CN107059643A - 一种钢铰线穿束辅助系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种钢铰线穿束辅助系统及其使用方法，属于建筑施工技术领域。本发明解决了现有的对节段梁进行钢绞线穿束时采用人工穿束和穿束机穿束时存在的穿束费工费时、钢绞线易发生打搅现象的问题；以及采用牵引螺塞和螺旋套进行穿束时存在的制造工艺复杂、施工质量差的问题。包括整束钢绞线、牵引头、导向头、约束圈及若干钢筋楔子，且穿装在整束钢绞线上，整束钢绞线的一端位于导向头的直线段钢管内，牵引头穿装在导向头内，且牵引头上设置有固定管的一端位于导向头内，另一端位于导向头外，位于中心位置的钢铰线一端固接在固定管内，若干钢筋楔子分散设置在约束圈与钢绞线之间，以及直线段钢管与钢绞线之间。本发明用于桥梁施工。

Description

一种钢铰线穿束辅助系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及钢绞线穿束辅助系统及其使用方法，属于建筑施工技术领域。

背景技术

传统预应力钢绞线穿束通常是人工穿束和穿束机穿束，最大人工穿束长度在70m，并且超长预应力人工穿束费工费时。波纹管内钢绞线数量越多越难穿束。采用穿束机对节段梁进行穿束时两孔梁体之间空间有限，易导致钢绞线弯折，随着梁段的增长，预应力钢绞线束穿束困难，打搅现象存在，钢绞线之间的内摩阻增加，整体受力性差，伸长值降低，预应力的有效性降低。打搅现象导致同束中各单根钢绞线受力不均而危及其使用寿命(受力大的，早期疲劳断裂，接着连锁反应，导致预应力丧失，桥梁下绕、垮塌等)。

现有的钢绞线穿束装置在穿束时，通常是利用牵引螺塞和螺旋套实现穿束，此种方式在牵引过程中，螺纹极易松动，从而导至牵引螺塞和螺旋套分离，致使穿束失败，影响施工质量及施工进度；并且，牵引螺塞和螺旋套制造工艺复杂，不适于推广应用。

发明内容

本发明是为了解决现有的对节段梁进行钢绞线穿束时采用人工穿束和穿束机穿束时存在的穿束费工费时、钢绞线易发生打搅现象的问题；以及采用牵引螺塞和螺旋套进行穿束时存在的制造工艺复杂、施工质量差的问题，进而提供了一种钢铰线穿束辅助系统及其使用方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种钢铰线穿束辅助系统，它包括整束钢绞线、牵引头、导向头、约束圈及若干钢筋楔子，所述牵引头包括U型钢筋及固定管，U型钢筋的开口侧两端部分别固接在固定管的两侧壁，所述导向头包括直线段钢管及固接在直线段钢管一端的锥形段钢管，所述直线段钢管及锥形段钢管同轴设置，所述约束圈为圆柱形钢管，且穿装在整束钢绞线上，整束钢绞线的一端位于导向头的直线段钢管内，牵引头穿装在导向头内，且牵引头上设置有固定管的一端位于导向头内，另一端位于导向头外，且整束钢绞线中位于中心位置的钢铰线一端固接在固定管内，若干钢筋楔子分散设置在约束圈与钢绞线之间，以及直线段钢管与钢绞线之间。

进一步地，整束钢绞线的直径较所述导向头的直线段钢管内径及约束圈内径小1cm。

进一步地，所述固定管为长度5cm的四分管。

进一步地，所述U型钢筋的钢筋直径为8mm，其在U型状态下的长度为20cm。

进一步地，位于导向头外部的牵引头的长度不大于5cm。

进一步地，所述直线段钢管、锥形段钢管的长度均为5cm，所述锥形段钢管的大端直径与直线段钢管的直径相同，锥形段钢管的小端内径为4cm。

进一步地，整束钢绞线上约束圈与导向头之间的距离不超过5cm。

所述一种钢铰线穿束辅助系统的使用方法，它包括以下步骤：

步骤一、将整束钢绞线中位于中心位置的一根钢绞线固定在牵引头的固定管内；

步骤二、约束圈从带有牵引头的整束钢绞线一端穿套入，然后将导向头套装在整束钢绞线上带有牵引头的一端，牵引头的另一端穿过导向头的锥形段钢管裸露在外面；

步骤三、调整约束圈与导向头之间的间隔距离，在约束圈与钢绞线之间，以及直线段钢管与钢绞线之间的空隙位置，楔入钢筯楔子以固定约束圈与整束钢绞线的相互位置；

步骤四、在锚垫板表面安装防护钢板，且通过螺栓将其固定在锚垫板口上；

步骤五、采用卷扬机作为牵引动力，在预穿束的梁体与卷扬机之间设置导向滑轮组，卷扬机的钢丝绳依次绕过导向滑轮组中的滑轮，然后采用人工牵引的方式将卷扬机钢丝绳穿过预穿束的梁体，然后将其与牵引头上的U型钢筋固定牢固；

步骤六、对梭理成型的钢绞线束进行分段捆扎，即每隔1.5m间距采用12#铁丝捆扎；

步骤七、启动卷扬机进行牵引，牵引时，保持牵引速度均匀，同时边牵引边解除临近约束圈的捆扎用铁丝。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明适用于节段梁、现浇梁、悬灌梁等特大桥，在进行穿束时，捆扎铁丝能够避免发生钢绞线打搅的现象，从而保证各单根钢绞线受力均匀，以及保证整束钢绞线的使用寿命；本发明中采用卷扬机作为牵引动力，同时导向滑轮组起到导向及省力的作用，与现有的人工穿束相比，能够节省近三分之二工期，更加省时省力；

2、本发明的钢铰线穿束辅助系统中，各组成部分的结构及制造工艺较现有的牵引螺塞及螺旋套简单，导向头与整束钢绞线之间、牵引头与中心位置钢绞线之间以及约束圈与整束钢绞线之间的固定安装牢靠，有效保证了梁体的施工质量及时度。

附图说明

图1为本发明的钢铰线穿束辅助系统的结构示意图；

图2为图1的B-B向剖视示意图；

图3为牵引头的结构示意图；

图4为钢铰线穿束辅助系统在穿束过程中的使用示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～4说明本实施方式，一种钢铰线穿束辅助系统，它包括整束钢绞线1、牵引头2、导向头3、约束圈4及若干钢筋楔子5，所述牵引头2包括U型钢筋21及固定管22，U型钢筋21的开口侧两端部分别固接在固定管22的两侧壁，所述导向头3包括直线段钢管31及固接在直线段钢管31一端的锥形段钢管32，所述直线段钢管31及锥形段钢管32同轴设置，所述约束圈4为圆柱形钢管，且穿装在整束钢绞线1上，整束钢绞线1的一端位于导向头3的直线段钢管31内，牵引头2穿装在导向头3内，且牵引头2上设置有固定管22的一端位于导向头3内，另一端位于导向头3外，且整束钢绞线1中位于中心位置的钢铰线一端固接在固定管22内，若干钢筋楔子5分散设置在约束圈4与钢绞线之间，以及直线段钢管31与钢绞线之间。

加工一根钢管，此钢管的一端为长度5cm的锥段，其余部分为直径相等的圆柱段，使用前将长度5cm的锥段切割下来作为导向头3的锥形段，其余部分切成两个或两个以上长度为5cm的短钢管，其中一个短钢管作为导向头3的直线段钢管31，另一个短钢管作为约束圈4。

实际操作过程中，如在直线段钢管与钢绞线，或约束圈与钢绞线之间楔入了钢筋楔子后，钢绞线与钢绞线之间还存在间隙，则将钢筋楔子楔入钢绞线与钢绞线之间，以进一步牢固连接。

楔入钢筋楔子时，从约束圈或直线段钢管上远离牵引头的一端楔入，在穿束过程中能够使整束钢绞线与约束圈或直线段钢管之间的连接越来越牢固。

通过钢筋楔子5将钢绞线固定牢固，防止穿束过程中牵引力较大时不牢固而脱落。约束圈作用是固定钢绞线，防止钢绞线发生打搅现象，更重要的是，在穿束过程中，若发生导向头与整束钢绞线脱落的情况时，约束圈能够保证整束钢绞线的排布整齐不变，不需要重新对钢绞线进行编束，即可再次固定导向头与整束钢绞线。

约束圈、导向头及牵引装置安装到整束钢绞线上以后的总长，需要根据预应力孔道圆弧段的弧度而确定，保证约束圈和导向头不会卡在孔道内，防止损坏镀锌波纹管。

固定管22位于整束钢绞线1内部，在固定管22与中心位置钢绞线固定后，位于整束钢绞线1端部以外的U型钢筋21的长度为7～10cm。

具体实施方式二：结合图1～4说明本实施方式，整束钢绞线1的直径较所述导向头3的直线段钢管31内径及约束圈4内径小1cm。如此设计，便于将导向头3或约束圈4安装在整束钢绞线1上。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1～4说明本实施方式，所述固定管22为长度5cm的四分管。如此设计，避免穿束过程中固定管22因受力变形而影响穿束，可以使U型钢筋21与中心位置的钢绞线之间的连接更牢固。其它组成与连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1～3说明本实施方式，所述U型钢筋21的钢筋直径为8mm，其在U型状态下的长度为20cm。其它组成与连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1～4说明本实施方式，位于导向头3外部的牵引头2的长度不大于5cm。如此设计，防止穿弧线段位置与波纹管200刮碰和卡在预制节段梁的孔道内。其它组成与连接关系与具体实施方式一、二或四相同。

具体实施方式六：结合图1～4说明本实施方式，所述直线段钢管31、锥形段钢管32的长度均为5cm，所述锥形段钢管32的大端直径与直线段钢管31的直径相同，锥形段钢管32的小端内径为4cm。如此设计，直线段钢管32的直径根据钢绞线束数确定，在锥形段钢管32小端内径处打磨涂油，以减小其磨损，锥形段钢管32的小端内径保证U型钢筋21能够从其内穿过。其它组成与连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：结合图1～4说明本实施方式，整束钢绞线1上约束圈4与导向头3之间的距离不超过5cm。如此设计，约束圈与导向头之间间隔的距离，在保证约束圈、导向头及牵引装置在安装到整束钢绞线上形成的总长度，能够顺利从预应力孔道的圆弧段穿过的前提下，能保证钢筋楔子的正常楔入即可。其它组成与连接关系与具体实施方式六相同。

具体实施方式八：结合图1～4说明本实施方式，具体实施方式一至七中任一实施所述的一种钢铰线穿束辅助系统的使用方法，它包括以下步骤：

步骤一、将整束钢绞线1中位于中心位置的一根钢绞线固定在牵引头2的固定管22内；

步骤二、约束圈4从带有牵引头2的整束钢绞线1一端穿套入，然后将导向头3套装在整束钢绞线1上带有牵引头2的一端，牵引头2的另一端穿过导向头3的锥形段钢管32裸露在外面；

步骤三、调整约束圈4与导向头3之间的间隔距离，在约束圈4与钢绞线之间，以及直线段钢管与钢绞线之间的空隙位置，楔入钢筯楔子以固定约束圈4与整束钢绞线1的相互位置；

步骤四、在锚垫板表面安装防护钢板，且通过螺栓将其固定在锚垫板口上；(防护钢板能够防止穿束过程中钢绞线、引线、卷扬机钢丝绳61损坏锚垫板喇叭口。)

步骤五、采用卷扬机6作为牵引动力，在预穿束的梁体100与卷扬机6之间设置导向滑轮组7，卷扬机6的钢丝绳61依次绕过导向滑轮组7中的滑轮，然后采用人工牵引的方式将卷扬机6钢丝绳61穿过预穿束的梁体100，然后将其与牵引头2上的U型钢筋21固定牢固；

步骤六、对梭理成型的钢绞线束进行分段捆扎，即每隔1.5m间距采用12#铁丝捆扎；(以防止梭理成型的钢绞线散乱和打乱)

步骤七、启动卷扬机6进行牵引，牵引时，保持牵引速度均匀，同时边牵引边解除临近约束圈4的捆扎用铁丝。

根据每根钢绞线在锚具孔中具体位置，对钢绞线进行编号；

牵引机械作业时，临空和临边位置不得站人，以免发生意外情况。

步骤五能够在卷扬机6牵引动作前的任何一步实施，并且此步骤中也能够采用以单丝钢绞线作为连接介质的方式，即将卷扬机6钢丝绳61与牵引头2通过单丝钢绞线连接。

Claims (8)

1.一种钢铰线穿束辅助系统，其特征在于：它包括整束钢绞线(1)、牵引头(2)、导向头(3)、约束圈(4)及若干钢筋楔子(5)，所述牵引头(2)包括U型钢筋(21)及固定管(22)，U型钢筋(21)的开口侧两端部分别固接在固定管(22)的两侧壁，所述导向头(3)包括直线段钢管(31)及固接在直线段钢管(31)一端的锥形段钢管(32)，所述直线段钢管(31)及锥形段钢管(32)同轴设置，所述约束圈(4)为圆柱形钢管，且穿装在整束钢绞线(1)上，整束钢绞线(1)的一端位于导向头(3)的直线段钢管(31)内，牵引头(2)穿装在导向头(3)内，且牵引头(2)上设置有固定管(22)的一端位于导向头(3)内，另一端位于导向头(3)外，且整束钢绞线(1)中位于中心位置的钢铰线一端固接在固定管(22)内，若干钢筋楔子(5)分散设置在约束圈(4)与钢绞线之间，以及直线段钢管(31)与钢绞线之间。

2.根据权利要求1所述的一种钢铰线穿束辅助系统，其特征在于：整束钢绞线(1)的直径较所述导向头(3)的直线段钢管(31)内径及约束圈(4)内径小1cm。

3.根据权利要求1或2所述的一种钢铰线穿束辅助系统，其特征在于：所述固定管(22)为长度5cm的四分管。

4.根据权利要求3所述的一种钢铰线穿束辅助系统，其特征在于：所述U型钢筋(21)的钢筋直径为8mm，其在U型状态下的长度为20cm。

5.根据权利要求1、2或4所述的一种钢铰线穿束辅助系统，其特征在于：位于导向头(3)外部的牵引头(2)的长度不大于5cm。

6.根据权利要求5所述的一种钢铰线穿束辅助系统，其特征在于：所述直线段钢管(31)、锥形段钢管(32)的长度均为5cm，所述锥形段钢管(32)的大端直径与直线段钢管(31)的直径相同，锥形段钢管(32)的小端内径为4cm。

7.根据权利要求6所述的一种钢铰线穿束辅助系统，其特征在于：整束钢绞线(1)上约束圈(4)与导向头(3)之间的距离不超过5cm。

8.权利要求1至7中任一权利要求所述的一种钢铰线穿束辅助系统的使用方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一、将整束钢绞线(1)中位于中心位置的一根钢绞线固定在牵引头(2)的固定管(22)内；

步骤二、约束圈(4)从带有牵引头(2)的整束钢绞线(1)一端穿套入，然后将导向头(3)套装在整束钢绞线(1)上带有牵引头(2)的一端，牵引头(2)的另一端穿过导向头(3)的锥形段钢管(32)裸露在外面；

步骤三、调整约束圈(4)与导向头(3)之间的间隔距离，在约束圈(4)与钢绞线之间，以及直线段钢管与钢绞线之间的空隙位置，楔入钢筯楔子以固定约束圈(4)与整束钢绞线(1)的相互位置；

步骤四、在锚垫板表面安装防护钢板，且通过螺栓将其固定在锚垫板口上；

步骤五、采用卷扬机(6)作为牵引动力，在预穿束的梁体(100)与卷扬机(6)之间设置导向滑轮组(7)，卷扬机(6)的钢丝绳(61)依次绕过导向滑轮组(7)中的滑轮，然后采用人工牵引的方式将卷扬机(6)钢丝绳(61)穿过预穿束的梁体(100)，然后将其与牵引头(2)上的U型钢筋(21)固定牢固；

步骤六、对梭理成型的钢绞线束进行分段捆扎，即每隔1.5m间距采用12#铁丝捆扎；

步骤七、启动卷扬机(6)进行牵引，牵引时，保持牵引速度均匀，同时边牵引边解除临近约束圈(4)的捆扎用铁丝。