CN103884640B - 一种预应力管道摩阻试验装置及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
一种预应力管道摩阻试验装置及其安装方法，属于预应力试验装备技术领域，其是基于传统的预应力管道摩阻试验方法并加以改进，目的是克服目前桥梁的预应力管道摩阻试验方法存在的缺陷和不足。在不影响压力环的结构和受力条件下，通过改进预应力管道摩阻试验测试装置及其安装工序和以适应施工现场的需要，使提供一种既简单、高效，又安全的预应力管道摩阻试验装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种预应力管道摩阻试验方法，该方法是基于传统的预应力管道摩阻试验方法并加以改进，通过改进预应力管道摩阻试验的安装工艺和测试装置，使预应力管道摩阻试验操作工序更简单、更高效、更安全和更经济。
背景技术
目前，桥梁的预应力管道摩阻试验，大多数采用在梁片两端安装压力环的测试方法，每一侧梁端的测试设备布置分别为张拉千斤顶、工具锚、夹片、压力环、对中套和测试仪，梁片两端的测试设备安装顺序都为锚垫板、对中套、压力环、对中套、张拉千斤顶、工具锚、夹片；测试方法为先以管道内钢绞线根数来确定管道摩阻试验的第一级和第二级张拉力，梁片两端按顺序安装测试设备，安装工具锚时，张拉千斤顶油缸先打出5cm，再上夹片；第一级张拉：被动端张拉千斤顶锁死，主动端进行第一级张拉完成，两端测试仪同时读数记录，主动端与被动端调换，再同样进行第一级张拉工序；第二级张拉：被动端张拉千斤顶锁死，主动端进行第二级张拉完成，两端测试仪同时读数记录，主动端与被动端调换，再同样进行第二级张拉工序，一孔管道摩阻试验完成。
在预应力管道摩阻试验的实际操作中，仍存在如下问题：
安装对中套和压力环时，由于对中套和压力环为两个独立的构件，且对中套的外环长度有限难于套紧压力环，所以压力环和两侧的对中套难于扣紧并对齐。加之伸出的钢绞线易受压弯曲和梁体两端腹板布置锚垫板处为内凹浅斜方孔，在实际安装过程中，内侧的对中套很难与锚垫板对中放置，从而使压力环和两侧对中套三者难于贴紧对中并与梁端的锚垫板对中放置。传统解决办法是在用方木等垫块将压力环和两侧对中套垫高与锚垫板对中，再安上张拉千斤顶；但是梁端施工平台往往与梁体底板齐高，当腹板处锚垫板位置较高时，再用方木等垫块来层层垫高压力环和两侧对中套无疑增加了安装难度。
提升或左右吊移张拉千斤顶时，提升设备的链条钩挂于张拉千斤顶上钢丝绳，而钢丝绳两端扣挂于张拉千斤顶前后扣环；当张拉千斤顶被吊起时，在重力作用下挂钩在钢丝绳上滑移使张拉千斤顶处于水平状态，并且由于梁端腹板处锚垫板为内凹倾斜布置，与锚垫板贴紧对齐的压力环和两侧对中套需处于倾斜状态，而处于水平状态的张拉千斤顶就很难与倾斜布置的压力环和两侧对中套三者贴紧对齐，且重量很大的张拉千斤顶很难通过人为调整倾斜度。传统解决方法是人工抬起张拉千斤顶的端部钢绞线，使张拉千斤顶倾斜并与压力环和两侧对中套三者贴紧对齐，这无疑增加了安装难度。若张拉千斤顶、外侧对中套、压力环、内侧对中套两两之间没有贴紧对齐时，将影响测试精确度，可能出现主动端张拉力比被动端小的情况。
桥梁的预应力管道摩阻试验往往需要到施工现场对现浇梁体进行孔道摩阻测试，施工现场往往因相关准备不足而使用传统的安装测试工艺，不仅造成人力物力的浪费，更直接影响测试进度而影响施工进度。因此，需改进测试相关装置和安装工艺以适应施工现场的需要。
发明内容
本发明的目的是克服目前桥梁的预应力管道摩阻试验方法存在的上述缺陷和不足，改进测试相关构件和安装工艺以适应施工现场的需要，使提供一种既简单、高效，又安全的预应力管道摩阻试验新方法。
本发明采取了如下技术方案：
一种预应力管道摩阻试验装置，其包括提升设备和测试设备；其特征在于：提升设备分为内侧拉葫芦3、外侧拉葫芦4和可侧滑移门架5；测试设备为张拉千斤顶13、工具锚10、夹片12、外对中套24、压力环14、内对中套19和测试仪1；
角β为串联在一起的内对中套（19）、压力环（14）和外对中套（24）三者整体的倾斜角度；角α为千斤顶（13）的倾斜角度；角γ为锚垫板（15）的倾斜角度；当串联在一起的内对中套（19）、压力环（14）和外对中套（24）三者整体被吊起后其倾斜角度角β与角γ相等，就保证了串联在一起的内对中套（19）、压力环（14）和外对中套（24）三者整体与角γ为锚垫板（15）垂直布置。当千斤顶（13）被吊起后其倾斜角度角α与角γ相等，就保证了千斤顶（13）与锚垫板（15）垂直布置。
在外对中套24两侧沿直径方向分别焊接左上孔环30和右上孔环34，在内对中套19的两侧沿直径方向分别布置左下孔环32和右下孔环36；沿着压力环14的侧面一周紧箍一层铁皮圈17，铁皮圈17沿直径方向两侧分别布置左中孔环18和右中孔环35；以两头带螺纹的左穿心杆31和右穿心杆20分别通过左上孔环30、左中孔环18、左下孔环32和右上孔环34、右中孔环35、右下孔环36将内对中套19、压力环14和外对中套24三者对中串联，左穿心杆31和右穿心杆20两端以螺帽33铆紧；在千斤顶13的侧面母线方向布置两个外螺栓吊环8，外螺栓吊环8通过千斤顶13侧面上预留螺栓孔与千斤顶13进行螺栓连接，再用外钢丝绳6将两个外螺栓吊环8连接起来；在内对中套19和外对中套24的侧面各布置一个内螺栓吊环23，内螺栓吊环23通过内对中套19和外对中套24侧面上预留螺栓孔进行螺栓连接，再用内钢丝绳21将两个内螺栓吊环23连接起来。在外钢丝绳6布置一个外可预紧挂钩7，在外可预紧挂钩7的外底板26处设置外底预留孔37以供外钢丝绳6穿过；当调整好外钢丝绳6的倾斜角度后，外可预紧挂钩7的外底板26两侧的外承压螺栓25将外钢丝绳6与外底板26进行紧压固定，外可预紧挂钩7就不会沿外钢丝绳滑移6，使千斤顶13在被整体吊起过程能保持倾斜状态。在内钢丝绳21布置一个内预紧挂钩22，内可预紧挂钩22的内底板28处设置内底预留孔29以供内钢丝绳21穿过；当调整好内钢丝绳21倾斜角度后，内可预紧挂钩22的内底板28两侧的内承压螺栓27将内钢丝绳21与内底板28进行紧压固定，内可预紧挂钩22不会沿内钢丝绳滑移21，使串联一起的内对中套19、压力环14和外对中套24在被整体吊起过程能保持的倾斜状态。
所述的一种预应力管道摩阻试验装置的安装方法，具体步骤为：
步骤一：安装可侧滑移门架5，在可侧滑移门架5上布置内手拉葫芦3和外手拉葫芦4；
步骤二：用左穿心杆31和右穿心杆20将内对中套19、压力环14和外对中套24进行串联成一整体，将内螺栓吊环23分别拧紧于内对中套19和外对中套24，将内钢丝绳21穿过内可预紧挂钩22并与内螺栓吊环23连接，调整好内钢丝绳21角度，使角β等于角γ相等；将外钢丝绳6穿过外可预紧挂钩7并与外螺栓吊环8连接，调整好外钢丝绳6角度，使角α等于角γ相等；
步骤三：将内侧手拉葫芦3与内可预紧挂钩22进行吊挂连接，通过内侧手拉葫芦3将串联一起的内对中套19、压力环14和外对中套24吊起并穿过钢绞线11与锚垫板15垂直紧贴放置；
步骤四：将外侧手拉葫芦4与外可预紧挂钩7进行吊挂连接，通过外侧手拉葫芦4将千斤顶13吊起并穿过钢绞线11后，与外对中套24垂直紧贴放置，给被动端的千斤顶13装上工具锚10并将油缸先打出5cm，再装好夹片12；再给主动端的千斤顶13装上工具锚10并装好夹片12；
步骤五：将压力环14通过数据线2与测试仪1连接，调试测试仪1，开始张拉测试工作。
本发明改进了测试设备间的连接构件和悬吊构件，使原本分散式悬吊设备能进行一体化平整式悬吊并使各设备间在悬吊安装过程能对中紧贴放置，对各测试设备的安装工艺的优化，有效避免了在预应力管道摩阻试验中张拉千斤顶、外侧对中套、压力环、内侧对中套两两之间没有贴紧对齐并影响测试精确度以及可能出现主动端张拉力比被动端小的情况。使试验效益和质量提高，不仅能够有效地减少工期，还减少工程量降低成本。
附图说明
图1预应力管道摩阻试验整体布置图；
图2外可预紧挂钩（左）构造图；
图3内可预紧挂钩（右）构造图；
图4外对中套、压力环和内对中套的串联布置立面图；
图5外对中套、压力环和内对中套的串联布置俯视图。
图中：1、测试仪；2、数据线；3、内侧手拉葫芦；4、外侧手拉葫芦；5、可侧滑移门架；6、外钢丝绳；7、外可预紧挂钩；8、外螺栓吊环；9、油缸；10、工具锚；11、钢绞线；12、夹片；13、千斤顶；14、压力环；15、锚垫板，16、主梁；17、铁皮圈；18、左中孔环；19、内对中套；20、右穿心杆；21、内钢丝绳；22、内可预紧挂钩；23、内螺栓吊环；24、外对中套；25、外承压螺栓；26、外底板；27、内承压螺栓；28、内底板；29、内底预留孔；30、左上孔环；31、左穿心杆；32、左下孔环；33、螺帽；34、右上孔环；35、右中孔环；36、右下孔环；37、外底预留孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对于本发明做进一步的说明。
利用上述改进的测试构件和安装工艺作为桥梁的预应力管道摩阻试验的新方法，具体步骤如下：
步骤一：（如图1）安装可侧滑移门架5，在可侧滑移门架5上布置内手拉葫芦3和外手拉葫芦4；
步骤二：（如图1、4和5）用左穿心杆31和右穿心杆20将内对中套19、压力环14和外对中套24进行串联成一整体，将内螺栓吊环23分别拧紧于内对中套19和外对中套24，将内钢丝绳21穿过内可预紧挂钩22并与内螺栓吊环23连接，调整好内钢丝绳21角度，使角β等于角γ相等；将外钢丝绳6穿过外可预紧挂钩7并与外螺栓吊环8连接，调整好外钢丝绳6角度，使角α等于角γ相等；
步骤三：（如图1、2和3）将内侧手拉葫芦3与内可预紧挂钩22进行吊挂连接，通过内侧手拉葫芦3将串联一起的内对中套19、压力环14和外对中套24吊起并穿过钢绞线11与锚垫板15垂直紧贴放置；
步骤四：（如图1、2和3）将外侧手拉葫芦4与外可预紧挂钩7进行吊挂连接，通过外侧手拉葫芦4将千斤顶13吊起并穿过钢绞线11后，与外对中套24垂直紧贴放置，给被动端的千斤顶13装上工具锚10并将油缸先打出5cm，再装好夹片12。再给主动端的千斤顶13装上工具锚10并装好夹片12。
步骤五：（如图1）将压力环14通过数据线2与测试仪1连接，调试测试仪1，开始张拉测试工作。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种预应力管道摩阻试验装置，其包括提升设备和测试设备；其特征在于：提升设备分为内侧拉葫芦(3)、外侧拉葫芦(4)和可侧滑移门架(5)；测试设备为张拉千斤顶(13)、工具锚(10)、夹片(12)、外对中套(24)、压力环(14)、内对中套(19)和测试仪(1)；
角β为串联在一起的内对中套(19)、压力环(14)和外对中套(24)三者整体的倾斜角度；角α为张拉千斤顶(13)的倾斜角度；角γ为锚垫板(15)的倾斜角度；当串联在一起的内对中套(19)、压力环(14)和外对中套(24)三者整体被吊起后其倾斜角度角β与角γ相等，就保证了串联在一起的内对中套(19)、压力环(14)和外对中套(24)三者整体与锚垫板(15)的垂直布置；当张拉千斤顶(13)被吊起后其倾斜角度角α与角γ相等，就保证了张拉千斤顶(13)与锚垫板(15)垂直布置；
在外对中套(24)两侧沿直径方向分别焊接左上孔环(30)和右上孔环(34)，在内对中套(19)的两侧沿直径方向分别布置左下孔环(32)和右下孔环(36)；沿着压力环(14)的侧面一周紧箍一层铁皮圈(17)，铁皮圈(17)沿直径方向两侧分别布置左中孔环(18)和右中孔环(35)；以两头带螺纹的左穿心杆(31)和右穿心杆(20)分别通过左上孔环(30)、左中孔环(18)、左下孔环(32)和右上孔环(34)、右中孔环(35)、右下孔环(36)将内对中套(19)、压力环(14)和外对中套(24)三者对中串联，左穿心杆(31)和右穿心杆(20)两端以螺帽(33)铆紧；在张拉千斤顶(13)的侧面母线方向布置两个外螺栓吊环(8)，外螺栓吊环(8)通过张拉千斤顶(13)侧面上预留螺栓孔与张拉千斤顶(13)进行螺栓连接，再用外钢丝绳(6)将两个外螺栓吊环(8)连接起来；在内对中套(19)和外对中套(24)的侧面各布置一个内螺栓吊环(23)，内螺栓吊环(23)通过内对中套(19)和外对中套(24)侧面上预留螺栓孔进行螺栓连接，再用内钢丝绳(21)将两个内螺栓吊环(23)连接起来；在外钢丝绳(6)布置一个外可预紧挂钩(7)，在外可预紧挂钩(7)的外底板(26)处设置外底预留孔(37)以供外钢丝绳(6)穿过；当调整好外钢丝绳(6)的倾斜角度后，外可预紧挂钩(7)的外底板(26)两侧的外承压螺栓(25)将外钢丝绳(6)与外底板(26)进行紧压固定，外可预紧挂钩(7)就不会沿外钢丝绳滑移(6)，使张拉千斤顶(13)在被整体吊起过程使角α等于角γ保证了张拉千斤顶(13)与锚垫板(15)垂直的倾斜状态；在内钢丝绳(21)布置一个内预紧挂钩(22)，内可预紧挂钩(22)的内底板(28)处设置内底预留孔(29)以供内钢丝绳(21)穿过；当调整好内钢丝绳(21)倾斜角度后，内可预紧挂钩(22)的内底板(28)两侧的内承压螺栓(27)将内钢丝绳(21)与内底板(28)进行紧压固定，内可预紧挂钩(22)不会沿内钢丝绳(21)滑移，使串联一起的内对中套(19)、压力环(14)和外对中套(24)在被整体吊起过程使角β等于角γ保证了串联一起的内对中套(19)、压力环(14)和外对中套(24)的三者整体与锚垫板(15)垂直的倾斜状态；压力环(14)通过数据线(2)与测试仪(1)连接；在张拉千斤顶(13)装上工具锚(10)后再装好夹片(12)。
2.根据权利要求1所述的一种预应力管道摩阻试验装置的安装方法，其特征在于：
具体步骤为：
步骤一：安装可侧滑移门架(5)，在可侧滑移门架(5)上布置内侧手拉葫芦(3)和外侧手拉葫芦(4)；
步骤二：用左穿心杆(31)和右穿心杆(20)将内对中套(19)、压力环(14)和外对中套(24)进行串联成一整体，将内螺栓吊环(23)分别拧紧于内对中套(19)和外对中套(24)，将内钢丝绳(21)穿过内可预紧挂钩(22)并与内螺栓吊环(23)连接，调整好内钢丝绳(21)角度，使角β等于角γ相等；将外钢丝绳(6)穿过外可预紧挂钩(7)并与外螺栓吊环(8)连接，调整好外钢丝绳(6)角度，使角α等于角γ相等；
步骤三：将内侧手拉葫芦(3)与内可预紧挂钩(22)进行吊挂连接，通过内侧手拉葫芦(3)将串联一起的内对中套(19)、压力环(14)和外对中套(24)吊起并穿过钢绞线(11)与锚垫板(15)垂直紧贴放置；
步骤四：将外侧手拉葫芦(4)与外可预紧挂钩(7)进行吊挂连接，通过外侧手拉葫芦(4)将张拉千斤顶(13)吊起并穿过钢绞线(11)后，与外对中套(24)垂直紧贴放置，张拉千斤顶(13)的一侧为被动端，另一侧为主动端；给被动端的张拉千斤顶(13)装上工具锚(10)并将油缸先打出5cm，再装好夹片(12)；再给主动端的张拉千斤顶(13)装上工具锚(10)并装好夹片(12)；
步骤五：将压力环(14)通过数据线(2)与测试仪(1)连接，调试测试仪(1)，开始张拉测试工作。
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