CN110184931B - 一种自锁式预应力钢绞线穿束辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种自锁式预应力钢绞线穿束辅助装置，包括牵引头1，钢绞线固定管2，销钉3。所述牵引头1包括前端钢丝绳11和后端锥形圆管12。所述钢丝绳11包括两根相同长度的钢丝绳。所述钢绞线固定管2前端圆管部分21内壁设置弧形凹槽22，后端部分为锥形圆管23，其外壁设置螺纹可与锥形圆管12内壁螺纹相连接，用于钢绞线4的固定。为达到自锁条件，所述钢绞线固定管2和销钉3的厚度均在变化，其内外壁侧面形成的角度不得大于7°。钢绞线固定管2的外表面和销钉3内外两侧均设置螺纹，起到固定钢绞线4的作用。该装置可以缓解钢绞线打搅导致的受力不均匀现象，降低穿束难度，提高施工质量和效率。同时该装置造价经济，使用和维修方便。

Description

一种自锁式预应力钢绞线穿束辅助装置

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，尤其涉及一种自锁式预应力钢绞线穿束辅助装置。

背景技术

在后张法桥梁预应力施工技术中，预应力钢绞线穿束问题是影响预应力施工质量的一个重要因素。传统预应力钢绞线穿束技术通常采用人工穿束和机械穿束两种穿束方式，其中人工穿束最大穿束长度在70m，超长预应力人工穿束费事费力，并且随着波纹管内钢绞线束数的增加，穿束的难度也随之加大。采用机械穿束时两孔梁体之间空间有限，易造成钢绞线弯折，打搅现象，使得钢绞线之间内摩阻加大，受力性能差，钢绞线伸长值降低，预应力的有效性降低，同时钢绞线打搅现象导致各根钢绞线受力不均匀而危及桥梁使用寿命，早期受力较大钢绞线疲劳断裂，接着连锁反应，导致预应力丧失，桥梁下挠、垮塌等。

发明内容

发明目的：了解决上述预应力施工过程中人工穿束费事费力和穿束机穿束时钢绞线易发生打搅现象的工程技术问题。设计和提供一种自锁式预应力钢绞线穿束辅助装置。该装置适用于后张法预应力桥梁施工中的预应力钢绞线穿束辅助。使用该辅助装置的优点在于可以提高预应力筋穿束效率，同时缓解预应力钢绞线穿束过程中缠绕、打搅的现象，提高预应力施工质量。同时该装置造价低，使用方便，具有良好的工程实用性

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是一种自锁式预应力钢绞线穿束辅助装置，包括牵引头1，钢绞线固定管2，销钉3。所述牵引头包括前端钢丝绳11和后端锥形圆管12。所述钢丝绳11由两根相同长度的钢丝绳组成。锥形圆管12与钢丝绳11通过在锥形圆管12的两个孔连接固定。所述钢绞线固定管2前端圆管部分21内壁设置可与预应力钢绞线4匹配的弧形凹槽22，弧形凹槽22的直径与钢绞线4直径相同，用于钢绞线4的定位和固定，弧形凹槽22的存在能够使钢绞线4铺开，保证每一根位于钢绞线固定管2与销钉3之间的钢绞线4都能与销钉3相接触，后端部分为锥形圆管23，其外壁设置螺纹可与锥形圆管12内壁螺纹相连接，用于牵引头1与钢绞线固定管2之间的连接固定。

为达到自锁条件，钢绞线固定管2内外壁两个侧面形成的角度小于钢绞线固定管2与牵引头1之间的摩擦角时，无论钢绞线固定管2受到的力为多大，其与牵引头1之间均不会出现滑动，从而起到固定的作用，钢绞线固定管2的厚度也在变化，其内外壁两个侧面形成的角度不得大于7°，同时，钢绞线固定管2的外表面带有螺纹，对牵引头1里面的钢绞线4也是起到了销钉的自锁作用，所述销钉3为两片式楔形销钉，与钢绞线固定管2相同，为了达到自锁条件，楔形销钉3内外壁两个侧面形成的角度小于7°，其内外两侧均设置螺纹，起到固定钢绞线4的作用，上述两个角度可以根据实际情况自行设定，此处只作为举例说明。

使用时首先将位于待穿设梭理成束的各根钢绞线4中心的一根钢绞线穿过销钉3，其次将位于钢绞线固定管2与销钉3之间的钢绞线沿着销钉外侧均匀固定在销钉3与钢绞线固定管2之间，保证每一根钢绞线都能与对应的弧形凹槽22接触固定，最后将位于钢绞线固定管2与牵引头1之间的钢绞线均匀固定，穿束时牵引头1在波纹管5内向前移动，钢绞线4的滑移受到固定管2和销钉3的共同约束，利用自锁原理起到固定钢绞线的作用。

优选地，所述装置包括牵引头1，钢绞线固定管2，销钉3三个部件。使用时钢绞线4通过固定管2与销钉3的固定作用，在穿过波纹管5后仍可保持其相对位置不变。

优选地，所述牵引头1与钢绞线固定管2后端均为锥形，且前者内壁与后者外壁均设置有固定螺纹，二者通过固定螺纹连接。而且，所述钢绞线固定管2前端圆管21内壁设置有可与预应力钢绞线4匹配的弧形凹槽22，其直径与钢绞线4直径相同，用于钢绞线4的定位和固定。

优选地，所述销钉3采用两片式并且内外两侧均设置有螺纹，使用时位于中心的钢绞线4穿过销钉3，其余钢绞线均匀分布在钢绞线固定2内的弧形凹槽22中。穿束时牵引头1在波纹管5内向前移动，钢绞线4的滑移受到固定管2和销钉3的共同约束，利用自锁原理起到固定钢绞线4的作用。

优选地，所述装置三个部件之间均采用螺纹连接，方便使用和拆卸。

优选地，使用时可在整个装置外侧包裹一层聚四氟乙烯，减小摩阻力。

有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益技术效果：

由于采用上述技术方案，通过该装置的固定作用，穿过波纹管后钢绞线可以保持其相对位置不变，可以缓解由于预应力钢绞线打搅导致的受力不均匀现象，提高施工质量。由于在整个装置外侧包裹一层聚四氟乙烯，减小了摩阻力，可以降低穿束难度，提高施工效率。同时该装置造价经济，使用和维修方便。

附图说明

图1为牵引头示意图；

图2为钢绞线固定管示意图；

图3为钢绞线固定管内部构造示意图；

图4为销钉示意图；

图5为一片销钉构造示意图；

图6为使用时安装顺序示意图；

图7为装置完整结构示意图；

图8为该装置穿过波纹管示意图；

图9为该装置使用时牵引过程示意图；

其中：1-牵引头，2-钢绞线固定管，3-销钉，4-钢绞线，5-波纹管，6-卷扬机，11-钢丝绳，12-牵引头锥形圆管，21-钢绞线固定管前端圆管部分，22-弧形凹槽，23-钢绞线固定管后端锥形圆管。

具体实施方式

本发明提出一种自锚式预应力钢绞线穿束辅助装置。包括牵引头1，钢绞线固定管2，销钉3。所述牵引头包括前端钢丝绳11和后端锥形圆管12。所述钢丝绳11由两根相同长度的钢丝绳组成。锥形圆管12与钢丝绳11通过在锥形圆管12的两个孔连接固定。所述钢绞线固定管2前端圆管部分21内壁设置可与预应力钢绞线4匹配的弧形凹槽22，弧形凹槽22的直径与钢绞线4直径相同，用于钢绞线4的定位和固定，弧形凹槽22的存在能够使钢绞线4铺开，保证每一根位于钢绞线固定管2与销钉3之间的钢绞线4都能与对应的销钉3相接触。后端部分为锥形圆管23，其外壁设置螺纹可与锥形圆管12内壁螺纹相连接，用于牵引头1与钢绞线固定管2之间的连接固定，为达到自锁条件，即当钢绞线固定管2内外壁两个侧面形成的角度小于钢绞线固定管2与牵引头1之间的摩擦角时，无论钢绞线固定管2受到的力为多大，其与牵引头1之间均不会出现滑动，从而起到固定的作用，钢绞线固定管2的厚度也在变化，内外壁两个侧面形成的角度也不得大于7°。同时，钢绞线固定管2的外表面带有螺纹，对牵引头1里面的钢绞线4也是起到了销钉的自锁作用。所述销钉3为两片式楔形销钉，与钢绞线固定管2相同，为了达到自锁条件，楔形销钉3内外壁两个侧面形成的角度小于7°，其内外两侧均设置螺纹，起到固定钢绞线4的作用。该装置的使用步骤如下：

步骤1：安装

首先，将待穿设梭理成束的各根钢绞线4位于中心的一根依次穿过牵引头1，钢绞线固定管2，销钉3，其次将位于钢绞线固定管2与销钉3之间的钢绞线4穿过牵引头1，钢绞线固定管2并均匀固定在弧形凹槽22中，最后将位于牵引头1，钢绞线固定管2之间的钢绞线穿过牵引头1并均匀固定，敲紧销钉3，使各部件之间固定良好，能够起到自锁的作用，安装完毕，如图6。

步骤2：工作

采用卷扬机作为牵引动力，采用人工穿束的方式将用于卷扬机的钢丝绳穿过欲穿束梁体的波纹管5，然后将卷扬机钢丝绳与牵引头钢丝绳11固定，另一端则与卷扬机连接。并在整个牵引装置外侧包裹一层聚四氟乙烯，减小摩阻力。

将待穿设梭理成束的钢绞线4进行分段捆扎，即每隔1.5m间距采用铁丝捆扎。

启动卷扬机进行牵引，牵引时保持牵引速度均匀适中，同时边牵引边解除临近欲穿束梁体的捆扎铁丝。由于钢绞线4与固定管2、销钉3之间的自锁作用，穿过波纹管5后钢绞线4可以保持其相对位置不变，可以缓解由于预应力钢绞线打搅导致的受力不均匀现象，提高施工质量。

以上结合附图对本发明的实施方式做出了详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种自锁式预应力钢绞线穿束辅助装置，其特征在于，该装置包括牵引头(1)、钢绞线固定管(2)、销钉(3)，所述牵引头(1)包括前端钢丝绳(11)和后端的第一锥形圆管(12)，所述钢丝绳(11)由两根相同长度的钢丝绳组成，第一锥形圆管(12)与钢丝绳(11)通过在第一锥形圆管(12)的两个孔连接固定；所述钢绞线固定管(2)前端圆管部分(21)内壁设置可与预应力钢绞线(4)匹配的弧形凹槽(22)，弧形凹槽(22)的直径与钢绞线(4)直径相同，用于钢绞线(4)的定位和固定，并且弧形凹槽(22)的存在能够使钢绞线(4)铺开，保证每一根位于钢绞线固定管(2)与销钉(3)之间的钢绞线(4)都能与销钉(3)相接触，后端部分为第二锥形圆管(23)，其外壁设置螺纹可与第一锥形圆管(12)内壁螺纹相连接，用于牵引头(1)与钢绞线固定管(2)之间的连接固定，并且销钉(3)可以放入钢绞线固定管(2)中进行连接固定。

2.根据权利要求1所述的一种自锁式预应力钢绞线穿束辅助装置，其特征在于，设置钢绞线固定管(2)内外壁两个侧面形成的角度小于钢绞线固定管(2)与牵引头(1)之间的摩擦角，钢绞线固定管(2)的厚度由上自下逐步变窄，其内外壁两个侧面形成的角度不得大于预设角度a；同时，钢绞线固定管(2)的外表面带有螺纹，对牵引头(1)里的钢绞线(4)起到自锁作用；与钢绞线固定管(2)相同，为了达到自锁条件，楔形销钉(3)内外壁两个侧面形成的角度小于预设角度a，其内外两侧均设置螺纹，起到固定钢绞线固定管(2)中钢绞线(4)的作用。

3.根据权利要求1或2所述的一种自锁式预应力钢绞线穿束辅助装置，其特征在于，所述牵引头(1)与钢绞线固定管(2)后端均为锥形，且前者内壁与后者外壁均设置有固定螺纹，二者通过固定螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的一种自锁式预应力钢绞线穿束辅助装置，其特征在于，所述钢绞线固定管(2)与销钉(3)之间采用螺纹连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种自锁式预应力钢绞线穿束辅助装置，其特征在于，所述销钉(3)为两片式楔形销钉。

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