CN104878692B - 一种双向穿孔钢板挂接拉索的水工混凝土内锚方法 - Google Patents
一种双向穿孔钢板挂接拉索的水工混凝土内锚方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种双向穿孔钢板挂接拉索的水工混凝土内锚方法，属于混凝土结构与拉索连接的方法。在塔架中固定连接内锚持力结构为双向穿孔钢板挂接结构，将每一根制作好的拉索穿过固定钢板、并将挤压头挂在固定钢板上，由挤压头通过双向穿孔钢板将拉索力传递到塔架混凝土上，内锚塔内挂索，浇注环氧树脂混凝土7，浇注塔架混凝土。优点是，提供的简易斜拉索结构较标准通常专业斜拉索节省投资50%以上，混凝土塔架承力方式已经转换为压应力，有利于混凝土结构的运行安全与耐久。拉索挤压头内部经过环氧树脂处理，双向穿孔钢板挂接结构位于混凝土塔内，防腐保护具有长效作用。
Description
技术领域
本发明属于混凝土结构与拉索连接的方法，用于解决大拉力集中传递到混凝土产生的局部集中应力问题。
背景技术
混凝土是脆性材料，很难承担集中局部拉应力，但是可以承担较大的压应力。混凝土结构是最常规的建筑结构。采用拉索是实现大跨度结构的现代技术，若无辅助结构，将大拉力拉索与混凝土结构直接连接只能是想象的事情。
渡槽或者桥梁是一种跨越式结构，采用斜拉的型式可以大幅提高其跨度，对河流过流能力影响更小，降低汛期河流漂浮物的冲撞与淤堵概率。跨度大，减少了渡槽的伸缩缝，也相对的降低了水资源的损失。一般的斜拉结构对拉区都是采用钢结构，利用钢材的抗拉能力实现大拉力向塔架传递，持力区是双向受拉应力状态，不是混凝土结构希望的应力状态，没有充分利用混凝土的抗压特性。
发明内容
本发明提供一种双向穿孔钢板挂接拉索的水工混凝土内锚方法，以解决大拉力集中传递到混凝土产生的局部集中应力的问题。
本发明采取的技术方案是：包括下列步骤：
（1）在塔架中固定连接内锚持力结构为双向穿孔钢板挂接结构，将每一根制作好的拉索穿过固定钢板、并将挤压头挂在固定钢板上，由挤压头通过双向穿孔钢板将拉索力传递到塔架混凝土上；
所述拉索的制作方法：
拉索由多根低松弛钢绞线锚固端拉索组成，其中一根低松弛钢绞线锚固端拉索制作方法是：
若是新低松弛钢绞线，则有油层，使用丙酮对挤压区进行清洗；若是钢绞线存在浮锈，此时应该先进行除锈、磷化，用液体钢铁表面除锈磷化剂涂刷或冲洗钢绞线，能够直接除锈并且磷化，生成保护膜，磷化施工温度在17℃~40℃，清洗后套上挤压头，上挤压器挤压成型，挤压成型后，在钢绞线与挤压头接触区，注入低黏度环氧树脂，达到挤压区内部全部用环氧树脂封闭，若封口位置封堵不严，为防注入环氧树脂流失，先采用混合封口食用胶封堵，等注浆后将混合封口食用胶清除；
所述液体钢铁表面除锈磷化剂是由如下质量体积份数的原料组成：
草酸3～10份，磷酸4～10份，六次甲基四胺1～18份，有机膨润土2～12份，水55～80份；
所述低黏度环氧树脂是由如下质量份数的原料组成：
环氧树脂E-44型1000份，聚酞胺651 200～400份，磷酸二丁酯60～300份，高溶解苯甲酸酯0～300份，氧化铝粉 280目0～300份，苯乙烯80～150份，丙酮或二甲苯0～150份；
所述混合封口食用胶是由如下质量份数的原料组成：
食用胶基50～80份，胶姆糖基础剂 30～40份，碱性填料10～30份；
（2）内锚塔内挂索
采用内锚体系在塔架内对拉索实现锚固，为拉索定位准确，确保拉索有足够的锚固长度，拉索在足够的弯曲半径中顺直，采用双向穿孔钢板挂接结构，拉索在塔架内穿过双向穿孔钢板挂接结构是：
双向穿孔钢板挂接结构固定连接在塔架内，拉索穿过固定钢板将挤压头挂在固定钢板上，拉索外套接无锈钢管，该无锈钢管与辅助定位钢筋固定连接，该辅助定位钢筋与塔架固定连接；
所述双向穿孔钢板挂接结构的结构是：底部钢托板上方固定连接两块向内倾斜的固定钢板，该两块固定钢板的内侧分别固定连接两块内侧肋板，该两块固定钢板的外侧分别固定连接两块外侧肋板，在固定钢板上有预留拉索穿过孔，在底部钢托板上有底板预留拉索穿过孔；
（3）在双向穿孔钢板挂接结构中，用特种环氧树脂混凝土浇注在由底部钢托板、两块固定钢板和两块内侧肋板组成的空间内，在半小时完成内浇注，3小时后拆模，拆模后准备进行下一步浇注塔架混凝土，所述特种环氧树脂混凝土按质量份数比的配方如下：
634#环氧树脂 300~320份
二丁脂 100~110份
乙二胺 20~23份
硫铝酸盐水泥 R·SAC 52.5 550~590份
中砂 1000~1200份
碎石5～10mm 1400~1600份
苯乙烯 0～16份；
（4）浇注塔架混凝土1
进行水工高性能抗冻融混凝土浇注：
所述水工高性能抗冻融混凝土按质量份数比的配方如下：
通用硅酸盐水泥PO42.5 700～1000份，
粉煤灰Ⅰ级 0～300份，
硅灰，SiO2含量大于90%，比表面积在13000平方米/千克～20000平方米/千克 0～100份，
中粗砂 2000～3000份，
石子 2000～3300份，
水 300~460份，
复配材料包括下列重量份数比的原料：
聚羧酸高效减水剂 60～150份，
引气剂 0.03～3份，
硅树脂聚醚乳液 0.02～4份，
低粘度降稠保塑剂,粘度在50~100cps 0～5份，
萘磺酸盐甲醛缩合物 0～12份。
本发明，是采用对穿锚固，中间是混凝土受压区，利用混凝土特性持力，因此安全性大幅提高，降低了工程成本，因此是低成本、简单的实用方法。
混凝土结构的脆性决定其难以承担较大集中拉应力，本发明的挂索结构可以将局部集中力分解并转移，将大拉力通过本发明结构分解并转换为压应力，使混凝土不产生较大局部拉应力，从而提高了混凝土的使用寿命。本发明成本低，技术简单，可以有效提高混凝土局部承载能力，确保混凝土没有明显的局部拉应力，实现了小混凝土结构承担大拉力。
本发明的优点是，提供的简易斜拉索结构较标准通常专业斜拉索节省投资50%以上，技术简便易行，一般的设计单位均能设计，一般的工程施工企业均能施工。混凝土塔架承力方式已经转换为压应力，有利于混凝土结构的运行安全与耐久。拉索挤压头内部经过环氧树脂处理，双向穿孔钢板挂接结构位于混凝土塔内，防腐保护具有长效作用。
附图说明
图1是本发明塔内双向穿孔钢板挂接结构挂索后示意图；
图2是本发明双向穿孔钢板挂接结构示意图；
图3是图2的俯视图；
图4是图2的右视图。
具体实施方式
实施例1
在塔架4中固定连接内锚持力结构为双向穿孔钢板挂接结构5，将每一根制作好的拉索6穿过固定钢板、并将挤压头602挂在固定钢板501上，由挤压头通过双向穿孔钢板将拉索力传递到塔架混凝土1上；
（1）所述拉索的制作方法：
拉索由多根低松弛钢绞线601锚固端拉索组成，其中一根低松弛钢绞线锚固端拉索制作方法是：
若是新低松弛钢绞线，则有油层，使用丙酮对挤压区进行清洗；若是钢绞线存在浮锈，此时应该先进行除锈、磷化，用液体钢铁表面除锈磷化剂涂刷或冲洗钢绞线，能够直接除锈并且磷化，生成保护膜，磷化施工温度在17℃，清洗后套上挤压头，上挤压器挤压成型，挤压成型后，在钢绞线与挤压头接触区，注入低黏度环氧树脂，达到挤压区内部全部用环氧树脂封闭，若封口位置封堵不严，为防注入环氧树脂流失，先采用混合封口食用胶封堵，等注浆后将混合封口食用胶清除；
所述液体钢铁表面除锈磷化剂是由如下质量体积份数的原料组成：
草酸3kg，磷酸4kg，六次甲基四胺1kg，有机膨润土2kg，水55L；
所述低黏度环氧树脂是由如下质量份数的原料组成：
环氧树脂E-44型1000g，聚酞胺651 200g，磷酸二丁酯60g，苯乙烯80g；
所述混合封口食用胶是由如下质量份数的原料组成：
食用胶基50g，胶姆糖基础剂 30g，碱性填料10g；
（2）内锚塔内挂索
采用内锚体系在塔架内对拉索实现锚固，为拉索定位准确，确保拉索有足够的锚固长度，拉索6在足够的弯曲半径中顺直，采用双向穿孔钢板挂接结构，拉索在塔架内穿过双向穿孔钢板挂接结构是：
双向穿孔钢板挂接结构5固定连接在塔架4内，拉索6穿过固定钢板501将挤压头602挂在固定钢板501上，拉索外套接无锈钢管2，该无锈钢管与辅助定位钢筋3固定连接，该辅助定位钢筋3与塔架固定连接；
所述双向穿孔钢板挂接结构5的结构是：底部钢托板502上方固定连接两块向内倾斜的固定钢板501，该两块固定钢板的内侧分别固定连接两块内侧肋板503，该两块固定钢板的外侧分别固定连接两块外侧肋板504，在固定钢板501上有预留拉索穿过孔505，在底部钢托板502上有底板预留拉索穿过孔506；
（3）在双向穿孔钢板挂接结构中，用特种环氧树脂混凝土7浇注在由底部钢托板、两块固定钢板和两块内侧肋板组成的空间内，在半小时完成内浇注，3小时后拆模，拆模后准备进行下一步浇注塔架混凝土，所述特种环氧树脂混凝土按质量份数比的配方如下：
634#环氧树脂 300g
二丁脂 100g
乙二胺 20g
硫铝酸盐水泥 R·SAC 52.5 550g
中砂 1000g
碎石5～10mm 1400g；
（4）浇注塔架混凝土1
进行水工高性能抗冻融混凝土浇注：
所述水工高性能抗冻融混凝土按质量份数比的配方如下：
通用硅酸盐水泥PO42.5 700kg，
中粗砂 2000kg，
石子 2000kg，
水 300kg，
复配材料包括下列重量份数比的原料：
聚羧酸高效减水剂 60kg，
引气剂 0.03kg，
硅树脂聚醚乳液 0.02kg。
实施例2
在塔架4中固定连接内锚持力结构为双向穿孔钢板挂接结构5，将每一根制作好的拉索6穿过固定钢板、并将挤压头602挂在固定钢板501上，由挤压头通过双向穿孔钢板将拉索力传递到塔架混凝土1上；
（1）所述拉索的制作方法：
拉索由多根低松弛钢绞线601锚固端拉索组成，其中一根低松弛钢绞线锚固端拉索制作方法是：
若是新低松弛钢绞线，则有油层，使用丙酮对挤压区进行清洗；若是钢绞线存在浮锈，此时应该先进行除锈、磷化，用液体钢铁表面除锈磷化剂涂刷或冲洗钢绞线，能够直接除锈并且磷化，生成保护膜，磷化施工温度在28℃，清洗后套上挤压头，上挤压器挤压成型，挤压成型后，在钢绞线与挤压头接触区，注入低黏度环氧树脂，达到挤压区内部全部用环氧树脂封闭，若封口位置封堵不严，为防注入环氧树脂流失，先采用混合封口食用胶封堵，等注浆后将混合封口食用胶清除；
所述液体钢铁表面除锈磷化剂是由如下质量体积份数的原料组成：
草酸6.5kg，磷酸7kg，六次甲基四胺9.5kg，有机膨润土7kg，水67.5L；
所述低黏度环氧树脂是由如下质量份数的原料组成：
环氧树脂E-44型1000g，聚酞胺651 300g，磷酸二丁酯180g，高溶解苯甲酸酯150g，氧化铝粉 280目150g，苯乙烯115g，丙酮或二甲苯75g；
所述混合封口食用胶是由如下质量份数的原料组成：
食用胶基65kg，胶姆糖基础剂 35kg，碱性填料20kg；
（2）内锚塔内挂索
采用内锚体系在塔架内对拉索实现锚固，为拉索定位准确，确保拉索有足够的锚固长度，拉索6在足够的弯曲半径中顺直，采用双向穿孔钢板挂接结构，拉索在塔架内穿过双向穿孔钢板挂接结构是：
双向穿孔钢板挂接结构5固定连接在塔架4内，拉索6穿过固定钢板501将挤压头602挂在固定钢板501上，拉索外套接无锈钢管2，该无锈钢管与辅助定位钢筋3固定连接，该辅助定位钢筋3与塔架固定连接；
所述双向穿孔钢板挂接结构5的结构是：底部钢托板502上方固定连接两块向内倾斜的固定钢板501，该两块固定钢板的内侧分别固定连接两块内侧肋板503，该两块固定钢板的外侧分别固定连接两块外侧肋板504，在固定钢板501上有预留拉索穿过孔505，在底部钢托板502上有底板预留拉索穿过孔506；
（3）在双向穿孔钢板挂接结构中，用特种环氧树脂混凝土7浇注在由底部钢托板、两块固定钢板和两块内侧肋板组成的空间内，在半小时完成内浇注，3小时后拆模，拆模后准备进行下一步浇注塔架混凝土，所述特种环氧树脂混凝土按质量份数比的配方如下：
634#环氧树脂 310g
二丁脂 105g
乙二胺 21.5g
硫铝酸盐水泥 R·SAC 52.5 570g
中砂 1100g
碎石5～10mm 1500g
苯乙烯 8g；
（4）浇注塔架混凝土1
进行水工高性能抗冻融混凝土浇注：
所述水工高性能抗冻融混凝土按质量份数比的配方如下：
通用硅酸盐水泥PO42.5 850kg，
粉煤灰Ⅰ级 150kg，
硅灰，SiO2含量大于90%，比表面积在13000平方米/千克～20000平方米/千克 50kg，
中粗砂 2500kg，
石子 2650kg，
水 380kg，
复配材料包括下列重量份数比的原料：
聚羧酸高效减水剂 105kg，
引气剂 1.51kg，
硅树脂聚醚乳液 2.01kg
低粘度降稠保塑剂,粘度在50~100cps 2.5kg，
萘磺酸盐甲醛缩合物 6kg。
实施例3
在塔架4中固定连接内锚持力结构为双向穿孔钢板挂接结构5，将每一根制作好的拉索6穿过固定钢板、并将挤压头602挂在固定钢板501上，由挤压头通过双向穿孔钢板将拉索力传递到塔架混凝土1上；
（1）所述拉索的制作方法：
拉索由多根低松弛钢绞线601锚固端拉索组成，其中一根低松弛钢绞线锚固端拉索制作方法是：
若是新低松弛钢绞线，则有油层，使用丙酮对挤压区进行清洗；若是钢绞线存在浮锈，此时应该先进行除锈、磷化，用液体钢铁表面除锈磷化剂涂刷或冲洗钢绞线，能够直接除锈并且磷化，生成保护膜，磷化施工温度在40℃，清洗后套上挤压头，上挤压器挤压成型，挤压成型后，在钢绞线与挤压头接触区，注入低黏度环氧树脂，达到挤压区内部全部用环氧树脂封闭，若封口位置封堵不严，为防注入环氧树脂流失，先采用混合封口食用胶封堵，等注浆后将混合封口食用胶清除；
所述液体钢铁表面除锈磷化剂是由如下质量体积份数的原料组成：
草酸10kg，磷酸10kg，六次甲基四胺18kg，有机膨润土12kg，水80kg；
所述低黏度环氧树脂是由如下质量份数的原料组成：
环氧树脂E-44型1000g，聚酞胺651 400g，磷酸二丁酯300g，高溶解苯甲酸酯300g，氧化铝粉 280目300g，苯乙烯150g，丙酮或二甲苯150g；
所述混合封口食用胶是由如下质量份数的原料组成：
食用胶基80g，胶姆糖基础剂40g，碱性填料30g；
（2）内锚塔内挂索
采用内锚体系在塔架内对拉索实现锚固，为拉索定位准确，确保拉索有足够的锚固长度，拉索6在足够的弯曲半径中顺直，采用双向穿孔钢板挂接结构，拉索在塔架内穿过双向穿孔钢板挂接结构是：
双向穿孔钢板挂接结构5固定连接在塔架4内，拉索6穿过固定钢板501将挤压头602挂在固定钢板501上，拉索外套接无锈钢管2，该无锈钢管与辅助定位钢筋3固定连接，该辅助定位钢筋3与塔架固定连接；
所述双向穿孔钢板挂接结构5的结构是：底部钢托板502上方固定连接两块向内倾斜的固定钢板501，该两块固定钢板的内侧分别固定连接两块内侧肋板503，该两块固定钢板的外侧分别固定连接两块外侧肋板504，在固定钢板501上有预留拉索穿过孔505，在底部钢托板502上有底板预留拉索穿过孔506；
（3）在双向穿孔钢板挂接结构中，用特种环氧树脂混凝土7浇注在由底部钢托板、两块固定钢板和两块内侧肋板组成的空间内，在半小时完成内浇注，3小时后拆模，拆模后准备进行下一步浇注塔架混凝土，所述特种环氧树脂混凝土按质量份数比的配方如下：
634#环氧树脂 320g
二丁脂 110g
乙二胺 23g
硫铝酸盐水泥 R·SAC 52.5 590g
中砂 1200g
碎石5～10mm 1600份
苯乙烯 16g；
（4）浇注塔架混凝土1
进行水工高性能抗冻融混凝土浇注：
所述水工高性能抗冻融混凝土按质量份数比的配方如下：
通用硅酸盐水泥PO42.5 1000kg，
粉煤灰Ⅰ级 300kg，
硅灰，SiO2含量大于90%，比表面积在13000平方米/千克～20000平方米/千克 100kg，
中粗砂 3000kg，
石子 3300kg，
水 460kg，
复配材料包括下列重量份数比的原料：
聚羧酸高效减水剂 150kg，
引气剂 3kg，
硅树脂聚醚乳液 4kg
低粘度降稠保塑剂,粘度在50~100cps 5kg，
萘磺酸盐甲醛缩合物 12kg。
Claims (6)
1.一种双向穿孔钢板挂接拉索的水工混凝土内锚方法，其特征在于包括下列步骤：
（1）在塔架中固定连接内锚持力结构为双向穿孔钢板挂接结构，将每一根制作好的拉索穿过固定钢板、并将挤压头挂在固定钢板上，由挤压头通过双向穿孔钢板将拉索力传递到塔架混凝土上；
所述拉索的制作方法：
拉索由多根低松弛钢绞线锚固端拉索组成，其中一根低松弛钢绞线锚固端拉索制作方法是：
若是新低松弛钢绞线，则有油层，使用丙酮对挤压区进行清洗；若是钢绞线存在浮锈，此时应该先进行除锈、磷化，用液体钢铁表面除锈磷化剂涂刷或冲洗钢绞线，能够直接除锈并且磷化，生成保护膜，磷化施工温度在17℃~40℃，清洗后套上挤压头，上挤压器挤压成型，挤压成型后，在钢绞线与挤压头接触区，注入低黏度环氧树脂，达到挤压区内部全部用环氧树脂封闭，若封口位置封堵不严，为防注入环氧树脂流失，先采用混合封口食用胶封堵，等注浆后将混合封口食用胶清除；
（2）内锚塔内挂索
采用内锚体系在塔架内对拉索实现锚固，为拉索定位准确，确保拉索有足够的锚固长度，拉索在足够的弯曲半径中顺直，采用双向穿孔钢板挂接结构，拉索在塔架内穿过双向穿孔钢板挂接结构是：
双向穿孔钢板挂接结构固定连接在塔架内，拉索穿过固定钢板将挤压头挂在固定钢板上，拉索外套接无锈钢管，该无锈钢管与辅助定位钢筋固定连接，该辅助定位钢筋与塔架固定连接；
所述双向穿孔钢板挂接结构的结构是：底部钢托板上方固定连接两块向内倾斜的固定钢板，该两块固定钢板的内侧分别固定连接两块内侧肋板，该两块固定钢板的外侧分别固定连接两块外侧肋板，在固定钢板上有预留拉索穿过孔，在底部钢托板上有底板预留拉索穿过孔；
（3）在双向穿孔钢板挂接结构中，用特种环氧树脂混凝土浇注在由底部钢托板、两块固定钢板和两块内侧肋板组成的空间内，在半小时完成内浇注，3小时后拆模，拆模后准备进行下一步浇注塔架混凝土；
（4）浇注塔架混凝土，进行水工高性能抗冻融混凝土浇注。
2.根据权利要求1所述的一种双向穿孔钢板挂接拉索的水工混凝土内锚方法，其特征在于：所述液体钢铁表面除锈磷化剂是由如下质量份的原料组成：
草酸3～10份，磷酸4～10份，六次甲基四胺1～18份，有机膨润土2～12份，水55～80份。
3.根据权利要求1所述的一种双向穿孔钢板挂接拉索的水工混凝土内锚方法，其特征在于：所述低黏度环氧树脂是由如下质量份数的原料组成：
环氧树脂E-44型1000份，聚酞胺651 200～400份，磷酸二丁酯60～300份，高溶解苯甲酸酯0～300份，氧化铝粉 280目0～300份，苯乙烯80～150份，丙酮或二甲苯0～150份。
4.根据权利要求1所述的一种双向穿孔钢板挂接拉索的水工混凝土内锚方法，其特征在于：所述混合封口食用胶是由如下质量份数的原料组成：
食用胶基50～80份，胶姆糖基础剂 30～40份，碱性填料10～30份。
5.根据权利要求1所述的一种双向穿孔钢板挂接拉索的水工混凝土内锚方法，其特征在于：所述特种环氧树脂混凝土按质量份数比的配方如下：
634#环氧树脂 300~320份
二丁脂 100~110份
乙二胺 20~23份
硫铝酸盐水泥 R·SAC 52.5 550~590份
中砂 1000~1200份
碎石5～10mm 1400~1600份
苯乙烯 0～16份。
6.根据权利要求1所述的一种双向穿孔钢板挂接拉索的水工混凝土内锚方法，其特征在于：所述水工高性能抗冻融混凝土按质量份数比的配方如下：
通用硅酸盐水泥PO42.5 700～1000份，
粉煤灰Ⅰ级 0～300份，
硅灰，SiO2含量大于90%，比表面积在13000平方米/千克～20000平方米/千克 0～100份，
中粗砂 2000～3000份，
石子 2000～3300份，
水 300~460份，
复配材料包括下列重量份数比的原料：
聚羧酸高效减水剂 60～150份，
引气剂 0.03～3份，
硅树脂聚醚乳液 0.02～4份，
低粘度降稠保塑剂,粘度在50~100cps 0～5份，
萘磺酸盐甲醛缩合物 0～12份。
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2015
- 2015-04-27 CN CN201510200260.8A patent/CN104878692B/zh active Active
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