CN108643581B - 先张法折线配筋非字型滚轮弯起器 - Google Patents

Abstract

一种先张法折线配筋非字型滚轮弯起器，包括非字型滚轮弯起器、安装底座、地角螺栓及连接非字型滚轮弯起器和安装底座的连接装置，所述非字型滚轮弯起器包括支撑管、滚轮和固定螺栓；所述支撑管为一根圆管，其底部设有与连接杆上端连接的底座安装盲孔，上部设有一列n个供固定螺栓的螺杆穿过的安装孔；所述滚轮中间设有凹槽，滚轮截面中心为圆孔，圆孔内套装有滚轮隔套；安装使用状态下，固定螺栓的螺杆穿过圆管上的安装孔，其两端分别套装一个滚轮，该滚轮通过锁紧螺母和固定螺栓的头部被锁紧，圆管和两排滚轮形成“非”字形。该弯起器能避免出现弯点折点效应，保护预应力筋不被咬伤或出现压痕，施工方便、结构力学性能好，能防止预应力筋滑出。

Description

先张法折线配筋非字型滚轮弯起器

技术领域

本发明涉及一种建筑施工辅助装置，特别是预应力施工涉及的一种先张法折线配筋非字型滚轮弯起器。

背景技术

折线配筋先张法设计中的关键问题之一就是预应力损失的计算，折线布束靠预应力筋弯起器来实现，弯起器是先张法折线形预应力混凝土梁的关键组成部分，常规的弯起器有两种，拉板式和滚轴式：

拉板式弯起器，如图20-图21所示，一般在直板上钻孔以实现对预应力筋的固定，这种弯起器结构简单，加工制作成本低被应用；但是由于拉板太厚难于加工，所以拉板厚度一般不大，造成弯折半径较小，预应力筋容易在起弯点处形成“折点”，导致预应力筋限抗拉强度折减、延性的降低和预应力摩擦损失增加，容易形成应力集中现象，影响安全性；

滚轴式弯起器，如图22-图23所示，它不同于拉板式，滚轴式弯转器是通过圆形截面的导向辊实现预应力筋的弯折，这种方式虽然在相同条件下增大了预应力筋和导向构件的接触面积，减轻了接触面处的应力集中和折点效应，但是这种弯转器结构复杂，加工制作工序多，大批量使用成本高；

另外以上常用拉板、滚轮、滚轴式弯起器，必须将预应力筋单排列穿入孔内或滚轮间，然后根据实际应用长度对预应力筋进行切割，由于现在梁体钢筋笼的影响，通常需要采用人工穿预应力筋，这样会导致人工劳动强度大，施工效率降低，不满足现代大批量生产的规模要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种先张法折线配筋非字型弯起器，该先张法折线配筋非字型弯起器在施工过程只提供转动功能，在施工过程只用预先将定长预应力筋下料，然后将预应力筋直接从滚轮间空隙挂入滚轮凹槽内，不必像常用拉板、滚轮、滚轴式，必须将预应力筋单排列穿入孔内或滚轮间，极大的提高了穿预应力筋的施工效率，降低劳动强度。此结构简单、施工方便、安全、合理、可控，能更好满足预应力施工的需要。

解决上述问题的技术方案是：一种先张法折线配筋非字型滚轮弯起器，包括弯起器、安装底座、地角螺栓以及连接弯起器和安装底座的连接装置，所述连接装置包括连接杆和中间拉板Ⅰ，所述连接装置与安装底座之间安装有一个快速脱钩装置，所述快速脱钩装置包括轴用弹性挡圈、传动轴Ⅰ、中间拉板Ⅱ、转动轴Ⅱ、转动轴Ⅲ、转动械杆、上楔块、锁紧螺杆和下楔块；

安装使用状态下，安装底座依靠地角螺栓安装于地面，连接杆上端与弯起器圆管的底座安装盲孔连接，连接杆的下端与中间拉板Ⅰ上端通过螺母连接、中间拉板Ⅰ下端通过传动轴Ⅰ与中间拉板Ⅱ上端转动连接，中间拉板Ⅱ下端与转动械杆一端通过转动轴Ⅲ转动连接，转动械杆中部通过转动轴Ⅱ与安装底座转动连接，上楔块与下楔块安装在转动械杆活动端，并通过锁紧螺杆拉紧；

所述弯起器为非字型滚轮弯起器，该非字型滚轮弯起器包括支撑管、滚轮和固定螺栓；

所述支撑管为一根圆管，圆管底部设有底座安装盲孔，圆管上部设有一列n个供固定螺栓的螺杆穿过的安装孔；

所述滚轮中间设有凹槽，滚轮截面中心为圆孔，圆孔内套装有滚轮隔套且滚轮隔套长度略大于滚轮的长度；

安装使用状态下，固定螺栓的螺杆穿过圆管上的安装孔，其两端分别套装有一个安装有滚轮隔套的滚轮，该滚轮通过锁紧螺母和固定螺栓的头部被锁紧，圆管和两排滚轮形成“非”字形；

安装底座依靠地脚螺栓安装于地面，连接杆的下端通过中间拉板Ⅰ与安装底座转动连接，连接杆上端与非字型滚轮弯起器圆管的底座安装盲孔连接；

所述非字型滚轮弯起器还包括两块结构相同的挡板Ⅰ，该挡板Ⅰ的上端开设有一个与固定螺栓的螺杆相匹配的通孔，挡板Ⅰ的底端设有一个与圆管连接的螺栓孔；

安装状态下，两块挡板Ⅰ分别安装在两排滚轮的外侧，挡板Ⅰ的通孔套装到圆管最上端的固定螺栓的螺杆上，锁紧螺母和固定螺栓的头部安装在两块挡板Ⅰ外侧锁紧滚轮，两块挡板Ⅰ的底端通过螺栓分别与圆管连接；

所述非字型滚轮弯起器或包括两块结构相同的挡板Ⅱ，该挡板Ⅱ的上端开设有一个与固定螺栓的螺杆相匹配的通孔，挡板Ⅱ的底端设有一个与圆管连接的螺栓孔，挡板Ⅱ的中部与圆管安装孔对应部位开设有n－1个U型卡槽；

安装状态下，两块挡板Ⅱ分别安装在两排滚轮的外侧，挡板Ⅱ的通孔套装到圆管最上端的固定螺栓的螺杆上，锁紧螺母和固定螺栓的头部安装在两块挡板Ⅱ外侧锁紧滚轮、U型卡槽卡在固定螺栓的螺杆上，两块挡板Ⅱ的底端通过螺栓分别与圆管连接；上述n的取值范围是：n为大于等于2小于等于128的整数。

其进一步技术方案是：所述凹槽为U型槽或V型槽。

由于采取上述结构，与现有技术相比，本发明之一种先张法折线配筋非字型滚轮弯起器具有以下特点及有益效果：

1、本发明之先张法折线配筋非字型滚轮弯起器综合了拉板式和滚轴式两种弯起器优点：

①突破了传统拉板式弯起器板厚加工限制导致弯曲半径过小，造成起弯点出现折点问题，通过增加滚轮来增加弯起器的弯曲半径，避免出现起弯点折点效应。

②预应力筋穿过滚轮凹槽时，有效的保护预应力筋不被咬伤或出现压痕，最大限度保持了预应力筋的预应力效果，同时可在受力状态下保持预应力筋位置固定，按照设计最佳尺寸进行受力。

2、结构简单、加工制作成本低、结构力学性能好：

本发明之先张法折线配筋非字型滚轮弯起器，由标准螺杆、工业滚轮、圆管等组装而成，结构简单，成本低；同时非字型滚轮弯起器基体结构没有使用焊接等工艺，直接采用材料本身的抗拉力学性能进行受力，最大限度发挥了材料力学性能。

3、施工方便：

本发明之先张法折线配筋非字型滚轮弯起器在施工过程只用预先将定长预应力筋下料，然后将预应力筋直接从滚轮间空隙挂入滚轮凹槽内，不必像常用拉板、滚轮、滚轴式，必须将预应力筋单排列穿入孔内或滚轮间，极大的提高了穿预应力筋的施工效率，降低劳动强度。

4、降低了预应力摩擦损耗，提高了预应力效果：

本发明之先张法折线配筋非字型滚轮弯起器采用了类似于滑动轴承的滚轮隔套，且滚轮隔套长度略大于滚轮的长度，在锁紧螺母锁紧固定螺栓时滚轮不至于被锁死，仍可以在预应力筋作用受力状态下实现低摩擦因子转动，使得滚轮在转动过程中摩擦系数非常低，降低了预应力摩擦损耗，提高了预应力效果。

5. 防滑动性能好：

本发明之先张法折线配筋非字型滚轮弯起器还包括两块结构相同的挡板Ⅰ或挡板Ⅱ，两块挡板Ⅰ或两块挡板Ⅱ分别安装在两排滚轮的外侧，挡住预应力筋，防止预应力筋滑出滚轮凹槽。

6.可快速脱钩：

本发明之先张法折线配筋非字型滚轮弯起器的连接装置与安装底座之间还安装有一个快速脱钩装置，通过扭动螺母即可实现滚轮弯起器与底座的连接和脱钩，不用割断连接轴，该非字型滚轮弯起器只需提供转动功能，不需提供微量纵移功能，结构简单，施工方便，其快速脱钩装置可反复使用，大大提高了工作效率、降低了工程造价。

7.快速脱钩装置中设置的转动械杆利用杠杆省力结构，将先张法折线配筋用的滚轮弯起器受的整体向上较大拉力转化成一个较小的螺栓拉力，方便人工进行卸力，省力方便，避免了采用割磨切断方式进行分离。

下面结合附图和实施例对本发明之先张法折线配筋非字型滚轮弯起器的技术特征作进一步说明。

附图说明

图1-图2是本发明实施例一之先张法折线配筋非字型滚轮弯起器的结构示意图：

图1是主视图，图2是图1的左视图；

图3是非字型滚轮弯起器的基本结构示意图；

图4是支撑管的结构示意图；

图5-图7是滚轮的结构示意图：

图5是主视图，图6是图5的左视图，图7是图5的A-A剖视图；

图8是滚轮隔套的结构示意图；

图9是滚轮、滚轮隔套以及固定螺栓安装在支撑管上的结构示意图；

图10是挡板Ⅰ的结构示意图；

图11-图12是实施例二带挡板Ⅰ的非字型滚轮弯起器的结构示意图：

图11是主视图，图12是图11的右视图；

图13是挡板Ⅱ的结构示意图；

图14-图15是实施例二带挡板Ⅱ的非字型滚轮弯起器的结构示意图：

图14是安装挡板时的状态图，图15是安装好挡板后的立体图；

图16-图17是带快速脱钩装置的安装底座的结构示意图：

图16是主视图，图17是左视图；

图18-图19是本发明实施例三之一种先张法折线配筋非字型滚轮弯起器的结构示意图（安装有挡板Ⅰ和快速脱钩装置）：

图18是主视图，图19是图18的左视图；

图20-图21是拉板式弯起器结构示意图：

图20是主视图，图21是图20的左视图；

图22-图23是滚轴式弯起器结构示意图：

图22是主视图，图23是图22的B-B剖视图。

图中：

1-预应力筋，2-支撑管，201-圆管，202-安装孔，203-底座安装盲孔，3-固定螺栓，4-滚轮，401-凹槽，402-圆孔，5-锁紧螺母， 6-连接装置，601-连接杆，602-中间拉板Ⅰ，7-滚轮隔套，8-轴用弹性挡圈，9-传动轴Ⅰ，10-中间拉板Ⅱ，11-转动轴Ⅱ，12-转动轴Ⅲ，13-安装底座，14-转动械杆，15-上楔块，16-锁紧螺杆，17-下楔块，18-地脚螺栓，19-挡板Ⅰ，19a-挡板Ⅱ，1901-通孔，1902-螺栓孔，1903-U型卡槽。

实施例

一种先张法折线配筋非字型滚轮弯起器（参见图1-图2），包括弯起器、安装底座13、地角螺栓18以及连接弯起器和安装底座13的连接装置6，所述连接装置6包括连接杆601和中间拉板Ⅰ602，所述弯起器为非字型滚轮弯起器，该非字型滚轮弯起器包括支撑管2、滚轮4和起连接销轴作用的固定螺栓3（参见图3）；

所述支撑管2为一根圆管201，圆管201底部设有底座安装盲孔203，圆管201上部设有一列n个供固定螺栓3的螺杆穿过的安装孔202（参见图4）；

所述滚轮4中间设有凹槽401，所述凹槽401为U型槽或V型槽，滚轮4截面中心为圆孔402，圆孔402内套装有滚轮隔套7且滚轮隔套7长度略大于滚轮4的长度（参见图5-图8）；

安装使用状态下，固定螺栓3的螺杆穿过圆管201上的安装孔202，其两端分别套装有一个安装有滚轮隔套7的滚轮4，该滚轮4通过锁紧螺母5和固定螺栓3的头部被锁紧（参见图9），圆管201和两排滚轮4形成“非”字形（参见图3）；

安装底座13依靠地脚螺栓18安装于地面，连接杆601的下端通过中间拉板Ⅰ602与安装底座13转动连接，连接杆601上端与非字型滚轮弯起器圆管201的底座安装盲孔203连接；

上述安装孔的个数n的取值根据先张法折线配筋施工中预应力筋的数量而定，图3中为5个，一般 n的取值范围是：n为大于等于2小于等于128的整数。

实施例二：

带挡板的非字型滚轮弯起器，其基本结构同实施例一，与实施例一不同之处在于：

所述非字型滚轮弯起器还包括两块结构相同的挡板Ⅰ19，该挡板Ⅰ19的上端开设有一个与固定螺栓3的螺杆相匹配的通孔1901，挡板Ⅰ19的底端设有一个与圆管201连接的螺栓孔1902（参见图10）；

安装状态下，两块挡板Ⅰ19分别安装在两排滚轮4的外侧，挡板Ⅰ19的通孔1901套装到圆管201最上端的固定螺栓3的螺杆上，锁紧螺母5和固定螺栓3的头部安装在两块挡板Ⅰ19外侧锁紧滚轮4，两块挡板Ⅰ19的底端分别通过螺栓与圆管连接（参见图11-图12）。

作为本发明实施例二的一种变换，所述的挡板Ⅰ19还可以是其他的形状，比如挡板Ⅱ19a，挡板Ⅱ19a比挡板Ⅰ19宽度更宽，该挡板Ⅱ19a的上端开设有一个与固定螺栓3的螺杆相匹配的通孔1901，挡板Ⅱ19a的底端设有一个与圆管201连接的螺栓孔1902，挡板Ⅱ19a的中部与圆管201安装孔202对应部位开设有n－1个U型卡槽1903（参见图13）；

安装状态下，两块挡板Ⅱ19a分别安装在两排滚轮4的外侧，挡板Ⅱ19a的通孔（1901）套装到圆管201最上端的固定螺栓3的螺杆上，锁紧螺母5和固定螺栓3的头部安装在两块挡板Ⅱ19a外侧锁紧滚轮4、U型卡槽1903卡在固定螺栓3的螺杆上，两块挡板Ⅱ19a的底端分别通过螺栓与圆管连接，（参见图14-图15）。

该档板Ⅱ比档板Ⅰ防预应力筋滑出滚轮凹槽的效果更好，但施工稍麻烦一点。

实施例三：

带快速脱钩装置的先张法折线配筋非字型滚轮弯起器，其基本结构同实施例一或实施例二，与实施例一或实施例二不同之处在于：

该先张法折线配筋非字型滚轮弯起器的连接装置6与安装底座13之间还安装有一个快速脱钩装置，所述快速脱钩装置包括轴用弹性挡圈8、传动轴Ⅰ9、中间拉板Ⅱ10、转动轴Ⅱ11、转动轴Ⅲ12、转动械杆14、上楔块15、锁紧螺杆16和下楔块17（参见图16-图17）；

安装使用状态下，安装底座13依靠地角螺栓18安装于地面，连接杆601上端与弯起器圆管201的底座安装盲孔203连接，连接杆601的下端与中间拉板Ⅰ602上端通过螺母连接、中间拉板Ⅰ602下端通过传动轴Ⅰ9与中间拉板Ⅱ10上端转动连接，中间拉板Ⅱ10下端与转动械杆14一端通过转动轴Ⅲ12转动连接，转动械杆14中部通过转动轴Ⅱ11与安装底座13转动连接，上楔块15与下楔块17安装在转动械杆14活动端，并通过锁紧螺杆16拉紧（参见图18-图19, 图18-图19是本发明实施例二安装有档板Ⅰ基础上再安装有快速脱钩装置之先张法折线配筋非字型滚轮弯起器）。

本发明之先张法折线配筋非字型滚轮弯起器用于先张法折线布束的施工方法是：

在施工过程只需预先将定长预应力筋1下料，然后将预应力筋1直接从滚轮4之间空隙挂入滚轮凹槽401内，从而保证施工快速便捷；同时在受力过程中，滚轮4在滚轮隔套7上进行滚动，滚轮隔套7起到支撑和低摩擦转动功能；该非字型滚轮弯起器通过连接杆601和安装底座13进行螺纹连接，在先张法折线配筋技术中进行预应力筋1的张拉，待预制梁浇筑熟化期结束后，通过安装底座13的省力机构进行卸力，扭动连接杆601，实现非字型滚轮弯起器和安装底座13的分离。

Claims (2)

1.一种先张法折线配筋非字型滚轮弯起器，包括弯起器、安装底座（13）、地角螺栓（18）以及连接弯起器和安装底座（13）的连接装置（6），所述连接装置（6）包括连接杆（601）和中间拉板Ⅰ（602），所述连接装置（6）与安装底座（13）之间还安装有一个快速脱钩装置，所述快速脱钩装置包括轴用弹性挡圈（8）、传动轴Ⅰ（9）、中间拉板Ⅱ（10）、转动轴Ⅱ（11）、转动轴Ⅲ（12）、转动械杆（14）、上楔块（15）、锁紧螺杆（16）和下楔块（17）；

安装使用状态下，安装底座（13）依靠地角螺栓（18）安装于地面，连接杆（601）上端与弯起器圆管（201）的底座安装盲孔（203）连接，连接杆（601）的下端与中间拉板Ⅰ（602）上端通过螺母连接、中间拉板Ⅰ（602）下端通过传动轴Ⅰ（9）与中间拉板Ⅱ（10）上端转动连接，中间拉板Ⅱ（10）下端与转动械杆（14）一端通过转动轴Ⅲ（12）转动连接，转动械杆（14）中部通过转动轴Ⅱ（11）与安装底座（13）转动连接，上楔块（15）与下楔块（17）安装在转动械杆（14）活动端，并通过锁紧螺杆（16）拉紧；

其特征在于：所述弯起器为非字型滚轮弯起器，该非字型滚轮弯起器包括支撑管（2）、滚轮（4）和固定螺栓（3）；

所述支撑管（2）为一根圆管（201），圆管（201）底部设有底座安装盲孔（203），圆管（201）上部设有一列n个供固定螺栓（3）的螺杆穿过的安装孔（202）；

所述滚轮（4）中间设有凹槽（401），滚轮（4）截面中心为圆孔（402），圆孔（402）内套装有滚轮隔套（7）且滚轮隔套（7）长度略大于滚轮（4）的长度；

安装使用状态下，固定螺栓（3）的螺杆穿过圆管（201）上的安装孔（202），其两端分别套装有一个安装有滚轮隔套（7）的滚轮（4），该滚轮（4）通过锁紧螺母（5）和固定螺栓（3）的头部被锁紧，圆管（201）和两排滚轮（4）形成“非”字形；

所述非字型滚轮弯起器还包括两块结构相同的挡板Ⅰ（19），该挡板Ⅰ（19）的上端开设有一个与固定螺栓（3）的螺杆相匹配的通孔（1901），挡板Ⅰ（19）的底端设有一个与圆管（201）连接的螺栓孔（1902）；

安装状态下，两块挡板Ⅰ（19）分别安装在两排滚轮（4）的外侧，挡板Ⅰ（19）的通孔（1901）套装到圆管（201）最上端的固定螺栓（3）的螺杆上，锁紧螺母（5）和固定螺栓（3）的头部安装在两块挡板Ⅰ（19）外侧锁紧滚轮（4），两块挡板Ⅰ（19）的底端通过螺栓分别与圆管连接；

所述非字型滚轮弯起器或包括两块结构相同的挡板Ⅱ（19a），该挡板Ⅱ（19a）的上端开设有一个与固定螺栓（3）的螺杆相匹配的通孔（1901），挡板Ⅱ（19a）的底端设有一个与圆管（201）连接的螺栓孔（1902），挡板Ⅱ（19a）的中部与圆管（201）安装孔（202）对应部位开设有n－1个U型卡槽（1903）；

安装状态下，两块挡板Ⅱ（19a）分别安装在两排滚轮（4）的外侧，挡板Ⅱ（19a）的通孔（1901）套装到圆管（201）最上端之固定螺栓（3）的螺杆上，锁紧螺母（5）和固定螺栓（3）的头部安装在两块挡板Ⅱ（19a）外侧锁紧滚轮（4），U型卡槽（1903）卡在固定螺栓（3）上，两块挡板Ⅱ（19a）的底端通过螺栓分别与圆管连接；

上述n的取值范围是：n为大于等于2小于等于128的整数。

2.根据权利要求1所述的先张法折线配筋非字型滚轮弯起器，其特征在于：所述凹槽（401）为U型槽或V型槽。