CN103738875A - 一种带扭紧装置的张拉千斤顶及其张拉施工方法 - Google Patents

Abstract

一种带扭紧装置的张拉千斤顶，包括千斤顶、撑脚部件和扭紧装置，扭紧装置包括齿轮主动装置和齿轮从动装置：齿轮从动装置包括从动齿轮、齿轮转套、固定套、同步转套、销板和内六角套筒，固定套顶端与千斤顶底部的定位垫板连接，齿轮转套通过角接触轴承Ⅱ与固定套连接，从动齿轮与齿轮转套连接，同步转套通过销板与齿轮转套连接，同步转套下端安装内六角套筒；齿轮主动装置包括传动轴和安装在传动轴上的主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合；主动齿轮通过从动齿轮、齿轮转套带动同步转套及内六角套筒转动，实现锚具螺母的扭紧或松开。该装置安装、操作简便、安全可靠，效率高，一次张拉就可满足预应力回缩值要求，可用于深埋或普通锚具的张拉施工。

Description

一种带扭紧装置的张拉千斤顶及其张拉施工方法

技术领域

本发明涉及一种桥梁预应力锚固系统张拉装置及施工方法，特别是一种带扭紧装置的张拉千斤顶及其用于预应力筋张拉施工的方法。

背景技术

在后张预应力体系中，现有桥梁工程预应力锚固系统需要采用二次张拉的施工工法才能达到预应力低回缩值的控制。目前大多数施工单位，在进行预应力张拉过程中，均是人工采用普通扳手扭紧锚具实现锚具锁定。由于人的力气有限，不能最大程度的将锚具扭紧，预应力筋会回缩，预应力值损失大，故需要二次张拉才能保证回缩值在规定的范围内。特别是某些张拉锚具位于桥梁混凝土的凹槽中，人工操作起来更加困难。

发明内容

 本发明的目的在于：针对现有张拉千斤顶，提供一种可以有效地避免预应力损失的带扭紧装置的张拉千斤顶，同时提供运用该带扭紧装置的张拉千斤顶实施预应力筋张拉施工的方法，以克服已有技术所存在的上述不足。

为解决上述问题本发明采取的技术方案是：一种带扭紧装置的张拉千斤顶，包括依次安装在张拉杆上的千斤顶和撑脚部件，千斤顶位于撑脚部件的上部，所述撑脚部件包括支撑筒和垂直连接在支撑筒顶端的支撑板，所述支撑筒套在千斤顶下部的张拉杆上，支撑板的中部留有安装孔，支撑板的一侧通过螺栓和承压板与安装在千斤顶底部的圆环形定位垫板的外侧连接；

所述张拉千斤顶还包括扭紧装置，包括齿轮主动装置和齿轮从动装置： 

所述齿轮从动装置安装在支撑筒与张拉杆之间的空腔内，包括从动齿轮、齿轮转套、固定套、同步转套、销板和内六角套筒，所述固定套、齿轮转套依次套在张拉杆的上部，所述同步转套套在张拉杆的下部，固定套与齿轮转套之间留有空腔，固定套顶端与千斤顶底部的圆环形定位垫板连接； 

所述齿轮转套上端的内侧通过角接触轴承Ⅱ与固定套的上端连接，齿轮转套上端的外侧连接从动齿轮，齿轮转套腰身上开有竖向槽口；

所述同步转套的上部套在固定套的下端与固定套滑动连接、并与安装在齿轮转套槽口内的销板固定连接，所述同步转套下端的内圆固定安装内六角套筒；

所述齿轮主动装置安装在撑脚部件的支撑板上，包括传动轴、主动齿轮和主动装置盖板，所述传动轴垂直安装在支撑板中部的安装孔上部、并分别通过角接触轴承Ⅰ连接在主动装置盖板与支撑板之间，传动轴伸出主动装置盖板的端头为外六角头，所述主动齿轮通过平键水平安装在传动轴上、并与齿轮从动装置之从动齿轮啮合，所述主动装置盖板与支撑板之间连接有将主动齿轮封闭在内的围板，所述安装孔底部安装下轴承盖板，所述角接触轴承Ⅰ上部安装上轴承盖板。

其进一步技术方案是：所述齿轮转套顶端安装有用于将角接触轴承Ⅱ限位在固定套上的挡板。

其更进一步技术方案是：所述固定套与齿轮转套之间的空腔内安装有用于限制同步转套沿轴线方向移动的限位弹簧，限位弹簧的上端抵紧齿轮转套内壁中的限位凸块，下端抵紧同步转套的上端面。

其另一技术方案是：一种预应力筋张拉施工方法，它是利用权利要求1所述一种带扭紧装置的张拉千斤顶实施预应力筋张拉施工的方法，其施工步骤包括：

A、安装带扭紧装置的张拉千斤顶：

①将该装置垂直安装至预埋在混凝土内的锚垫板上，保证预应力筋与该装置的支撑筒同一轴线，缓慢落入，直到该装置的同步转套中的内六角套筒正确进入锚固螺母后，支撑筒完全压在锚垫板上，完成吊装；

②通过人工转动张拉杆上的手柄将张拉杆安装至预应力筋上，然后安装张拉螺母，直至张拉螺母旋扭至千斤顶活塞上，完成初步的安装；

③将扭矩扳手安装到齿轮主动装置之传动轴上外六角一端，完成该装置的安装；

B、实施张拉：

启动油泵，开始按规程对预应力筋进行张拉，张拉至设计力值后，启动扭矩扳手，将扭矩传递至锚固螺母上，实现锚固螺母的锁紧；也可视工况，一边张拉一边开动扭矩扳手，张拉至设计力值时，扭矩传递至锚固螺母上，实现锚固螺母的锁紧；

C、完成张拉退出：

锚固螺母锁紧后，开始卸压，待千斤顶活塞退回即可卸出张拉杆，同时拆除扭矩扳手，完成张拉，将该装置整体吊离锚垫板，准备张拉下一套预应力筋。

由于采用上述技术方案，本发明之一种带扭紧装置的张拉千斤顶及其张拉施工方法具有下述有益效果：  

1．本发明之一种带扭紧装置的张拉千斤顶通过外六角传动轴与扭矩扳手配合使用，并能实现正、反转扭紧、放松；通过同步转套将扭矩传递至张拉螺母上，达到张拉螺母的有效锁紧，采用本装置进行张拉，只需要一次张拉就可以满足对预应力回缩值的要求，很好地解决了桥梁工程一次张拉达到预应力锚固系统低回缩值和锚固螺母扭紧的问题，降低了张拉施工的操作难度，提高张拉施工效率；

2．本发明之一种带扭紧装置的张拉千斤顶，其固定套与齿轮转套之间的空腔内安装有限位弹簧，可有效限制同步转套沿轴线方向的移动，使张拉过程中能将同步转套中的内六角套筒始终套在锚具螺母上，从而有效的提高施工效率，降低安装难度；

3．本发明之一种带扭紧装置的张拉千斤顶通过调节本装置支撑筒或同步转套的高低，可适用于桥梁工程预应力锚固系统中深埋锚具或普通锚具的张拉施工；

4．本发明之一种带扭紧装置的张拉千斤顶可与电动型扭矩扳手配合使用，现场安装方便、操作简便、工序简单，安全可靠，能适应各种复杂工况的减振装置。

由于以上特点，本发明之带扭紧装置的张拉千斤顶及其张拉施工方法可广泛应用于桥梁、网架建筑、船坞、隧道及岩土加固等工程的预应力混凝土锚固系统的张拉施工中。

下面结合附图和实施例对本发明之一种带扭紧装置的张拉千斤顶及其张拉施工方法的技术特征作进一步说明。

附图说明

图1～图4：本发明之一种带扭紧装置的张拉千斤顶结构示意图：

图1—主视图（剖视），图2—俯视图，

图3—图1之A部放大图，图4—图1之B部放大图；

图5～图6：齿轮从动装置结构示意图；

图5—主视图（剖视），图6—图5之C部放大图；

图7：撑脚部件结构示意图；

图8：齿轮主动装置内部结构示意图；

图9：本发明之一种带扭紧装置的张拉千斤顶使用状态示意图。

图中： 

1—张拉杆，2—张拉螺母，3—千斤顶，4—扭矩扳手，5—齿轮主动装置，51—传动轴，52—角接触轴承Ⅰ，53—平键，54—主动齿轮，55—上轴承盖板，56—主动装置盖板，57—封板，58—下轴承盖板，6—齿轮从动装置，61—定位垫板，62—挡板，63—角接触轴承Ⅱ，64—从动齿轮，65—齿轮转套，651—槽口，652—限位凸块，66—固定套，67—限位弹簧，68—销板，69—同步转套，610—内六角套筒，7—撑脚部件，71—支撑板，711—安装孔，72—支撑筒，8—预应力钢筋，9—锚固螺母，10—锚垫板，11—混凝土，12—承压板。

具体实施方式

实施例一

一种带扭紧装置的张拉千斤顶，包括依次安装在张拉杆上1的千斤顶3和撑脚部件7，千斤顶位于撑脚部件的上部，所述撑脚部件7包括支撑筒72和垂直连接在支撑筒顶端的支撑板71，所述支撑筒72套在千斤顶下部的张拉杆上，支撑板71的中部留有安装孔711，支撑板71的一侧通过螺栓和承压板12与安装在千斤顶底部的圆环形定位垫板61的外侧连接；

所述张拉千斤顶还包括扭紧装置，包括齿轮主动装置5和齿轮从动装置6： 

所述齿轮从动装置6安装在支撑筒72与张拉杆1之间的空腔内，包括从动齿轮64、齿轮转套65、固定套66、同步转套69、销板68和内六角套筒610，所述固定套66、齿轮转套65依次套在张拉杆的上部，所述同步转套套在张拉杆的下部，固定套66与齿轮转套65之间留有空腔，固定套66顶端与千斤顶底部的圆环形定位垫板61连接； 

所述齿轮转套65上端的内侧通过角接触轴承Ⅱ63与固定套66的上端连接，齿轮转套65上端的外侧连接从动齿轮64，齿轮转套腰身上开有竖向槽口651；

所述同步转套69的上部套在固定套66的下端与固定套滑动连接、并与安装在齿轮转套槽口651内的销板68固定连接，所述同步转套69下端的内圆固定安装内六角套筒610；

所述齿轮主动装置5安装在撑脚部件的支撑板71上，包括传动轴51、主动齿轮54和主动装置盖板56，所述传动轴51垂直安装在支撑板中部的安装孔711上部、并分别通过角接触轴承Ⅰ52连接在主动装置盖板56与支撑板71之间，传动轴伸出主动装置盖板的端头为外六角头，所述主动齿轮54通过平键53水平安装在传动轴51上、并与齿轮从动装置之从动齿轮64啮合，所述主动装置盖板56与支撑板71之间连接有将主动齿轮封闭在内的围板57，所述安装孔底部安装下轴承盖板58，所述角接触轴承Ⅰ52上部安装上轴承盖板55。

所述齿轮转套65顶端安装有用于将角接触轴承Ⅱ63限位在固定套66上的挡板62。

所述固定套66与齿轮转套65之间的空腔内安装有用于限制同步转套69沿轴线方向移动的限位弹簧67，限位弹簧的上端抵紧齿轮转套内壁中的限位凸块652，下端抵紧同步转套的上端面。

上述实施例的传动方式：

扭矩扳手带动传动轴和主动齿轮径向顺时针或逆时针旋转，主动齿轮转动带动从动齿轮，从动齿轮带动齿轮转套，而齿轮转套通过销板带动同步转套及内六角套筒，从而实现锚具螺母的扭紧或松开。齿轮转套上开有槽口，销板可以在该槽口内上下滑动，而销板又是通过螺栓与同步转套固定，从而使同步转套可以在齿轮转套及固定套之间的内腔中上下移动，这样能很好的配合张拉时预应力筋的伸长而带动锚固螺母的升高。

实施例二

一种预应力筋张拉施工方法，它是利用实施例一所述一种带扭紧装置的张拉千斤顶实施预应力筋张拉施工的方法，其施工步骤包括：

A、安装带扭紧装置的张拉千斤顶：

①将实施例一所述一种带扭紧装置的张拉千斤顶垂直安装至预埋在混凝土上的锚垫板，保证预应力筋与该装置的支撑筒同一轴线，缓慢落入，直到该装置的同步转套中的内六角套筒正确进入锚固螺母后，支撑筒完全压在锚垫板上，完成吊装；

②通过人工转动张拉杆上的手柄将张拉杆安装至预应力筋上，然后安装张拉螺母，直至张拉螺母旋扭至千斤顶活塞上，完成初步的安装；

③将扭矩扳手安装到传动轴上外六角一端，完成该装置的安装；

B、实施张拉：

启动油泵，开始对预应力筋的张拉：张拉时，按相关要求进行张拉，张拉至设计力值后，启动扭矩扳手，将扭矩传递至锚固螺母上，实现锚固螺母的锁紧，也可一边张拉一边开动扭矩扳手，视工况而定；

C、完成张拉退出：

锚固螺母锁紧后，开始卸压，待活塞退回即可卸出张拉杆，同时拆除扭矩扳手，完成张拉，将该装置整体吊离锚垫板，准备张拉下一套预应力筋。

Claims (4)

1.一种带扭紧装置的张拉千斤顶，包括依次安装在张拉杆（1）上的千斤顶（3）和撑脚部件（7），千斤顶位于撑脚部件的上部，其特征在于：

所述撑脚部件（7）包括支撑筒（72）和垂直连接在支撑筒顶端的支撑板（71），所述支撑筒（72）套在千斤顶下部的张拉杆上，支撑板（71）的中部留有安装孔（711），支撑板（71）的一侧通过螺栓和承压板（12）与安装在千斤顶底部的圆环形定位垫板（61）的外侧连接；

所述张拉千斤顶还包括扭紧装置，包括齿轮主动装置（5）和齿轮从动装置（6）： 

所述齿轮从动装置（6）安装在支撑筒（72）与张拉杆（1）之间的空腔内，包括从动齿轮（64）、齿轮转套（65）、固定套（66）、同步转套（69）、销板（68）和内六角套筒（610），所述固定套（66）、齿轮转套（65）依次套在张拉杆的上部，所述同步转套套在张拉杆的下部，固定套（66）与齿轮转套（65）之间留有空腔，固定套（66）顶端与千斤顶底部的圆环形定位垫板（61）连接； 

所述齿轮转套（65）上端的内侧通过角接触轴承Ⅱ（63）与固定套（66）的上端连接，齿轮转套（65）上端的外侧连接从动齿轮（64），齿轮转套腰身上开有竖向槽口（651）；

所述同步转套（69）的上部套在固定套（66）的下端与固定套滑动连接、并与安装在齿轮转套槽口（651）内的销板（68）固定连接，所述同步转套（69）下端的内圆固定安装内六角套筒（610）；

所述齿轮主动装置（5）安装在撑脚部件的支撑板（71）上，包括传动轴（51）、主动齿轮（54）和主动装置盖板（56），所述传动轴（51）垂直安装在支撑板中部的安装孔（711）上部、并分别通过角接触轴承Ⅰ（52）连接在主动装置盖板（56）与支撑板（71）之间，传动轴伸出主动装置盖板的端头为外六角头，所述主动齿轮（54）通过平键（53）水平安装在传动轴（51）上、并与齿轮从动装置之从动齿轮（64）啮合，所述主动装置盖板（56）与支撑板（71）之间连接有将主动齿轮封闭在内的围板（57），所述安装孔底部安装下轴承盖板（58），所述角接触轴承Ⅰ（52）上部安装上轴承盖板（55）。

2.如权利要求1所述的一种带扭紧装置的张拉千斤顶，其特征在于：

所述齿轮转套（65）顶端安装有用于将角接触轴承Ⅱ（63）限位在固定套（66）上的挡板（62）。

3.如权利要求1或2所述的一种带扭紧装置的张拉千斤顶，其特征在于：

所述固定套（66）与齿轮转套（65）之间的空腔内安装有用于限制同步转套（69）沿轴线方向移动的限位弹簧（67），限位弹簧的上端抵紧齿轮转套内壁中的限位凸块（652），下端抵紧同步转套的上端面。

4.一种预应力筋张拉施工方法，它是利用权利要求1所述一种带扭紧装置的张拉千斤顶实施预应力筋张拉施工的方法，其特征在于：其施工步骤包括：

A、安装带扭紧装置的张拉千斤顶：

①将权利要求1所述的一种带扭紧装置的张拉千斤顶垂直安装至预埋在混凝土内的锚垫板上，保证预应力筋与该装置的支撑筒同一轴线，缓慢落入，直到该装置的同步转套中的内六角套筒正确进入锚固螺母后，支撑筒完全压在锚垫板上，完成吊装；

②通过人工转动张拉杆上的手柄将张拉杆安装至预应力筋上，然后安装张拉螺母，直至张拉螺母旋扭至千斤顶活塞上，完成初步的安装；

③将扭矩扳手安装到齿轮主动装置之传动轴上外六角一端，完成该装置的安装；

B、实施张拉：

启动油泵，开始按规程对预应力筋进行张拉，张拉至设计力值后，启动扭矩扳手，将扭矩传递至锚固螺母上，实现锚固螺母的锁紧；也可视工况，一边张拉一边开动扭矩扳手，张拉至设计力值时，扭矩传递至锚固螺母上，实现锚固螺母的锁紧；

C、完成张拉退出：

锚固螺母锁紧后，开始卸压，待千斤顶活塞退回即可卸出张拉杆，同时拆除扭矩扳手，完成张拉，将该装置整体吊离锚垫板，准备张拉下一套预应力筋。

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