CN111535193A - 一种渡槽预应力弧形张拉结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种渡槽预应力弧形张拉结构，包括渡槽、钢绞线和锚具，钢绞线设于渡槽中，钢绞线呈弧形，钢绞线的两端均设有锚具，渡槽的上部设有固定槽，锚具设于固定槽中。采用弧形张拉，钢绞线穿过整个渡槽侧墙，张拉后钢绞线和渡槽自重形成反向受力，相互抵消，整体性能更加稳定。张拉端调整至渡槽顶部后，张拉操作有足够空间，本跨渡槽养护期间即可进行下一跨浇筑工作，提高材料和人工的利用率，工期短，材料周转快，穿插作业，成本投入低。本发明能够提高渡槽的整体稳定性，在施工过程中能够提高材料和人工的利用率，工期短，材料周转快，穿插作业，成本投入低。

Description

一种渡槽预应力弧形张拉结构

技术领域

本发明属于桥梁和渡槽技术领域，尤其涉及一种渡槽预应力弧形张拉结构。

背景技术

桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物。为适应现代高速发展的交通行业，桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成，上部结构又称桥跨结构，是跨越障碍的主要结构；下部结构包括桥台、桥墩和基础；支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。渡槽，指输送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽。普遍用于灌溉输水，也用于排洪、排沙等，大型渡槽还可以通航。渡槽主要用砌石、混凝土及钢筋混凝土等材料建成。

传统的渡槽或桥梁增设预应力主要防止渡槽或桥梁运行后因槽身自重沉井导致槽身开裂，通过在底部直线张拉，靠钢绞线两侧收缩来抵消自重。渡槽预应力张拉端设置在渡槽底部，如图1所示，主要受力在渡槽底部，整体性较差，同时所预留后浇带空间无法满足张拉操作要求，导致下一仓施工等待时间过长，工效低，施工工期长。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种渡槽预应力弧形张拉结构，能够提高渡槽的整体稳定性，在施工过程中能够提高材料和人工的利用率，工期短，材料周转快，穿插作业，成本投入低。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种渡槽预应力弧形张拉结构，包括渡槽、钢绞线和锚具，钢绞线设于渡槽中，其特征在于：钢绞线呈弧形，钢绞线的两端均设有锚具，渡槽的上部设有固定槽，锚具设于固定槽中。采用弧形张拉，钢绞线穿过整个渡槽侧墙，张拉后钢绞线和渡槽自重形成反向受力，相互抵消，整体性能更加稳定。张拉端调整至渡槽顶部后，张拉操作有足够空间，本跨渡槽养护期间即可进行下一跨浇筑工作，提高材料和人工的利用率，工期短，材料周转快，穿插作业，成本投入低。

进一步，锚具包括固定壳、夹片和卡紧组件，固定壳设于固定槽中，固定壳设有通孔，夹片设于通孔中，钢绞线穿过通孔并设于夹片之中，卡紧组件设于夹片上，卡紧组件卡紧钢绞线。锚具用于钢绞线的卡紧固定，卡紧组件卡紧钢绞线，张拉钢绞线后，通过卡紧组件和夹片将钢绞线固定在固定壳中。保证了整个渡槽的张拉效果，提高渡槽的整体性，延长了渡槽的使用寿命。

进一步，通孔由内向外孔径逐渐缩小，呈圆台状，夹片的外侧与通孔的内侧相贴合，夹片的内侧与钢绞线相贴合。卡紧组件设置在夹片的上方，卡紧组件在钢绞线的拉力下压紧夹片，而夹片在圆台状的通孔作用下进一步收缩夹紧钢绞线，提升了在固定壳中固定钢绞线的固定效果，能够保证设置的预应力大小符合规范，同时钢绞线拉力越大，固定效果越好。

进一步，夹片设有支撑片，支撑片设有顶紧螺杆，顶紧螺杆设有顶紧螺母，固定壳设有固定板，固定板设有卡板，卡板套设于顶紧螺杆上，顶紧螺母设于卡板的下方，卡板与固定板之间设有加强板，固定壳设有第一定位槽和第二定位凸起部，固定板设有第一定位凸起部和连接片，第一定位凸起部设于第一定位槽中，连接片和固定壳中穿设有固定螺栓，支撑片与第二定位凸起部相匹配。在钢绞线通过液压千斤顶张拉后，通过顶紧螺母和顶紧螺栓配合，将夹片顶入通孔深处，卡紧钢绞线。利用顶紧螺栓和顶紧螺母，即使在钢绞线张拉处于绷直状态，也能够将夹片卡紧入通孔中，方便了夹片的卡紧安装，提高了钢绞线的固定效果。

进一步，卡紧组件包括箍套、保护套、卡紧螺栓和卡紧螺母，卡紧螺栓与卡紧螺母螺纹连接，卡紧螺栓与卡紧螺母配合卡紧箍套，保护套设于箍套中，箍套设有卡紧部。箍套用于卡紧钢绞线，保护套设于箍套的两端，避免钢绞线弯曲被箍套的两端割伤，影响钢绞线的张拉效果。卡紧部设置在箍套中提升箍套的卡紧效果。箍套不固定在固定壳上，一方面能够方便箍套的卡紧，缩短卡紧钢绞线所需的时间，提高施工效率，节约了固定箍套到固定壳上所需的时间，也避免箍套结构复杂化使得箍套卡紧钢绞线更加麻烦。利用箍套设置在夹片上，钢绞线给予箍套拉力，将箍套拉紧在夹片上，夹片在箍套的作用下又进一步卡紧钢绞线，箍套和夹片配合提高钢绞线在固定壳中的固定效果，提升渡槽张拉质量，同时夹片起到限位箍套的作用，使得箍套不需要固定连接的结构就能够固定在固定壳中。

进一步，箍套设有定位环、固定板设有定位杆，定位杆设于定位环中。定位杆和定位环起到定位作用，方便箍套在夹片上的定位，提高夹片的夹紧效果，避免箍套在夹片上位置偏移影响夹紧效果。

进一步，固定壳设有导向板，导向板与固定壳转动连接，导向板设有连接块，连接块与固定壳之间设有调节组件，调节组件与连接块转动连接，调节组件与固定壳转动连接，调节组件包括第一固定块、第二固定块、调节螺杆和调节环，第一固定块与连接块转动连接，第二固定块与固定壳转动连接，调节螺杆与第一固定块固定连接，调节环设于第二固定块上，调节环与第二固定块转动连接，调节螺杆与调节环螺纹连接，调节螺杆螺纹连接有锁紧螺母，锁紧螺母卡于调节环上。利用导向板实现了钢绞线的导向，避免钢绞线在固定壳通孔处的磨损，同时在浇筑渡槽混凝土前布置波纹管孔道时能够对波纹管起到导向作用便于波纹管的定位固定，也便于波纹管的弧度形成。导向板通过调节组件实现了角度的调节，调节范围在0-20°之间，在不同项目渡槽或者桥梁施工中，渡槽或者桥梁的大小往往不相同，即设置到槽身和桥身的钢绞线弧度也不相同，通过调价组件的调节，实现了在不同尺寸的渡槽或桥梁中运用同一种固定壳，提高了整个锚具的泛用性。调节组件采用调节螺杆和调节环实现长度调节，从而实现导向板的角度调节，调节螺杆和调节环螺纹连接，转动调节环即可实现调节组件的长度调节，之后在辅以锁紧螺母锁紧实现长度的固定。

进一步，第二固定块设有卡环，卡环与第二固定块之间形成环形孔，第二固定块与调节环之间设有连接螺栓，连接螺栓设有连接螺母，连接螺栓穿过环形孔与连接螺母相连接。调节环和第二固定块转动连接方便调节长度，利用连接螺栓和连接螺母卡死第二固定块和调节环，避免调节环转动，能够保持调节好的长度。

进一步，导向板设有扣板，导向板与扣板为可拆卸式连接。扣板能够更好的固定波纹管，保证波纹管和钢绞线的弧度，可拆卸式连接可以采用螺栓螺母的连接方式。

进一步，固定壳设有盖板和软塞，固定壳设有第一凸块，盖板设有第二凸块，第一凸块和第二凸块相互卡合，软塞与通孔相匹配。在槽身混凝土浇筑过程中，利用盖板和软塞封堵固定壳，能够防止混凝土进入固定壳和通孔，方便后续钢绞线的张拉固定。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明在应用时，根据渡槽的设计需求将波纹管固定在钢筋网中，之后调节导向片角度，使其符合使用需求，将锁紧螺母松开并并拧至第一固定块处，之后松开连接螺栓，转动调节环，使调节组件的长度为施工所需长度，之后拧紧连接螺栓并转动锁紧螺母使其锁紧调节环，在渡槽钢筋网上确定固定壳位置，之后将固定壳焊接在钢筋网上，之后利用扣板将波纹管固定在导向板上，之后再穿设钢绞线，盖上盖板和软塞，槽身混凝土浇筑。待槽身的混凝土强度达到100％，开始张拉钢绞线，在钢绞线中套设箍套，利用液压千斤顶增设预应力，将夹片卡入通孔中，之后将定位环卡入固定板的定位杆上并固定固定板，拧动顶紧螺母卡紧夹片，之后再固定箍套，固定完成以后撤下千斤顶，并切断多余钢绞线，在固定壳中浇筑收缩补偿混凝土。本发明能够提高渡槽的整体稳定性，在施工过程中能够提高材料和人工的利用率，工期短，材料周转快，穿插作业，成本投入低。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为常规预应力张拉的结构示意图；

图2为本发明一种渡槽预应力弧形张拉结构的结构示意图；

图3为本发明中锚具的结构示意图；

图4为本发明中锚具与导向板连接的结构示意图；

图5为本发明中盖板的结构示意图；

图6为本发明中导向板与调节组件连接的结构示意图；

图7为本发明中夹片与固定板连接的结构示意图；

图8为本发明中调节组件的结构示意图；

图9为本发明中夹片、卡紧组件、导向板和固定壳之间连接的结构示意图。

图中，1-渡槽；2-钢绞线；4-固定槽；5-固定壳；6-夹片；8-通孔；9-支撑片；10-顶紧螺杆；11-顶紧螺母；12-固定板；13-卡板；14-加强板；16-第一定位凸起部；17-第二定位凸起部；18-连接片；19-固定螺栓；20-箍套；21-保护套；22-卡紧螺栓；23-卡紧螺母；24-卡紧部；25-定位环；26-定位杆；27-导向板；28-连接块；29-调节组件；30-第一固定块；31-第二固定块；32-调节螺杆；33-调节环；34-锁紧螺母；35-卡环；36-连接螺栓；37-连接螺母；38-扣板；39-盖板；40-第一凸块；41-第二凸块；42-收缩补偿混凝土。

具体实施方式

如图1至图9所示，为本发明一种渡槽预应力弧形张拉结构，包括渡槽1、钢绞线2和锚具，钢绞线2设于渡槽1中，钢绞线2呈弧形，钢绞线2的两端均设有锚具，渡槽1的上部设有固定槽4，锚具设于固定槽4中。采用弧形张拉，钢绞线2穿过整个渡槽1侧墙，张拉后钢绞线2和渡槽1自重形成反向受力，相互抵消，整体性能更加稳定。张拉端调整至渡槽1顶部后，张拉操作有足够空间，本跨渡槽1养护期间即可进行下一跨浇筑工作，提高材料和人工的利用率，工期短，材料周转快，穿插作业，成本投入低。

进一步，锚具包括固定壳5、夹片6和卡紧组件，固定壳5设于固定槽4中，固定壳5设有通孔8，夹片6设于通孔8中，钢绞线2穿过通孔8并设于夹片6之中，卡紧组件设于夹片6上，卡紧组件卡紧钢绞线2。锚具用于钢绞线2的卡紧固定，卡紧组件卡紧钢绞线2，张拉钢绞线2后，通过卡紧组件和夹片6将钢绞线2固定在固定壳5中。保证了整个渡槽1的张拉效果，提高渡槽1的整体性，延长了渡槽1的使用寿命。

通孔8由内向外孔径逐渐缩小，呈圆台状，夹片6的外侧与通孔8的内侧相贴合，夹片6的内侧与钢绞线2相贴合。卡紧组件设置在夹片6的上方，卡紧组件在钢绞线2的拉力下压紧夹片6，而夹片6在圆台状的通孔8作用下进一步收缩夹紧钢绞线2，提升了在固定壳5中固定钢绞线2的固定效果，能够保证设置的预应力大小符合规范，同时钢绞线2拉力越大，固定效果越好。

夹片6设有支撑片9，支撑片9设有顶紧螺杆10，顶紧螺杆10设有顶紧螺母11，固定壳5设有固定板12，固定板12设有卡板13，卡板13套设于顶紧螺杆10上，顶紧螺母11设于卡板13的下方，卡板13与固定板12之间设有加强板14，固定壳5设有第一定位槽和第二定位凸起部17，固定板12设有第一定位凸起部16和连接片18，第一定位凸起部16设于第一定位槽中，连接片18和固定壳5中穿设有固定螺栓19，支撑片9与第二定位凸起部17相匹配。在钢绞线2通过液压千斤顶张拉后，通过顶紧螺母11和顶紧螺栓配合，将夹片6顶入通孔8深处，卡紧钢绞线2。利用顶紧螺栓和顶紧螺母11，即使在钢绞线2张拉处于绷直状态，也能够将夹片6卡紧入通孔8中，方便了夹片6的卡紧安装，提高了钢绞线2的固定效果。

卡紧组件包括箍套20、保护套21、卡紧螺栓22和卡紧螺母23，卡紧螺栓22与卡紧螺母23螺纹连接，卡紧螺栓22与卡紧螺母23配合卡紧箍套20，保护套21设于箍套20中，箍套20设有卡紧部24。箍套20用于卡紧钢绞线2，保护套21设于箍套20的两端，避免钢绞线2弯曲被箍套20的两端割伤，影响钢绞线2的张拉效果。卡紧部24设置在箍套20中提升箍套20的卡紧效果。箍套20不固定在固定壳5上，一方面能够方便箍套20的卡紧，缩短卡紧钢绞线2所需的时间，提高施工效率，节约了固定箍套20到固定壳5上所需的时间，也避免箍套20结构复杂化使得箍套20卡紧钢绞线2更加麻烦。利用箍套20设置在夹片6上，钢绞线2给予箍套20拉力，将箍套20拉紧在夹片6上，夹片6在箍套20的作用下又进一步卡紧钢绞线2，箍套20和夹片6配合提高钢绞线2在固定壳5中的固定效果，提升渡槽1张拉质量，同时夹片6起到限位箍套20的作用，使得箍套20不需要固定连接的结构就能够固定在固定壳5中。

箍套20设有定位环25、固定板12设有定位杆26，定位杆26设于定位环25中。定位杆26和定位环25起到定位作用，方便箍套20在夹片6上的定位，提高夹片6的夹紧效果，避免箍套20在夹片6上位置偏移影响夹紧效果。

固定壳5设有导向板27，导向板27与固定壳5转动连接，导向板27设有连接块28，连接块28与固定壳5之间设有调节组件29，调节组件29与连接块28转动连接，调节组件29与固定壳5转动连接，调节组件29包括第一固定块30、第二固定块31、调节螺杆32和调节环33，第一固定块30与连接块28转动连接，第二固定块31与固定壳5转动连接，调节螺杆32与第一固定块30固定连接，调节环33设于第二固定块31上，调节环33与第二固定块31转动连接，调节螺杆32与调节环33螺纹连接，调节螺杆32螺纹连接有锁紧螺母34，锁紧螺母34卡于调节环33上。利用导向板27实现了钢绞线2的导向，避免钢绞线2在固定壳5通孔8处的磨损，同时在浇筑渡槽1混凝土前布置波纹管孔道时能够对波纹管起到导向作用便于波纹管的定位固定，也便于波纹管的弧度形成。导向板27通过调节组件29实现了角度的调节，调节范围在0-20°之间，在不同项目渡槽1或者桥梁施工中，渡槽1或者桥梁的大小往往不相同，即设置到槽身和桥身的钢绞线2弧度也不相同，通过调价组件的调节，实现了在不同尺寸的渡槽1或桥梁中运用同一种固定壳5，提高了整个锚具的泛用性。调节组件29采用调节螺杆32和调节环33实现长度调节，从而实现导向板27的角度调节，调节螺杆32和调节环33螺纹连接，转动调节环33即可实现调节组件29的长度调节，之后在辅以锁紧螺母34锁紧实现长度的固定。

第二固定块31设有卡环35，卡环35与第二固定块31之间形成环形孔，第二固定块31与调节环33之间设有连接螺栓36，连接螺栓36设有连接螺母37，连接螺栓36穿过环形孔与连接螺母37相连接。调节环33和第二固定块31转动连接方便调节长度，利用连接螺栓36和连接螺母37卡死第二固定块31和调节环33，避免调节环33转动，能够保持调节好的长度。

导向板27设有扣板38，导向板27与扣板38为可拆卸式连接。扣板38能够更好的固定波纹管，保证波纹管和钢绞线2的弧度，可拆卸式连接可以采用螺栓螺母的连接方式。

固定壳5设有盖板39和软塞，固定壳5设有第一凸块40，盖板39设有第二凸块41，第一凸块40和第二凸块41相互卡合，软塞与通孔8相匹配。在槽身混凝土浇筑过程中，利用盖板39和软塞封堵固定壳5，能够防止混凝土进入固定壳5和通孔8，方便后续钢绞线2的张拉固定。

本发明在应用时，根据渡槽1的设计需求将波纹管固定在钢筋网中，之后调节导向片角度，使其符合使用需求，将锁紧螺母34松开并并拧至第一固定块30处，之后松开连接螺栓36，转动调节环33，使调节组件29的长度为施工所需长度，之后拧紧连接螺栓36并转动锁紧螺母34使其锁紧调节环33，在渡槽1钢筋网上确定固定壳5位置，之后将固定壳5焊接在钢筋网上，之后利用扣板38将波纹管固定在导向板27上，之后再穿设钢绞线2，盖上盖板39和软塞，槽身混凝土浇筑。待槽身的混凝土强度达到100％，开始张拉钢绞线2，在钢绞线2中套设箍套20，利用液压千斤顶增设预应力，将夹片6卡入通孔8中，之后将定位环25卡入固定板12的定位杆26上并固定固定板12，拧动顶紧螺母11卡紧夹片6，之后再固定箍套20，固定完成以后撤下千斤顶，并切断多余钢绞线2，在固定壳5中浇筑收缩补偿混凝土42。本发明能够提高渡槽1的整体稳定性，在施工过程中能够提高材料和人工的利用率，工期短，材料周转快，穿插作业，成本投入低。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种渡槽预应力弧形张拉结构，包括渡槽、钢绞线和锚具，所述钢绞线设于所述渡槽中，其特征在于：所述钢绞线呈弧形，所述钢绞线的两端均设有所述锚具，所述渡槽的上部设有固定槽，所述锚具设于所述固定槽中。

2.根据权利要求1所述的一种渡槽预应力弧形张拉结构，其特征在于：所述锚具包括固定壳、夹片和卡紧组件，所述固定壳设于所述固定槽中，所述固定壳设有通孔，所述夹片设于所述通孔中，所述钢绞线穿过所述通孔并设于所述夹片之中，所述卡紧组件设于所述夹片上，所述卡紧组件卡紧所述钢绞线。

3.根据权利要求2所述的一种渡槽预应力弧形张拉结构，其特征在于：所述通孔由内向外孔径逐渐缩小，呈圆台状，所述夹片的外侧与所述通孔的内侧相贴合，所述夹片的内侧与所述钢绞线相贴合。

4.根据权利要求2所述的一种渡槽预应力弧形张拉结构，其特征在于：所述夹片设有支撑片，所述支撑片设有顶紧螺杆，所述顶紧螺杆设有顶紧螺母，所述固定壳设有固定板，所述固定板设有卡板，所述卡板套设于所述顶紧螺杆上，所述顶紧螺母设于所述卡板的下方，卡板与所述固定板之间设有加强板，所述固定壳设有第一定位槽和第二定位凸起部，所述固定板设有第一定位凸起部和连接片，所述第一定位凸起部设于所述第一定位槽中，所述连接片和所述固定壳中穿设有固定螺栓，所述支撑片与所述第二定位凸起部相匹配。

5.根据权利要求2所述的一种渡槽预应力弧形张拉结构，其特征在于：所述卡紧组件包括箍套、保护套、卡紧螺栓和卡紧螺母，所述卡紧螺栓与所述卡紧螺母螺纹连接，所述卡紧螺栓与所述卡紧螺母配合卡紧所述箍套，所述保护套设于所述箍套中，所述箍套设有卡紧部。

6.根据权利要求5所述的一种渡槽预应力弧形张拉结构，其特征在于：所述箍套设有定位环、所述固定板设有定位杆，所述定位杆设于所述定位环中。

7.根据权利要求1所述的一种渡槽预应力弧形张拉结构，其特征在于：所述固定壳设有导向板，所述导向板与所述固定壳转动连接，所述导向板设有连接块，所述连接块与所述固定壳之间设有调节组件，所述调节组件与所述连接块转动连接，所述调节组件与所述固定壳转动连接，所述调节组件包括第一固定块、第二固定块、调节螺杆和调节环，所述第一固定块与所述连接块转动连接，所述第二固定块与所述固定壳转动连接，所述调节螺杆与所述第一固定块固定连接，所述调节环设于所述第二固定块上，所述调节环与所述第二固定块转动连接，所述调节螺杆与所述调节环螺纹连接，所述调节螺杆螺纹连接有锁紧螺母，所述锁紧螺母卡于所述调节环上。

8.根据权利要求7所述的一种渡槽预应力弧形张拉结构，其特征在于：所述第二固定块设有卡环，所述卡环与所述第二固定块之间形成环形孔，所述第二固定块与所述调节环之间设有连接螺栓，所述连接螺栓设有连接螺母，所述连接螺栓穿过所述环形孔与所述连接螺母相连接。

9.根据权利要求7所述的一种渡槽预应力弧形张拉结构，其特征在于：所述导向板设有扣板，所述导向板与所述扣板为可拆卸式连接。

10.根据权利要求2所述的一种渡槽预应力弧形张拉结构，其特征在于：所述固定壳设有盖板和软塞，所述固定壳设有第一凸块，所述盖板设有第二凸块，所述第一凸块和所述第二凸块相互卡合，所述软塞与所述通孔相匹配。

Images