧固配合，走行轮32与T型梁挡渣墙1的上表面滚动配合。

    导向机构采用夹设于T型梁挡渣墙1两侧立面外侧并与其滚动装配的轮式结构，包括夹设于T型梁挡渣墙1两侧且与其滚动配合的导向轮16，导向轮16转动配合于导向轴12上并通过挡板14、挡板固定螺栓15与其固定，导向轴12通过导向轴固定螺栓13装配于行走小车4的车架底部，导向轴外侧、且设有间隙调整螺栓10，以确保行走小车4能够顺利行走。

锁固机构包括由进给装置驱动、由连杆装置传动的对称设置于T型梁挡渣墙1的两侧夹持块21。进给装置采用左右旋丝杠17和与其适配的左右旋螺母27，连杆装置包括相对设置且顶部分别与左右旋螺母27装配的夹紧杆18，夹紧杆18中部通过第一转轴19与第一支座28连接，并可围绕第一转轴19转动，转动左右旋丝杠17，夹紧杆18即可在左右旋螺母27的带动下绕第一转轴19摆动。夹紧杆18的底部通过第二转轴25连接有夹持块21，胶皮23通过螺钉22固定于夹持块21的工作面。夹持块21的上方设置有弹簧座24，第一支座28上设有弹簧挂钩26，弹簧座24与弹簧挂钩26之间连接有弹簧20，弹簧20可以控制夹持块21沿第二转轴25的转动量。

吊篮采用纵向插装滑动配合的两段框架式结构，其固定框架部分为固定吊篮7，其移动框架部分为活动吊篮9，活动吊篮9的顶部通过钢丝绳5、换向装置与行走小车4上的卷扬机3连接，换向装置选用定滑轮6。固定吊篮7与行走小车4的车架优选采用通过高强度螺栓2固定装配为一整体的方式。

    为实现固定吊篮的结构稳定，同时满足操作人员的攀爬，固定吊篮7为一框架结构，由由纵向分布的立柱35和横向设置的连杆37和连接板36焊接固定装配组成，其外侧设有扶梯39和扶手38。

活动吊篮9优选的结构采用外侧设有梯凳44及活动舱门43、且与固定吊篮7中纵向分布的立柱实现插装式滑动装配的框架结构，活动吊篮9的顶部设有由滑套40、滑管42、和滑杆41组成的可沿其上部框架滑动的杆状结构。

千斤顶57活塞前端的承载板47与锚穴外的T型梁46表面贴合。

位移传感器54套装固定于千斤顶57的缸筒51表面设置的传感器安装座56内，传感器安装座56与护套58同轴向设置。

位移传感器54通过螺丝55与传感器安装座56固定。

拉杆52外端与千斤顶57的缸筒51外侧通过锁紧螺母53固定装配。

千斤顶57的进油管50的管路中设置有压力传感器48。

本实施例是这样工作的：

T型梁46在进行预应力张拉前的状态为钢筋15已穿到锚穴孔，并且压套62与锁母61已经用螺纹连接到T型梁46的预埋铁53上。首先把拉杆52拧到预应力钢筋60上，而后再把千斤顶57沿着拉杆52的方向穿进去，直到承载板47与T型梁46接触后，把锁紧螺母53装到千斤顶57后端伸出的拉杆52上并拧紧，液压泵站控制油进入进油管50，压力油进入B腔就可以推动千斤顶缸体向右侧移动，由于锁紧螺母53与拉杆52是拧紧的状态，即可带动拉杆52向右移动，拉杆52左端是与预应力钢筋60连在一起的，随即带动预应力钢筋60伸长至所需要的伸长值，完成张拉过程。传感器安装座56焊接于千斤顶57的缸筒51上，位移传感器54通过螺丝55固定到传感器安装座56上，护套58焊接于承载板2上，用于保护位移传感器54的探头，通过位移传感器54探头的反弹量，就可以直接测出钢棒的伸长量，确保钢棒的伸长量在规定的范围之内，避免了人工用皮尺测量的位移偏差，确保了张拉位移精度。在进油管50的管路上安装有压力传感器48，就可以确保张拉力的精度要求。

本实施例还可以通过如下的方式实现自动控制：

压力传感器48以及位移传感器54感知的信号可分别经A/D转换、数据处理后输出至可编程控制器PLC进行编程处理，PLC可编程控制器输出动作指令到换向阀。操作者通过设定张拉方式、张拉力、持荷时间等参数，启动张拉设备，系统将自动完成张拉。PLC可编程控制器通过换向阀的控制可实现千斤顶的加压、卸压及保压；因对于压力传感器48以及位移传感器54所传递的信号处理、中央控制、液压站以及换向阀等控制技术均为现有技术且有市售产品，因此申请人对其结构不再进行详细描述。

Claims (6)

1.T型梁横向联接张拉系统，包括与T型梁挡渣墙（1）装配的吊篮，预应力钢筋（60）设置于T型梁（46）内部、且外端穿过锚穴中的预埋铁（49）并与其紧固装配，穿心式千斤顶（57）设置于预埋铁（49）的外侧，其运动端与预应力钢筋（60）的外端紧固、且运动端的伸出方向与预应力钢筋（60）的拉伸方向同向，穿心式千斤顶（57）与泵站相连；其特征在于在T型梁挡渣墙（1）上卡装滚动配合有可沿其表面往复运动的行走小车（4），该行走小车（4）下部装配有吊篮；预应力钢筋（60）的外端与拉杆（52）的内端紧配合连接，拉杆（52）的外端与千斤顶（57）的运动端紧配合，千斤顶（57）的静止端顶压于锚穴外的T型梁（46）表面，千斤顶（57）的运动端外壁固定有位移传感器（54），位移传感器（54）与预应力钢筋（60）同轴向设置，位移传感器（54）的探头顶压于护套（58）内壁盲端并与其内侧壁套装滑动配合，护套（58）固定于千斤顶（57）的静止端表面；行走小车（4）上设有走行机构、导向机构、锁固机构，走行机构包括设置于行走小车（4）底部、由轴向定位的轴承（45）支撑的走行轮（32），走行轮（32）与T型梁挡渣墙（1）的上表面滚动配合；导向机构包括夹设于T型梁挡渣墙（1）两侧且与其滚动配合的导向轮（16），导向轮（16）转动配合于导向轴（12）上，导向轴（12）装配于行走小车（4）的车架底部、且设有间隙调整螺栓（10）；锁固机构包括由进给装置驱动、由连杆装置传动的对称设置于T型梁挡渣墙（1）的两侧夹持块（21）；所述的吊篮为纵向插装滑动配合的两段框架式结构，其固定框架部分为固定吊篮（7），其移动框架部分为活动吊篮（9），固定吊篮（7）与行走小车（4）车架固定连接，活动吊篮（9）的顶部通过钢丝绳（5）、换向装置与行走小车（4）上的卷扬机（3）连接；固定吊篮（7）为一外侧设有扶梯（39）、且由纵向分布的立柱（35）和横向设置的连杆（37）固定装配组成的框架结构，固定吊篮（7）与行走小车（4）的车架通过高强度螺栓（2）固定装配为一整体；活动吊篮（9）为一外侧设有梯凳（44）及活动舱门（43）、且与固定吊篮（7）实现纵向滑动装配的框架结构。

2.根据权利要求1所述的T型梁横向联接张拉系统，其特征在于所述的千斤顶（57）活塞前端的承载板（47）与锚穴外的T型梁（46）表面贴合。

3.根据权利要求1所述的T型梁横向联接张拉系统，其特征在于所述的位移传感器（54）套装固定于千斤顶（57）的缸筒（51）表面设置的传感器安装座（56）内，传感器安装座（56）与护套（58）同轴向设置。

4.根据权利要求3所述的T型梁横向联接张拉系统，其特征在于所述的位移传感器（54）通过螺丝（55）与传感器安装座（56）固定。

5.根据权利要求1所述的T型梁横向联接张拉系统，其特征在于所述的拉杆（52）外端与千斤顶（57）的缸筒（51）外侧通过锁紧螺母（53）固定装配。

6.根据权利要求1所述的T型梁横向联接张拉系统，其特征在于所述的千斤顶（57）的进油管（50）的管路中设置有压力传感器（48）。

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