CN111041970A - 预应力单耳拉索及其张拉方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预应力单耳拉索，包括：索体、多根钢丝绳、多个固定环、弹性吸水材料、弹性缓冲层、绝缘耐腐蚀层、锚座、套管、拉紧减震装置、壳体、挡板、填充室、固定夹片组、填充室内填充可压缩硅胶；本发明技术方案结构简单，设计合理，操作方便，具有长期耐腐蚀的能力，而且随着时间的延长，拉索的预应力越高，在锚具上采用自锁结构，使得拉索的稳固性更强。

Description

预应力单耳拉索及其张拉方法

技术领域

本发明涉及建筑拉索技术领域。更具体地说，本发明涉及一种预应力单耳拉索及其张拉方法。

背景技术

在进行斜拉桥的斜拉施工中，斜拉工件的防腐和斜拉工件的拉伸性能一直是一个亟待解决的问题，现有的拉索解决防腐问题是采用在现有的钢丝绳外部涂覆防腐材料，或者外包覆紧密的防腐材料，防止拉索的钢丝绳索芯被空气中的氧气和水分腐蚀；但是包覆后的材料在张拉过程中由于环境发生变化，拉索上的拉力也会发生变化，容易使拉索和包覆的材料或者涂覆材料间产生缝隙或者脱落，达不到长期防腐蚀的目的。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种预应力单耳拉索及其张拉方法，其结构简单设计合理，操作方便，具有长期耐腐蚀的能力，而且随着时间的延长，拉索的预应力越高，在锚具上采用自锁结构，使得拉索的稳固性更强。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种预应力单耳拉索，包括：

索体，多根钢丝绳呈圆周围设得到钢丝绳索芯，所述钢丝绳索芯同轴套设有多个固定环，相邻两固定环间的钢丝绳索芯形成一个纺锤状笼，所述纺锤状笼内填设有弹性吸水材料，得到拉索主芯；其中，所述拉索主芯外包设有弹性缓冲层，所述弹性缓冲层的外部还包设有绝缘耐腐蚀层；

锚具，其设置在所述索体的两端，所述锚具包括：

锚座，其内设有空心腔室，所述锚座的上端与所述索体的端部通过一套管封闭连接，所述索体内的多根钢丝绳端部通过所述空心腔室贯穿所述锚座；

拉紧减震装置，其固设于所述锚座的下底面，所述拉紧减震装置包括，壳体，所述壳体内设有一紧贴所述壳体内壁且滑动连接的挡板，所述挡板将所述壳体内的空间分隔成两部分，靠近所述锚座的空间为填充室；多根钢丝绳端部贯穿所述填充室与所述挡板通过固定螺丝固定连接，所述挡板位于所述填充室内的一面上固设有多组垂直所述挡板的固定夹片组，固定夹片组由具有韧性的材料制成，所述固定夹片组的组数与钢丝绳的根数相对应，每一根钢丝绳上均夹设一对固定夹片组，所述填充室内填充可压缩硅胶。

优选的是，所述固定环为空心圆柱，所述固定环的两底面上设有多组贯穿的穿孔，两底面上的一组穿孔中心在同一水平线上，多组穿孔在所述固定环的底面上沿圆周排列，所述穿孔的组数与所述钢丝绳的根数相对应，每一个穿孔对应一根钢丝绳，同一根钢筋穿过的两底面上的穿孔关于所述固定环的中心呈对称设置。

优选的是，所述弹性材料为吸水硅胶或吸水膨胀橡胶中的一种。

优选的是，所述锚座与所述套管的连接处固设有一环形挡水罩，所述环形挡水罩与所述套管外壁固定连接。

优选的是，所述固定夹片组相对的内壁上设有多个凸起。

预应力单耳拉索的张拉方法，采用所述预应力单耳拉索进行张拉。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、采用围绕的方式将多根钢丝围成一股，同时在绕成股的钢丝上套设固定环，相邻两固定环之间的纺锤状笼间填设弹性材料，增强了得到的拉索的拉伸性能和预应力，所填设的弹性材料采用吸水硅胶，既能够增加拉锁的拉伸能力同时也能有效控制拉索内的水分，防止钢丝绳的腐蚀，且在拉索处于不同的受力状态时，也不会影响使用，反而能够增加拉索的预应力，同时具有长期的防腐蚀效果；

第二、多根钢丝绳穿过拉索时采用交错的方式，能够降低固定环的受力，使张拉拉索时固定环的受力得到有效分散，提高工件的使用寿命，使得结构更科学；

第三、在锚固结构中设置拉紧减震装置，该装置采用自锁的方式，即当拉索受力拉紧挡板时，所述挡板压缩填充室内的硅胶，硅胶进而迫使固定夹片夹紧钢丝绳，使得锚固结构的抗拉能力更强，同时由于填充弹性硅胶材料使得当拉索张拉后振动时能有效减震，硅胶具有吸水的作用，也能减小锚座内的钢丝绳端部的腐蚀几率，有效延长拉索使用寿命长，节约施工成本。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的其中一种技术方案所述预应力单耳拉索的索体结构示意图；

图2为本发明的其中一种技术方案所述预应力单耳拉索的索体的A-A’截面图；

图3为本发明的其中一种技术方案所述预应力单耳拉索的固定环结构示意图；

图4为本发明的其中一种技术方案所述预应力单耳拉索的锚具结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-4所示，本发明提供一种预应力单耳拉索及其张拉方法，该预应力单耳拉索包括：

索体，多根钢丝绳1呈圆周围设得到钢丝绳1索芯，所述钢丝绳1索芯同轴套设有多个固定环2，所述固定环2可以为管状结构、也可以为环形圈体，其主要用于将多根钢丝绳1紧固呈束状，相邻两固定环2间的钢丝绳1索芯形成一个纺锤状笼，所述纺锤状笼内填设有弹性吸水材料3，所述弹性吸水材料3将钢丝绳1索芯的纺锤状笼撑起，给与相邻两固定环2之间的钢丝绳1向外扩张的预应力；当拉索收紧时，钢丝绳1挤压弹性吸水材料3，同时弹性吸水材料3回弹向钢丝绳1提供预应力，达到减小钢丝绳1自身的紧绷力，延长拉索的使用寿命；其中，多根钢丝绳1、多个固定环2，以及钢丝绳1形成的纺锤状笼内的弹性材料得到拉索主芯；其中，所述拉索主芯外包设有弹性缓冲层4，所述弹性缓冲层4的外部还包设有绝缘耐腐蚀层5，所述绝缘耐腐蚀层5可以为PE防护套，其中，弹性缓冲层4用于分散一部分钢丝绳1在斜拉过程中的紧绷力，另外也能防止固定环2的锐利部位磨损绝缘腐蚀层，所述固定环2的外表面连接部分成弧形的圆滑结构；

锚具，其设置在所述索体的两端，所述锚具包括：

锚座8，其内设有空心腔室9，所述锚座8的上端与所述索体的端部通过一套管7封闭连接，其中，所述锚座8的上端开口连接空心腔室9，所述空心腔室9靠近开口的位置的内壁上设置有L型紧固套；所述套管7的两端一端为夹紧结构，夹紧结构与所述索体上的绝缘耐腐蚀层5夹紧固接，夹紧结构可以为现有的圆形圆管抱箍锁紧器，另一端同轴连接有内径变小的密封筒；所述密封筒恰好卡设在L型紧固套内，实现锚座8与所述套管7的封闭连接；所述索体内的多根钢丝绳1端部通过所述空心腔室9贯穿所述锚座8；

拉紧减震装置，其固设于所述锚座8的下底面，所述拉紧减震装置包括，壳体10，所述壳体10内设有一紧贴所述壳体10内壁且滑动连接的挡板11，所述挡板11将所述壳体10内的空间分隔成两部分，靠近所述锚座8的空间为填充室；多根钢丝绳1端部贯穿所述填充室与所述挡板11通过固定螺丝12固定连接，位于填充室内的贯穿处设有密封垫16，所述挡板11位于所述填充室内的一面上固设有多组垂直所述挡板11的固定夹片组13，固定夹片组13由具有韧性的材料制成，所述固定夹片组13的组数与钢丝绳1的根数相对应，每一根钢丝绳1上均夹设一对固定夹片组13，所述填充室内填充可压缩硅胶14，固定夹片组13的两夹片将对应的钢丝绳1半包，当钢丝绳1的拉力增大时，钢丝绳1拉动挡板11向锚座8方向移动，同时压缩填充室内的可压缩硅胶14，可压缩硅胶14收到挤压进而压缩固定夹片夹紧对应的钢丝绳1，实现自锁式夹紧；

在这种技术方案中，具体的使用过程为，按照施工图纸确定拉索的长度、斜拉角度、计算斜拉过程中拉锁受到的张拉力是否在拉锁的安全使用范围内，固定好索体和锚具，得到待锚接的预应力单耳拉索；将预应力单耳拉索的锚具固定在施工方案中对应的需要进行锚固的位置，即完成斜拉施工，该技术方案采用围绕的方式将多根钢丝围成一股，同时在绕成股的钢丝上套设固定环2，相邻两固定环2之间的纺锤状笼间填设弹性材料，增强了得到的拉索的拉伸性能和预应力，所填设的弹性材料采用吸水硅胶，既能够增加拉锁的拉伸能力同时也能有效控制拉索内的水分，防止钢丝绳1的腐蚀，且在拉索处于不同的受力状态时，也不会影响使用，反而能够增加拉索的预应力，同时具有长期的防腐蚀效果。

在另一种技术方案中，所述固定环2为空心圆柱，所述固定环2的两底面上设有多组贯穿的穿孔6，两底面上的一组穿孔6中心在同一水平线上，多组穿孔6在所述固定环2的底面上沿圆周排列，所述穿孔6的组数与所述钢丝绳1的根数相对应，每一个穿孔6对应一根钢丝绳1，同一根钢筋穿过的两底面上的穿孔6关于所述固定环2的中心呈对称设置，采用该技术方案，多根钢丝绳1穿过拉索时采用交错的方式，能够降低固定环2的受力，使张拉拉索时固定环2的受力得到有效分散，提高工件的使用寿命，使得结构更科学。

在另一种技术方案中，所述弹性材料为吸水硅胶或吸水膨胀橡胶中的一种，采用该技术方案，随着时间的延长，吸水硅胶或吸水膨胀橡胶吸水后体积会逐渐膨胀，能进一步增大拉索内的预应力，使得拉索张拉后更加稳固。

在另一种技术方案中，所述锚座8与所述套管7的连接处固设有一环形挡水罩15，所述环形挡水罩15与所述套管7外壁固定连接，采用该技术方案，能有效防止雨水等进入锚座8的空心腔室9，防止空心腔室9内的金属构件被氧化腐蚀。

在另一种技术方案中，所述固定夹片组13相对的内壁上设有多个凸起，采用该技术方案，能进一步增大固定夹片组13中的夹片与钢丝绳1的摩擦力，使得通过自锁方式能更加有效紧固锚具内的钢丝绳1。

预应力单耳拉索的张拉方法，包括以下步骤：

张拉前的准备程序：

张拉前准备，锚箱预制，锚箱包括：固定桩、带孔锚垫板以及防护盖板；根据原设计方案准备好预应力单耳拉索；

其中，固定桩与所述锚箱的侧壁是按照设计的张拉角度混凝土浇筑一体成型的，所述固定桩用于与所述锚座8固定，在桥面上采用千斤顶进行拉索张拉，张拉形式为分级张拉，按照实际需求分级，确认拉索长度后将钢丝绳1与挡板11固接紧实，然后将锚座8与所述固定桩采用剪力钉固定，在锚箱内灌浆进一步固定锚座8与固定桩，灌浆高度不超过锚座8的最大高度，在锚箱上固设防护盖板，即完成预应力单耳拉索的张拉。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明预应力单耳拉索及其张拉方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.预应力单耳拉索，其特征在于，包括：

索体，多根钢丝绳呈圆周围设得到钢丝绳索芯，所述钢丝绳索芯同轴套设有多个固定环，相邻两固定环间的钢丝绳索芯形成一个纺锤状笼，所述纺锤状笼内填设有弹性吸水材料，得到拉索主芯；其中，所述拉索主芯外包设有弹性缓冲层，所述弹性缓冲层的外部还包设有绝缘耐腐蚀层；

锚具，其设置在所述索体的两端，所述锚具包括：

锚座，其内设有空心腔室，所述锚座的上端与所述索体的端部通过一套管封闭连接，所述索体内的多根钢丝绳端部通过所述空心腔室贯穿所述锚座；

拉紧减震装置，其固设于所述锚座的下底面，所述拉紧减震装置包括壳体、设于所述壳体内紧贴所述壳体内壁且滑动连接的挡板，所述挡板将所述壳体内的空间分隔成两部分，靠近所述锚座的空间为填充室；多根钢丝绳端部贯穿所述填充室与所述挡板通过固定螺丝固定连接，所述挡板位于所述填充室内的一面上固设有多组垂直所述挡板的固定夹片组，固定夹片组由具有韧性的材料制成，所述固定夹片组的组数与钢丝绳的根数相对应，每一根钢丝绳上均夹设一对固定夹片组，所述填充室内填充可压缩硅胶。

2.如权利要求1所述的预应力单耳拉索，其特征在于，所述固定环为空心圆柱，所述固定环的两底面上设有多组贯穿的穿孔，两底面上的一组穿孔中心在同一水平线上，多组穿孔在所述固定环的底面上沿圆周排列，所述穿孔的组数与所述钢丝绳的根数相对应，每一个穿孔对应一根钢丝绳，同一根钢筋穿过的两底面上的穿孔关于所述固定环的中心呈对称设置。

3.如权利要求1所述的预应力单耳拉索，其特征在于，所述弹性吸水材料为吸水硅胶或吸水膨胀橡胶中的一种。

4.如权利要求1所述的预应力单耳拉索，其特征在于，所述锚座与所述套管的连接处固设有一环形挡水罩，所述环形挡水罩与所述套管外壁固定连接。

5.如权利要求1所述的预应力单耳拉索，其特征在于，所述固定夹片组相对的内壁上设有多个凸起。

6.如权利要求1-5任一项所述的预应力单耳拉索的张拉方法，其特征在于，采用所述预应力单耳拉索进行张拉。

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