CN102587278A - 钢绞线冷铸锚拉索 - Google Patents

Abstract

一种钢绞线冷铸锚拉索，涉及一种预应力拉索，包括成品索索体和冷铸锚具，冷铸锚具包括冷铸锚杯、锚板、密封筒和密封装置，锚板安装在冷铸锚杯的杯口处，密封筒连接于冷铸锚杯的杯底处，密封装置安装于密封筒内，成品索索体为钢绞线成品索索体，该索体裸线端端头的钢绞线位于锚板的各锚孔内，各股钢绞线的中心丝穿过位于锚板各锚孔内的小锥塞并镦头固定于小锥塞的端面上，其余钢丝分别位于小锥塞周围分散成大锥塞状；钢绞线成品索索体裸线端的其余部位依次位于冷铸锚杯、密封筒内，且与冷铸锚杯、密封筒之间分别填充有冷铸料和防腐材料。本发明具有制作简单、锚固性能可靠、造价低、应用范围广的特点，特别适于在斜拉桥、吊杆拱桥和悬索桥中使用。

Description

钢绞线冷铸锚拉索

技术领域

本发明涉及一种预应力拉索，特别是一种钢绞线冷铸锚拉索。

背景技术

冷铸锚拉索在桥梁建设中应用非常广泛，特别是在斜拉桥、吊杆拱桥和悬索桥的应用，冷铸锚目前使用的索体一般是由19～471根直径为￠5或￠7mm的高强钢丝组成的各种规格成品索索体，业内也称作平行钢丝拉索，该平行钢丝拉索和冷铸锚锚具组成整套平行钢丝冷铸锚拉索作为桥梁的受力部件使用。平行钢丝冷铸锚拉索的制作是将相应规格数量的钢丝穿过分丝板，然后将钢丝镦头，再套上冷铸锚杯，最后将冷铸料（如环氧铁砂，强度非常高能达到147Mpa）填充在冷铸锚杯的锥孔里面，将钢丝和分丝板浇注成整体，在拉索受力的时候，通过分丝板和冷铸料传递到冷铸锚杯上。这种平行钢丝冷铸锚拉索目前应用比较广泛，但该类拉索目前应用较多的是强度为1670Mpa和1770Mpa级别的钢丝，其强度比较低，而且冷铸锚具的制作工艺比较复杂，装配时每根钢丝都要穿过分丝板，并且不能穿错位置，较大的冷铸锚有400多根钢丝，仅是穿分丝板就需要很多的时间，还有每根钢丝在穿过分丝板后还要进行钢丝镦头，这也非常耗时耗力。

而钢绞线拉索就不同，钢绞线的强度比较高，应用较多的是φ15.2的1860Mpa的钢绞线，现在正逐步推广1960Mpa的钢绞线，钢绞线拉索目前只有整体挤压式锚具拉索和热铸锚拉索，其他类型的钢绞线拉索都要配合夹片使用，夹片式锚具拉索一般无法在工厂组装，都需要在使用现场穿索安装和张拉，对工期要求比较长，并且夹片式钢绞线拉索尺寸较大，很多桥梁无法使用，特别是吊杆拱桥，几乎不使用夹片式钢绞线拉索。还有一种是热铸锚钢绞线拉索，该拉索可以在工厂制作完成，但制作工艺比冷铸锚拉索更复杂，采用的热铸体是铜锌合金，合金价格非常贵，拉索的制作成本也就很高。目前能够满足使用要求的整体挤压式锚具拉索因设计原因和具体的使用要求不同也有不采用的时候，并且整体挤压式锚具拉索制作复杂，锚头在挤压好以后需要连同拉索一起加工锚头的螺纹，就算是200米长的拉索，加工螺纹时也不能拆下来加工，造价相对也较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种制作简单、锚固性能可靠、造价低的钢绞线冷铸锚拉索。

    解决上述技术问题的技术方案是：一种钢绞线冷铸锚拉索，包括成品索索体和固定在成品索索体裸线端上的冷铸锚具，所述的冷铸锚具包括冷铸锚杯、锚板、密封筒和密封装置，锚板安装在冷铸锚杯的杯口处，密封筒的一端连接于冷铸锚杯的杯底处，密封装置安装于密封筒的另一端内，所述的成品索索体为钢绞线成品索索体，该钢绞线成品索索体裸线端端头的各股钢绞线位于锚板的各锚孔内，各股钢绞线的中心丝穿过位于锚板各锚孔内的小锥塞并镦头固定于小锥塞的端面上，各股钢绞线的其余钢丝分别位于小锥塞周围分散成大锥塞状；所述的钢绞线成品索索体裸线端的其余部位依次位于冷铸锚杯的锥孔、密封筒的通孔内，并且与冷铸锚杯的锥孔孔壁之间填充有冷铸料，与密封筒的通孔孔壁之间填充有防腐材料。

    本发明的进一步技术方案是：所述的冷铸锚杯外表面为带有螺纹的圆柱表面，该圆柱表面上套接有调节螺母；所述的冷铸锚杯在杯口处还在锚板的外侧安装有挡板。

    本发明的进一步技术方案是：所述冷铸锚杯的杯口处通过螺纹连接有叉耳，该叉耳的一端为与冷铸锚杯杯口连接的小螺柱，另一端分叉成两块耳板，两块耳板上设有销孔，销孔内安装有叉耳销轴，叉耳销轴通过锁紧螺母锁紧在叉耳上。

    本发明的再进一步技术方案是：所述的冷铸锚杯一端外表面为圆柱光表面，另一端外表面为圆锥光表面。

    所述的叉耳销轴还在锁紧螺母外侧设有防松螺钉。

    所述的小锥塞外表面的锥度α为4～9°。

由于采用上述技术方案，本发明之钢绞线冷铸锚拉索与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、制作简单：

本发明之钢绞线冷铸锚拉索在制作的时候将钢绞线穿入锚板，锚板上有和钢绞线数量相同的锥状锚孔，将穿过锚孔的钢绞线打散，中心丝穿入小锥塞并镦头，通过小锥塞将镦头的钢绞线卡住，因为小锥塞的作用，在中心丝周围的其余钢丝也会散开，形成一个大锥塞，这样钢绞线钢丝组成的大锥塞就可以卡在锚板的锚孔内；把所有的钢绞线镦头制作好以后，将连接好密封筒的冷铸锚杯套在锚板上，并进行冷铸料填充。因此，本发明的所有机械加工零件都可以在制索之前完成，并可以对零件进行有效的表面防腐处理，拉索制作完成后不再需要对拉索进行再次的机械加工；而且在装配时，每股钢绞线只需对一根钢丝进行镦头，因此，本发明的制作非常简单。

2、锚固性能可靠：

由于本发明采用的是钢绞线拉索，钢绞线的强度达到1860Mpa以上，比平行钢丝拉索1770Mpa高，其锚固性能更可靠；而且防腐性能更好，一般平行钢丝拉索的防腐由镀锌层或环氧涂层+缠包带+双层HDPE，而钢绞线拉索可以做到多层防腐，其防腐层是：镀锌层或者环氧涂层+防腐油脂+PE+缠包带+双层HDPE，防腐效果更佳，因此，本发明的锚固性能更可靠。

 3、造价低：

由于本发明的制作比较简单，无需在制索后进行机械加工，而且在装配时，每股钢绞线只需对一根钢丝进行镦头，可大幅度降低人工费用；此外，相对于夹片式钢绞线拉索，同等吨位的钢绞线冷铸锚拉索的尺寸要小得多，消耗的材料也就少得多，外形尺寸和平行钢丝冷铸锚拉索相当，但比平行钢丝冷铸锚拉索制作费用低；因此，本发明的造价较低。

4、应用范围更广：

     由于钢绞线冷铸锚拉索不仅能适用于常规的冷铸锚拉索，而且还能做成叉耳式的结构，但夹片式钢绞线拉索就不能做到。近年来悬索桥的主缆越来越多的应用了钢绞线做主缆，但都是做成热铸锚的结构，因为锚头尺寸大做成夹片式的结构成本高，而钢绞线冷铸锚拉索完全可以替代热铸锚钢绞线拉索使用，并拥有热铸锚同等可靠的锚固性能。因此，本发明的应用范围更加广泛。

下面，结合附图和实施例对本发明之钢绞线冷铸锚拉索的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：实施例一所述本发明之钢绞线冷铸锚拉索的结构图；

图2：实施例一所述小锥塞的结构示意图；

图3～图4：实施例一所述钢绞线成品索索体的结构示意图，

图3：钢绞线成品索索体的断面结构图，图4：图3的A部放大图。

图5～图6：实施例二所述本发明之钢绞线冷铸锚拉索的结构图，

图5：图6的仰视图，图6：主视图；

在上述附图中，各标号如下：

1-冷铸锚杯，   101-冷铸锚杯的杯口，  102-冷铸锚杯的锥孔， 103-冷铸锚杯的杯底，

2-锚板，         3-调节螺母，      4-钢绞线成品索索体， 401-镀锌或环氧喷涂钢绞线， 

402-防腐油脂，403-HDPE，        404-缠包带，            405-黑色HDPE，

406-彩色HDPE， 5-密封筒，       6-密封装置，            7-密封盖， 

 8-挡板，          9-小锥塞，       10-冷铸料，               11-防腐材料， 

12-叉耳，         121-小螺柱，    122-耳板，                13-锁紧螺母， 

14-叉耳销轴，   15-防松螺钉，   16-桥塔或主梁耳板。

具体实施例

实施例一：

     图1中公开的是一种用于斜拉桥中的钢绞线冷铸锚拉索，包括成品索索体和固定在成品索索体裸线端上的冷铸锚具，所述的冷铸锚具包括冷铸锚杯1、锚板2、密封筒5和密封装置6，所述的冷铸锚杯1外表面为带有螺纹的圆柱表面，该圆柱表面上套接有调节螺母3；所述的锚板2安装在冷铸锚杯的杯口101处，并在锚板2的外侧还安装有挡板8；密封筒5的一端连接于冷铸锚杯的杯底103处，密封装置6安装于密封筒5的另一端内，并通过密封盖7压紧；所述的成品索索体为由19股￠15.2mm1860MPa的镀锌或环氧喷涂钢绞线401外加防腐层构成的钢绞线成品索索体4，其防腐层是：防腐油脂402+HDPE（High Density Polyethylene“高密度聚乙烯”的简称）403+缠包带404+黑色HDPE405+彩色HDPE406（参见图3-4），该钢绞线成品索索体4裸线端端头的各股钢绞线位于锚板2的各锚孔内，各股钢绞线的中心丝穿过位于锚板2各锚孔内的小锥塞9并镦头固定于小锥塞9的端面上，各股钢绞线的其余钢丝分别位于小锥塞9周围分散成大锥塞状；所述的钢绞线成品索索体4裸线端的其余部位依次位于冷铸锚杯的锥孔102、密封筒5的通孔内，并且与冷铸锚杯的锥孔102孔壁之间填充有冷铸料10，该冷铸料10为环氧铁砂；钢绞线成品索索体4裸线端的其余部位与密封筒5的通孔孔壁之间填充有防腐材料11，该防腐材料11为环氧胶浆；上述的小锥塞9外表面的锥度α为4°（参见图2）。

实施例二：

图5～图6中公开的是一种用于拱桥吊杆或悬索桥主缆上的钢绞线冷铸锚拉索，该拉索的基本结构同实施例一，所不同之处在于：本实施例二所述的钢绞线冷铸锚拉索不包括挡板8和调节螺母3，所述的冷铸锚杯1一端外表面为圆柱光表面，另一端外表面为圆锥光表面；而且所述冷铸锚杯的杯口101处通过螺纹连接有叉耳12，该叉耳的一端为与冷铸锚杯杯口连接的小螺柱121，另一端分叉成两块耳板122，两块耳板122上设有销孔，销孔内安装有叉耳销轴14，叉耳销轴14通过锁紧螺母13锁紧在叉耳12上，并且叉耳销轴14还在锁紧螺母13外侧设有防松螺钉15，所述的小锥塞9外表面的锥度为9°，所述的成品索索体为由50股￠15.2mm1860MPa的钢绞线组成的钢绞线成品索索体4。

 即是本实施例二所述钢绞线冷铸锚拉索的具体结构如下：

 一种用于拱桥吊杆或悬索桥主缆上的钢绞线冷铸锚拉索，包括成品索索体和固定在成品索索体裸线端上的冷铸锚具，所述的冷铸锚具包括冷铸锚杯1、锚板2、密封筒5和密封装置6，所述的冷铸锚杯1一端外表面为圆柱光表面，另一端外表面为圆锥光表面；该冷铸锚杯的杯口101处通过螺纹连接有叉耳12，叉耳12的一端为与冷铸锚杯杯口连接的小螺柱121，另一端分叉成两个耳板122，两个耳板122上设有销孔，销孔内安装有叉耳销轴14，叉耳销轴14通过锁紧螺母13将桥塔或主梁耳板16锁紧在叉耳12上，并且叉耳销轴14还在锁紧螺母13外侧设有防松螺钉15；所述的锚板2安装在冷铸锚杯的杯口101处；所述的密封筒5的一端连接于冷铸锚杯的杯底103处，密封装置6安装于密封筒5的另一端内，并通过密封盖7压紧；所述的成品索索体为由50股￠15.2mm1860MPa的镀锌或环氧喷涂钢绞线401外加防腐层构成的钢绞线成品索索体4，其防腐层是：防腐油脂402+HDPE403+缠包带404+黑色HDPE405+彩色HDPE406，该钢绞线成品索索体4裸线端端头的各股钢绞线位于锚板2的各锚孔内，各股钢绞线的中心丝穿过位于锚板2各锚孔内的小锥塞9并镦头固定于小锥塞9的端面上，各股钢绞线的其余钢丝分别位于小锥塞9周围分散成大锥塞状；所述的钢绞线成品索索体4裸线端的其余部位依次位于冷铸锚杯的锥孔102、密封筒5的通孔内，并且与冷铸锚杯的锥孔102孔壁之间填充有冷铸料10，该冷铸料10为环氧铁砂；钢绞线成品索索体4裸线端的其余部位与密封筒5的通孔孔壁之间填充有防腐材料11，该防腐材料11为环氧胶浆；上述的小锥塞9外表面的锥度α为9°。

作为实施例一～实施例二的一种变换，所述的小锥塞9外表面的锥度α取值还可以改变，一般可以取4～9°中的任意数值。

作为实施例一～实施例二的一种变换，所述的钢绞线成品索索体4一般是由1-100股钢绞线组成，钢绞线的直径及强度也可根据实际需要改变。

作为实施例一～实施例二的一种变换，所述钢绞线成品索索体4的防腐层也可以是其它结构。 

Claims (6)

1.一种钢绞线冷铸锚拉索，包括成品索索体和固定在成品索索体裸线端上的冷铸锚具，所述的冷铸锚具包括冷铸锚杯（1）、锚板（2）、密封筒（5）和密封装置（6），锚板（2）安装在冷铸锚杯的杯口（101）处，密封筒（5）的一端连接于冷铸锚杯的杯底（103）处，密封装置（6）安装于密封筒（5）的另一端内，其特征在于：所述的成品索索体为钢绞线成品索索体（4），该钢绞线成品索索体（4）裸线端端头的各股钢绞线位于锚板（2）的各锚孔内，各股钢绞线的中心丝穿过位于锚板各锚孔内的小锥塞（9）并镦头固定于小锥塞（9）的端面上，各股钢绞线的其余钢丝分别位于小锥塞（9）周围分散成大锥塞状；所述的钢绞线成品索索体裸线端的其余部位依次位于冷铸锚杯的锥孔（102）、密封筒（5）的通孔内，并且与冷铸锚杯的锥孔（102）孔壁之间填充有冷铸料（10），与密封筒（5）的通孔孔壁之间填充有防腐材料（11）。

2.根据权利要求1所述的钢绞线冷铸锚拉索，其特征在于：所述的冷铸锚杯（1）外表面为带有螺纹的圆柱表面，该圆柱表面上套接有调节螺母（3）；所述的冷铸锚杯（1）在其杯口处还在锚板（2）的外侧安装有挡板（8）。

3.根据权利要求1所述的钢绞线冷铸锚拉索，其特征在于：所述冷铸锚杯的杯口（101）处通过螺纹连接有叉耳（12），该叉耳的一端为与冷铸锚杯杯口连接的小螺柱（121），另一端分叉成两块耳板（122），两块耳板（122）上设有销孔，销孔内安装有叉耳销轴（14），叉耳销轴（14）通过锁紧螺母（13）锁紧在叉耳（12）上。

4.根据权利要求3所述的钢绞线冷铸锚拉索，其特征在于：所述的冷铸锚杯（1）一端外表面为圆柱光表面，另一端外表面为圆锥光表面。

5.根据权利要求3所述的钢绞线冷铸锚拉索，其特征在于：所述的叉耳销轴（14）还在锁紧螺母（13）外侧设有防松螺钉（15）。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的钢绞线冷铸锚拉索，其特征在于：所述的小锥塞（9）外表面的锥度α为4～9°。

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