CN103487244A - 一种预应力钢绞线开口式锚具的研制方法 - Google Patents

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本发明公开了一种预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，该预应力钢绞线开口式锚具的研制方法包括以下步骤：安装力传感器和锚具，开口锚具锚住钢绞线；采用混凝土立方体试块钻孔、凿毛，模拟凿毛后的表面不平混凝土，分别采用两种胶结材料和钢板进行支座整平处理；切断钢绞线，拆掉锚具，观察力传感器。本发明通过对处于张拉状态的无粘结预应力钢绞线，在某个位置装上新研制锚具，再将新锚具与欲卸除的锚具之间处于张拉状态的钢绞线切断，试验测得钢绞线的预应力损失很小。此外，本发明操作简单，锚具简单实用，有着很好的实际应用价值。

Description

一种预应力钢绞线开口式锚具的研制方法
技术领域
本发明属于机械锚具研究技术领域，尤其涉及一种预应力钢绞线开口式锚具的研制方法。
背景技术
对于处于工作状态的无粘结预应力钢绞线，由于工程改造的需要，需对钢绞线一端的工程撤除而不影响剩余部分的预应力效果，特研制此锚具。为了去掉一端的锚具，需要在处于张拉状态的无粘结预应力钢绞线的某个位置装上新锚具，施工过程中应尽量使钢绞线的预应力损失最小，特研制此开口式钢绞线锚具。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，旨在解决因工程改造的需要，需对钢绞线一端的工程撤除而不影响剩余部分的预应力效果的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，该预应力钢绞线开口式锚具的研制方法包括以下步骤：
安装力传感器和锚具，开口锚具锚住钢绞线；
采用混凝土立方体试块钻孔、凿毛，模拟凿毛后的表面不平混凝土，分别采用两种胶结材料和钢板进行支座整平处理；
切断钢绞线，拆掉锚具，观察力传感器。
进一步，该预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，钢绞线的一端采用普通钢绞线锚具，并安装力传感器，用于测定钢绞线应力，另一端利用预应力前卡式张拉千斤顶张拉后，安装开口式锚具，再松开张拉千斤顶，分别安装开口式锚具A和开口式锚具B。
进一步，该预应力钢绞线开口式锚具的研制方法具体步骤为：
步骤一，开口锚具能否锚住钢绞线试验：
锚具A试验，锚具A第1次试验：预应力前卡式张拉千斤顶张拉力到154kN后，安装并紧固开口式锚具A，松开千斤顶后，力读数为154kN，2小时后力读数为153kN；
锚具A第2次试验：在第一次试验完成后将预应力松掉，第2天重复进行试验，预应力前卡式张拉千斤顶张拉力到154kN后，安装并紧固开口式锚具A，松开千斤顶后，3分钟后锚具丝口与钢绞线产生滑移，滑移量为82mm，这是由于第一次试验时钢绞线在锚具位置造成了损伤，致使再试验时锚具不能有效咬住钢绞线；试验结果表明：锚具A不能独立锚住钢绞线；
锚具B试验，锚具B第1次试验：千斤顶张拉力到154kN后，安装并紧固开口式锚具B，松开千斤顶后，力读数为154kN；5分钟后力读数为153kN；30分钟为153kN；60分钟为153kN；锚具B第2次试验：第二天重复第一次试验，千斤顶张拉力到180kN后，安装并紧固开口式锚具B，松开千斤顶后，力读数为180kN；进行了维持10天的试验，试验结果表明：锚具B完全能锚住钢绞线；
步骤二，混凝土表面凿毛后，表面处理后锚具试验，采用混凝土立方体试块钻孔、凿毛，模拟凿毛后的表面不平混凝土，分别采用两种胶结材料和钢板进行支座整平处理，胶结材料A的3天强度为80MPa,胶结材料B的3天强度为7.6MPa，分别用两种胶结材料对试块进行整平处理后，进行锚具B的夹紧试验；
步骤三，切断钢绞线对锚具的影响，实际工程操作过程中，力不能像张拉千斤顶张拉一样均匀缓慢卸载，只能切断钢绞线，力是通过切断钢丝逐步卸掉的，此时各钢丝受力极不均匀，为了模拟实际工程情况，进行了切断钢绞线试验。
进一步，在步骤二中，试验情况如下：
胶结材料A的试验，千斤顶张拉力到175kN后，安装并紧固开口式锚具B，松开千斤顶后，力读数为175kN；5分钟后力读数为175kN；48小时后力读数为174kN；96小时后力读数为173kN；
胶结材料B的试验，千斤顶张拉力到189kN后，安装并紧固开口式锚具B，松开千斤顶后，力读数为189kN；5分钟后力读数为189kN；48小时后力读数为184kN；96小时后力读数为183kN；
进一步，在步骤二中，试验表明，胶结材料A和胶结材料B的支座预应力损失都很小，胶结材料A效果更好，而且由于胶结材料B的早期强度太低，推荐使用胶结材料A。
进一步，在步骤三中，试验具体情况如下：
两端都采用钢绞线普通锚具锚固，锚固力为148kN，安装好开口锚具B后，用手持式切割机切断钢绞线，力从148kN变为125kN，损失了15.5%，钢绞线的断口部位有钢丝散开的迹象，拆除锚具B后，发现锚具B内部的丝口与部分钢绞线产生较大滑移现象，说明单独使用锚具B不能满足使用要求；
两端都采用钢绞线普通锚具锚固，锚固力为148，安装好开口锚具B及开口锚具A后，用手持式切割机切断钢绞线，然后将锚具A卸下，依靠锚具B独立工作，力维持148kN不变。
进一步，在步骤三中，试验表明锚具B和锚具A组合使用，完全能满足要求，锚具A可重复使用。
本发明提供的预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，通过对处于张拉状态的无粘结预应力钢绞线，在某个位置装上新研制锚具，再将新锚具与欲卸除的锚具之间处于张拉状态的钢绞线切断，试验测得钢绞线的预应力损失很小。此外，本发明操作简单，锚具简单实用，有着很好的实际应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例提供的预应力钢绞线开口式锚具的研制方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明提供的预应力钢绞线开口式锚具的研制方法流程。为了便于说明，仅仅示出了与本发明相关的部分。
本发明的预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，该预应力钢绞线开口式锚具的研制方法包括以下步骤：
安装力传感器和锚具，开口锚具锚住钢绞线；
采用混凝土立方体试块钻孔、凿毛，模拟凿毛后的表面不平混凝土，分别采用两种胶结材料和钢板进行支座整平处理；
切断钢绞线，拆掉锚具，观察力传感器。
作为本发明实施例的一优化方案，该预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，钢绞线的一端采用普通钢绞线锚具，并安装力传感器，用于测定钢绞线应力，另一端利用预应力前卡式张拉千斤顶张拉后，安装开口式锚具，再松开张拉千斤顶，分别安装开口式锚具A和开口式锚具B。
作为本发明实施例的一优化方案，该预应力钢绞线开口式锚具的研制方法具体步骤为：
步骤一，开口锚具能否锚住钢绞线试验：
锚具A试验，锚具A第1次试验：预应力前卡式张拉千斤顶张拉力到154kN后，安装并紧固开口式锚具A，松开千斤顶后，力读数为154kN，2小时后力读数为153kN；
锚具A第2次试验：在第一次试验完成后将预应力松掉，第2天重复进行试验，预应力前卡式张拉千斤顶张拉力到154kN后，安装并紧固开口式锚具A，松开千斤顶后，3分钟后锚具丝口与钢绞线产生滑移，滑移量为82mm，这是由于第一次试验时钢绞线在锚具位置造成了损伤，致使再试验时锚具不能有效咬住钢绞线；试验结果表明：锚具A不能独立锚住钢绞线；
锚具B试验，锚具B第1次试验：千斤顶张拉力到154kN后，安装并紧固开口式锚具B，松开千斤顶后，力读数为154kN；5分钟后力读数为153kN；30分钟为153kN；60分钟为153kN；锚具B第2次试验：第二天重复第一次试验，千斤顶张拉力到180kN后，安装并紧固开口式锚具B，松开千斤顶后，力读数为180kN；进行了维持10天的试验，试验结果表明：锚具B完全能锚住钢绞线；
步骤二，混凝土表面凿毛后，表面处理后锚具试验，采用混凝土立方体试块钻孔、凿毛，模拟凿毛后的表面不平混凝土，分别采用两种胶结材料和钢板进行支座整平处理，胶结材料A的3天强度为80MPa,胶结材料B的3天强度为7.6MPa，分别用两种胶结材料对试块进行整平处理后，进行锚具B的夹紧试验；
步骤三，切断钢绞线对锚具的影响，实际工程操作过程中，力不能像张拉千斤顶张拉一样均匀缓慢卸载，只能切断钢绞线，力是通过切断钢丝逐步卸掉的，此时各钢丝受力极不均匀，为了模拟实际工程情况，进行了切断钢绞线试验。
作为本发明实施例的一优化方案，在步骤二中，试验情况如下：
胶结材料A的试验，千斤顶张拉力到175kN后，安装并紧固开口式锚具B，松开千斤顶后，力读数为175kN；5分钟后力读数为175kN；48小时后力读数为174kN；96小时后力读数为173kN；
胶结材料B的试验，千斤顶张拉力到189kN后，安装并紧固开口式锚具B，松开千斤顶后，力读数为189kN；5分钟后力读数为189kN；48小时后力读数为184kN；96小时后力读数为183kN；
作为本发明实施例的一优化方案，在步骤二中，试验表明，胶结材料A和胶结材料B的支座预应力损失都很小，胶结材料A效果更好，而且由于胶结材料B的早期强度太低，推荐使用胶结材料A。
作为本发明实施例的一优化方案，在步骤三中，试验具体情况如下：
两端都采用钢绞线普通锚具锚固，锚固力为148kN，安装好开口锚具B后，用手持式切割机切断钢绞线，力从148kN变为125kN，损失了15.5%，钢绞线的断口部位有钢丝散开的迹象，拆除锚具B后，发现锚具B内部的丝口与部分钢绞线产生较大滑移现象，说明单独使用锚具B不能满足使用要求；
两端都采用钢绞线普通锚具锚固，锚固力为148，安装好开口锚具B及开口锚具A后，用手持式切割机切断钢绞线，然后将锚具A卸下，依靠锚具B独立工作，力维持148kN不变。
作为本发明实施例的一优化方案，在步骤三中，试验表明锚具B和锚具A组合使用，完全能满足要求，锚具A可重复使用。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例的预应力钢绞线开口式锚具的研制方法包括以下步骤：
S101：安装力传感器和锚具，开口锚具锚住钢绞线；
S102：采用混凝土立方体试块钻孔、凿毛。模拟凿毛后的表面不平混凝土，分别采用两种胶结材料和钢板进行支座整平处理；
S103：切断钢绞线，拆掉锚具，观察力传感器。
本发明的具体实施方式：
本发明是这样实现的，一种预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，钢绞线的一端采用普通钢绞线锚具，并安装力传感器，用于测定钢绞线应力，另一端利用预应力前卡式张拉千斤顶（柳州欧维姆生产的YDC240QX型）张拉后，安装开口式锚具，再松开张拉千斤顶，分别安装开口式锚具A和开口式锚具B；
本发明的具体步骤为：
一、开口锚具能否锚住钢绞线试验
（1）锚具A试验
锚具A第1次试验：预应力前卡式张拉千斤顶张拉力到154kN后，安装并紧固开口式锚具A，松开千斤顶后，力读数为154kN，2小时后力读数为153kN，
锚具A第2次试验：在第一次试验完成后将预应力松掉，第2天重复进行试验，预应力前卡式张拉千斤顶张拉力到154kN后，安装并紧固开口式锚具A，松开千斤顶后，3分钟后锚具丝口与钢绞线产生滑移，滑移量为82mm，这是由于第一次试验时钢绞线在锚具位置造成了损伤，致使再试验时锚具不能有效咬住钢绞线；
试验结果表明：锚具A不能独立锚住钢绞线；
（2）锚具B试验
锚具B第1次试验：千斤顶张拉力到154kN后，安装并紧固开口式锚具B，松开千斤顶后，力读数为154kN；5分钟后力读数为153kN；30分钟为153kN；60分钟为153kN；
锚具B第2次试验：第二天重复第一次试验，千斤顶张拉力到180kN后，安装并紧固开口式锚具B，松开千斤顶后，力读数为180kN；进行了维持10天的试验，具体读数见表1；
表1
时间(小时) 力(kN)
0 180
3 178
33 176
70 175
95 177
120 176
240 176
试验结果表明：锚具B完全能锚住钢绞线；
二、混凝土表面凿毛后，表面处理后锚具试验
由于实际工程改造过程需要把混凝土凿除一部分，才能放置开口式锚具，锚具支座的混凝土肯定存在表面不平的现象，应对支座处混凝土表面进行整平并加固处理，现采用混凝土立方体试块钻孔、凿毛，模拟凿毛后的表面不平混凝土，分别采用两种胶结材料和钢板进行支座整平处理，胶结材料A的3天强度为80MPa,胶结材料B的3天强度为7.6MPa，分别用两种胶结材料对试块进行整平处理后，进行锚具B的夹紧试验，试验情况如下：
（1）胶结材料A的试验
千斤顶张拉力到175kN后，安装并紧固开口式锚具B，松开千斤顶后，力读数为175kN；5分钟后力读数为175kN；48小时后力读数为174kN；96小时后力读数为173kN；
（2）胶结材料B的试验
千斤顶张拉力到189kN后，安装并紧固开口式锚具B，松开千斤顶后，力读数为189kN；5分钟后力读数为189kN；48小时后力读数为184kN；96小时后力读数为183kN；
试验表明，胶结材料A和胶结材料B的支座预应力损失都很小，胶结材料A效果更好，而且由于胶结材料B的早期强度太低，推荐使用胶结材料A；
三、切断钢绞线对锚具的影响
实际工程操作过程中，力不能像张拉千斤顶张拉一样均匀缓慢卸载，只能切断钢绞线，力是通过切断钢丝逐步卸掉的，此时各钢丝受力极不均匀，为了模拟实际工程情况，进行了切断钢绞线试验，具体情况如下：
（1）两端都采用钢绞线普通锚具锚固，锚固力为148kN，安装好开口锚具B后，用手持式切割机切断钢绞线，力从148kN变为125kN，损失了15.5%，钢绞线的断口部位有钢丝散开的迹象，拆除锚具B后，发现锚具B内部的丝口与部分钢绞线产生较大滑移现象，说明单独使用锚具B不能满足使用要求；
（2）两端都采用钢绞线普通锚具锚固，锚固力为148，安装好开口锚具B及开口锚具A后，用手持式切割机切断钢绞线，然后将锚具A卸下，依靠锚具B独立工作，力维持148kN不变；
试验表明锚具B和锚具A组合使用，完全能满足要求，锚具A可重复使用。
本发明的工作原理：本发明通过对两种预应力钢绞线开口式锚具A、B在开口锚具能否锚住钢绞线试验、混凝土表面凿毛后，表面处理后锚具试验、切断钢绞线对锚具的影响实验三个方面分别研究，研制出了两种开口式的锚具，命名为锚具A(杯内螺纹)和锚具B（杯内夹片），锚具B为永久锚具，锚具A为可重复使用的工具锚具，对处于张拉状态的无粘结预应力钢绞线，在某个位置装上新研制锚具，再将新锚具与欲卸除的锚具之间处于张拉状态的钢绞线切断，试验测得钢绞线的预应力损失很小。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，其特征在于，该预应力钢绞线开口式锚具的研制方法包括以下步骤：
安装力传感器和锚具，开口锚具锚住钢绞线；
采用混凝土立方体试块钻孔、凿毛，模拟凿毛后的表面不平混凝土，分别采用两种胶结材料和钢板进行支座整平处理；
切断钢绞线，拆掉锚具，观察力传感器。
2.如权利要求1所述的预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，其特征在于，该预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，钢绞线的一端采用普通钢绞线锚具，并安装力传感器，用于测定钢绞线应力，另一端利用预应力前卡式张拉千斤顶张拉后，安装开口式锚具，再松开张拉千斤顶，分别安装开口式锚具A和开口式锚具B。
3.如权利要求2所述的预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，其特征在于，该预应力钢绞线开口式锚具的研制方法的锚具A具体步骤为：
步骤一，开口锚具能否锚住钢绞线试验：
预应力前卡式张拉千斤顶张拉力到154kN后，安装并紧固开口式锚具A，松开千斤顶后，力读数为154kN，2小时后力读数为153kN；
完成后将预应力松掉，第2天重复进行试验，预应力前卡式张拉千斤顶张拉力到154kN后，安装并紧固开口式锚具A，松开千斤顶后，3分钟后锚具丝口与钢绞线产生滑移，滑移量为82mm。
4.如权利要求2所述的预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，其特征在于，该预应力钢绞线开口式锚具的研制方法的锚具B具体步骤为：
千斤顶张拉力到154kN后，安装并紧固开口式锚具B，松开千斤顶后，力读数为154kN；5分钟后力读数为153kN；30分钟为153kN；60分钟为153kN；
第2次试验，千斤顶张拉力到180kN后，安装并紧固开口式锚具B，松开千斤顶后，力读数为180kN；进行了维持10天的试验。
5.如权利要求1所述的预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，其特征在于，混凝土表面凿毛后，表面处理后锚具试验，采用混凝土立方体试块钻孔、凿毛，模拟凿毛后的表面不平混凝土，分别采用两种胶结材料和钢板进行支座整平处理，胶结材料A的3天强度为80MPa,胶结材料B的3天强度为7.6MPa，分别用两种胶结材料对试块进行整平处理后，进行锚具B的夹紧试验。
6.如权利要求1所述的预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，其特征在于，在步骤三中，试验具体情况如下：
两端都采用钢绞线普通锚具锚固，锚固力为148kN，安装好开口锚具B后，用手持式切割机切断钢绞线，力从148kN变为125kN，损失了15.5%，钢绞线的断口部位有钢丝散开的迹象，拆除锚具B后，发现锚具B内部的丝口与部分钢绞线产生较大滑移；
两端都采用钢绞线普通锚具锚固，锚固力为148，安装好开口锚具B及开口锚具A后，用手持式切割机切断钢绞线，然后将锚具A卸下，锚具B独立工作，力维持148kN不变。
7.如权利要求1所述的预应力钢绞线开口式锚具的研制方法，其特征在于，锚具B和锚具A组合使用，锚具A可重复使用。
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