CN111636301B - 一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具及张拉方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具及张拉方法，包括主工作锚板、工作夹片、防松部件和锚固件，主工作锚板套在钢绞线外并与锚垫板抵接，工作夹片套接在钢绞线外并插接在主工作锚板顶部，锚固件套接在钢绞线外并抵接在工作夹片顶部，防松部件架设在主工作锚板上，其中，防松部件包括主架、压板和螺栓，主架螺纹连接在主工作锚板外壁上，压板滑动连接在锚固件顶部的主架内，压板抵接在锚固件顶部，若干个螺栓成环状间隔螺纹连接在主架上，螺栓与压板顶端面抵接，螺栓下移以使压板与锚固件紧密配合，本发明具有消除第二次张拉时钢绞线的预应力损失的优点。

Description

一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具及张拉方法

技术领域

本发明涉及桥梁预应力施工技术领域，尤其涉及一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具及张拉方法。

背景技术

目前，在桥梁预应力体系施工过程中，为了降低预应力损失，大多采用低回缩锚具二次张拉装置，且“限位板式”张拉锚具占据了市场绝大份额。

传统低回缩锚具，在第二次张拉过程中，仅靠工作夹片与工作锚板之间的摩擦力来带动工作锚板一起运动，仅靠摩擦力来带动工作锚板，造成了该过程充满不确定性，工作夹片和工作锚板之间可能会松动，产生相对滑移，此时即使旋紧承压螺母后，钢绞线依然产生回缩，最后导致二次张拉降低预应力损失的目的无法完全实现。

针对上述问题，后提出可在第一次张拉时，减小限位板限位距离以增大工作夹片对工作锚板的正压力，但此方案也会增大夹片内啮齿对钢绞线的咬伤，刮掉的钢绞线钢屑会存积在夹片的齿缝内，降低了夹片的锚固性能，千斤顶放张时甚至会发生滑丝造成假锚现象。

因此，针对以上不足，需要提供一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具及张拉方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决钢绞线滑丝造成预应力损失的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具及张拉方法，包括主工作锚板、工作夹片、防松部件和锚固件，主工作锚板套在钢绞线外并与锚垫板抵接，工作夹片套接在钢绞线外并插接在主工作锚板顶部，锚固件套接在钢绞线外并抵接在工作夹片顶部，防松部件架设在主工作锚板上，其中，防松部件包括主架、压板和螺栓，主架螺纹连接在主工作锚板外壁上，压板滑动连接在锚固件顶部的主架内，压板抵接在锚固件顶部，若干个螺栓成环状间隔螺纹连接在主架上，螺栓与压板顶端面抵接，螺栓下移以使压板与锚固件紧密配合。

通过采用上述技术方案，在第二张拉时设置防松部件，通过压板将工作夹片固定在主工作锚板上，由于第二次张拉时设置有锚固件，可承担部分钢绞线和工具夹片之间的啮合力，降低了滑丝的可能性，防止第二次张拉时夹片发生滑移而最终导致预应力的损失。

作为对本发明的进一步说明，优选地，锚固件包括分叉部和结合部，若干个分叉部呈环状间隔固连在结合部外，分叉部和结合部套接在钢绞线外。

通过采用上述技术方案，设置带分叉部的锚固件，通过将焊枪的枪头伸入分叉部之间的间隔处进行焊接，增大锚固件的焊接面，使锚固件与钢绞线的连接更为稳固。

作为对本发明的进一步说明，优选地，分叉部内壁与结合部内壁口径小于钢绞线外径，分叉部内壁与结合部内壁上均开设有螺旋状的槽，所述槽螺旋方向与钢绞线螺旋方向不同。

通过采用上述技术方案，使锚固件可稳定夹持住钢绞线，使锚固件不易在钢绞线上移动。

作为对本发明的进一步说明，优选地，主架侧壁镂空且镂空孔的宽度大于焊枪枪头的宽度。

通过采用上述技术方案，可在第二次张拉后伸入焊枪将锚固件焊接在钢绞线上，使锚固件更加稳定固定在钢绞线上，进一步避免钢绞线回缩。

作为对本发明的进一步说明，优选地，防松部件外围有撑脚，撑脚为带有支腿的柱状体，撑脚底端抵接在主工作锚板周围的锚垫板上，撑脚顶端抵接有千斤顶，钢绞线伸入千斤顶内。

通过采用上述技术方案，利用千斤顶配合撑脚的支撑可实现钢绞线的张拉。

作为对本发明的进一步说明，优选地，千斤顶顶部插接有工具锚板，工具锚板顶部插接有工具夹片，工具夹片呈倒圆锥状并插接入工具锚板内，钢绞线插入工具夹片内。

通过采用上述技术方案，避免钢绞线在张拉端产生回缩，使千斤顶的张拉均是张拉混凝土内的钢绞线。

一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具的张拉方法，包括以下步骤：

Ⅰ.清理锚垫板表面杂物，按顺序依次将主工作锚板、工作夹片安装至钢绞线上，主工作锚板外螺纹连接承压螺母；

Ⅱ.第一次张拉前，在主工作锚板顶部依次抵接第一限位板和副工作锚板，千斤顶支撑在副工作锚板上，在千斤顶顶部安装好工具锚板和工具夹片之后，即可进行第一次张拉；

Ⅲ.第一次张拉分15％、30％、100％三级张拉，张拉完成后，将工具夹片、工具锚板、千斤顶、副工作锚板、第一限位板依次取出，安装锚固件、防松部件和撑脚，锚固件、防松部件和撑脚上的孔位与钢绞线同轴；

Ⅳ.在撑脚上安装千斤顶、工具锚板和工具夹片，进行第二次张拉；

Ⅴ.第二次张拉直接张拉至100％，张拉力与第一次100％相同，并持荷5分钟，将承压螺母向下旋紧后，将锚固件焊接在钢绞线上；

Ⅵ.缓慢放张千斤顶，随后依次拆下工具夹片、工具锚板、千斤顶和撑脚，切除多余钢绞线，灌浆封锚，完成预应力张拉。

通过采用上述技术方案，利用两次张拉，将钢绞线逐步张紧，且有效地避免回缩，使钢绞线内的预应力完全消除，且整个过程步骤明确，操作方便。

作为对本发明的进一步说明，优选地，第一限位板底部开设有第一盲槽和第二盲槽，第二盲槽口径小于主工作锚板外径，主工作锚板外径小于第一盲槽口径，第二盲槽的高度为第一限位板的设计限位距离。

通过采用上述技术方案，为工作夹片在第一次张拉时提供一定的空间，减少第一张拉的千斤顶所受的反作用力，不仅能较为省力地张拉钢绞线，还通过逐步张拉的过程，逐步消除钢绞线大的预应力。

作为对本发明的进一步说明，优选地，第一次张拉前将承压螺母旋出锚垫板底部3-5mm。

通过采用上述技术方案，防止张拉受力时损坏丝扣导致二次张拉后不能将承压螺母旋下。

作为对本发明的进一步说明，优选地，安装工具夹片前将千斤顶油缸提前顶出30-50mm。

通过采用上述技术方案，保证第二次张拉后工具夹片可顺利取出。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

1、在第二张拉时设置防松部件，通过压板将工作夹片固定在工作锚板上，防止了第二次张拉时夹片发生滑移而最终导致预应力的损失；

2、第二次张拉后，千斤顶放张前，在工作夹片的顶面焊接锚固件，可承担部分钢绞线和工具夹片之间的啮合力，防止发生滑丝；

3、设有两组限位板和工作锚板，可适应不同混凝土槽深的预应力张拉；承压螺母张拉前旋出锚垫板3-5mm，解决了承压螺母在张拉时受力而损坏丝扣的问题，以优化原有的张拉工艺。

附图说明

图1是本发明的第一次张拉设备的剖面图；

图2是图1中A的放大图；

图3是本发明的第二次张拉设备的剖面图；

图4是图3中B的放大图；

图5是本发明的防松部件俯视图；

图6是本发明的锚固件结构图；

图7是本发明的锚固件横截面图。

图中：1、主工作锚板；11、承压螺母；2、工作夹片；3、防松部件；31、主架；32、压板；33、螺栓；34、线孔；4、锚固件；41、分叉部；42、结合部；5、钢绞线；6、第一限位板；61、第一盲槽；62、第二盲槽；7、副工作锚板；71、第二限位板；8、千斤顶；81、工具锚板；82、工具夹片；9、锚垫板；91、混凝土表面；92、撑脚。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具，因共有两次张拉，则每次张拉工艺所需的锚具不同，其中第一次张拉时所需的锚具，结合图1、图2，包括主工作锚板1、工作夹片2、第一限位板6和副工作锚板7，主工作锚板1套在钢绞线5外并与锚垫板9抵接，工作夹片2套接在钢绞线5外并插接在主工作锚板1顶部，第一限位板6套接钢绞线5外并抵接在主工作锚板1上方，副工作锚板7套接钢绞线5外并抵接在第一限位板6顶端面上，副工作锚板7顶端面抵接有第二限位板71，第二限位板71外形与第一限位板6相同，第二限位板71套接在钢绞线5外，第二限位板71顶部抵接有千斤顶8，若干根钢绞线5从混凝土建材中的锚垫板9伸出并深出千斤顶8外。

结合图1、图2，主工作锚板1为圆柱形的实心构件，主工作锚板1外部开有螺纹，主工作锚板1外螺纹连接有承压螺母11，主工作锚板1中间开有若干个供钢绞线5穿过的通孔，工作夹片2为三片式锥状的金属块，工作夹片2内部设有啮齿形的槽，以使工作夹片2稳定夹持钢绞线5；第一限位板6为下部开有两层圆形盲槽的圆板，第一盲槽61的直径略大于主工作锚板1的外径，第一盲槽61面抵接在主工作锚板1的顶面上，第二盲槽62直径略小于第一盲槽61，第二盲槽62高度即为第一限位板6的限位距离，第二盲槽62上还开有供钢绞线5穿过的圆孔，为工作夹片2在第一次张拉时提供一定的空间，减少第一张拉的千斤顶8所受的反作用力，不仅能较为省力地张拉钢绞线5，还通过逐步张拉的过程，逐步提高钢绞线5的预应力；副工作锚板7和第二限位板71的结构分别与主工作锚板1和第一限位板6相同，第一次张拉前依次安装在第一限位板6上端，保证千斤顶8的底部与混凝土表面91有一定的工作空间。

结合图1、图2，千斤顶8顶部插接有工具锚板81，工具锚板81顶部插接有工具夹片82，工具夹片82呈倒圆锥状并插接入工具锚板81内，钢绞线5插入工具夹片82内，设置工具锚板81和工具夹片82避免钢绞线5在张拉端产生回缩，使千斤顶8的张拉均是混凝土内的钢绞线5。

结合图3、图4和图5，第二次张拉工艺的锚具，包括主工作锚板1、工作夹片2、防松部件3和锚固件4，主工作锚板1套在钢绞线外并与锚垫板9抵接，工作夹片2套接在钢绞线5外并插接在主工作锚板1顶部，锚固件4套接在钢绞线5外并抵接在工作夹片2顶部，防松部件3架设在主工作锚板1上，主工作锚板1和工作夹片2与第一次张拉工艺的主工作锚板1和工作夹片2相同；防松部件3包括主架31、压板32和螺栓33，主架31为筒状结构，主架31侧壁镂空且镂空孔的宽度大于焊枪枪头的宽度，可在第二次张拉后伸入焊枪将锚固件4焊接在钢绞线5上，使锚固件4更加稳定固定在钢绞线5上，进一步避免钢绞线5回缩；主架31螺纹连接在主工作锚板1外壁上，压板32滑动连接在锚固件4顶部的主架31内，压板32抵接在锚固件4顶部，压板32上开设有线孔34，钢绞线5穿过线孔34，四个螺栓33成环状间隔螺纹连接在主架31上，螺栓33与压板32顶端面抵接，螺栓33下移以使压板32与锚固件4紧密配合。

结合图4、图6和图7，锚固件4包括分叉部41和结合部42，锚固件4为柱状体结构，三个扇形的分叉部41呈环状间隔固连在环状的结合部42外，分叉部41和结合部42套接在钢绞线5外，分叉部41内壁与结合部42内壁口径小于钢绞线5外径，分叉部41内壁与结合部42内壁上均开设有螺旋状的槽，所述槽螺旋方向与钢绞线5螺旋方向不同，使锚固件4稳定夹持住钢绞线5，使锚固件4不易在钢绞线5上移动；设置带分叉部41的锚固件4，通过将焊枪的枪头伸入分叉部41之间的间隔处进行焊接，增大锚固件4的焊接面，使锚固件4与钢绞线5的连接更为稳固。

结合图3、图4，防松部件3外围有撑脚92，撑脚92为带有支腿的柱状体，撑脚92底端抵接在主工作锚板1周围的锚垫板9上，撑脚92顶端抵接有千斤顶8，钢绞线5伸入千斤顶8内，利用千斤顶8配合撑脚92的支撑可实现钢绞线5的第二次张拉。

本发明还提供一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具的张拉方法，包括以下步骤：

Ⅰ.清理锚垫板9表面杂物，按顺序依次将主工作锚板1、工作夹片2安装至钢绞线5上，主工作锚板1外螺纹连接承压螺母11，承压螺母11旋出锚垫板9底部3-5mm，以防止张拉受力时损坏丝扣导致二次张拉后不能将承压螺母11旋下；

Ⅱ.第一次张拉前，在主工作锚板1顶部依次抵接第一限位板6、副工作锚板7和第二限位板71，千斤顶8支撑在第二限位板71上，在千斤顶8顶部安装好工具锚板81和工具夹片82之后，即可进行第一次张拉；

Ⅲ.第一次张拉分15％、30％、100％三级张拉，张拉完成后，将工具夹片82、工具锚板81、千斤顶8、第二限位板71、副工作锚板7、第一限位板6依次取出，安装锚固件4、防松部件3和撑脚11，锚固件4、防松部件3和撑脚11上的孔位与钢绞线5同轴；

Ⅳ.在撑脚11上安装千斤顶8、工具锚板81和工具夹片82，进行第二次张拉，其中安装工具夹片82前将千斤顶8的油缸提前顶出30-50mm，保证第二次张拉后工具夹片82可顺利取出；

Ⅴ.第二次张拉直接张拉至100％，张拉力与第一次100％相同，并持荷5分钟，将承压螺母11向下与混凝土表面91旋紧后，将锚固件4焊接在钢绞线5上；

Ⅵ.缓慢放张千斤顶8，随后依次拆下工具夹片82、工具锚板81、千斤顶8和撑脚92，切除多余钢绞线5，灌浆封锚，完成预应力张拉。

通过上述方法，利用两次张拉，将钢绞线5逐步张紧，且有效地避免回缩，增加钢绞线5的预应力，且整个过程步骤明确，操作方便；在第二张拉时设置防松部件3，通过压板32将工作夹片2固定在主工作锚板1上，由于第二次张拉时设置有锚固件4，可承担部分钢绞线5和工具夹片82之间的啮合力，降低了滑丝的可能性，防止第二次张拉时夹片发生滑移而最终导致预应力的损失。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具，其特征在于：包括主工作锚板(1)、工作夹片(2)、防松部件(3)和锚固件(4)，主工作锚板(1)套在钢绞线(5)外并与锚垫板(9)抵接，工作夹片(2)套接在钢绞线(5)外并插接在主工作锚板(1)顶部，锚固件(4)套接在钢绞线(5)外并抵接在工作夹片(2)顶部，防松部件(3)架设在主工作锚板(1)上，其中，

防松部件(3)包括主架(31)、压板(32)和螺栓(33)，主架(31)螺纹连接在主工作锚板(1)外壁上，压板(32)滑动连接在锚固件(4)顶部的主架(31)内，压板(32)抵接在锚固件(4)顶部，若干个螺栓(33)成环状间隔螺纹连接在主架(31)上，螺栓(33)与压板(32)顶端面抵接，螺栓(33)下移以使压板(32)与锚固件(4)紧密配合。

2.根据权利要求1所述的一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具，其特征在于：锚固件(4)包括分叉部(41)和结合部(42)，若干个分叉部(41)呈环状间隔固连在结合部(42)外，分叉部(41)和结合部(42)套接在钢绞线(5)外。

3.根据权利要求2所述的一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具，其特征在于：分叉部(41)内壁与结合部(42)内壁口径小于钢绞线(5)外径，分叉部(41)内壁与结合部(42)内壁上均开设有螺旋状的槽，所述槽螺旋方向与钢绞线(5)螺旋方向不同。

4.根据权利要求1所述的一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具，其特征在于：主架(31)侧壁镂空且镂空孔的宽度大于焊枪枪头的宽度。

5.根据权利要求1所述的一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具，其特征在于：防松部件(3)外围有撑脚(92)，撑脚(92)为带有支腿的柱状体，撑脚(92)底端抵接在主工作锚板(1)周围的锚垫板(9)上，撑脚(92)顶端抵接有千斤顶(8)，钢绞线(5)伸入千斤顶(8)内。

6.根据权利要求5所述的一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具，其特征在于：千斤顶(8)顶部插接有工具锚板(81)，工具锚板(81)顶部插接有工具夹片(82)，工具夹片(82)呈倒圆锥状并插接入工具锚板(81)内，钢绞线(5)插入工具夹片(82)内。

7.一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具的张拉方法，其特征在于：包括以下步骤，

Ⅰ.清理锚垫板(9)表面杂物，按顺序依次将主工作锚板(1)、工作夹片(2)安装至钢绞线(5)上，主工作锚板(1)外螺纹连接承压螺母(11)；

Ⅱ.第一次张拉前，在主工作锚板(1)顶部依次抵接第一限位板(6)和副工作锚板(7)，千斤顶(8)支撑在副工作锚板(7)上，在千斤顶(8)顶部安装好工具锚板(81)和工具夹片(82)之后，即可进行第一次张拉；

Ⅲ.第一次张拉分15％、30％、100％三级张拉，张拉完成后，将工具夹片(82)、工具锚板(81)、千斤顶(8)、副工作锚板(7)、第一限位板(6)依次取出，安装锚固件(4)、防松部件(3)和撑脚(92)，锚固件(4)、防松部件(3)和撑脚(92)上的孔位与钢绞线(5)同轴；其中防松部件(3)包括主架(31)、压板(32)和螺栓(33)，主架(31)螺纹连接在主工作锚板(1)外壁上，压板(32)滑动连接在锚固件(4)顶部的主架(31)内，压板(32)抵接在锚固件(4)顶部，若干个螺栓(33)成环状间隔螺纹连接在主架(31)上，螺栓(33)与压板(32)顶端面抵接，螺栓(33)下移以使压板(32)与锚固件(4)紧密配合；

Ⅳ.在撑脚(92)上安装千斤顶(8)、工具锚板(81)和工具夹片(82)，进行第二次张拉；

Ⅴ.第二次张拉直接张拉至100％，张拉力与第一次100％相同，并持荷5分钟，将承压螺母(11)向下旋紧后，将锚固件(4)焊接在钢绞线(5)上；

Ⅵ.缓慢放张千斤顶(8)，随后依次拆下工具夹片(82)、工具锚板(81)、千斤顶(8)和撑脚(92)，切除多余钢绞线(5)，灌浆封锚，完成预应力张拉。

8.根据权利要求7所述的一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具的张拉方法，其特征在于：第一限位板(6)底部开设有第一盲槽(61)和第二盲槽(62)，第二盲槽(62)口径小于主工作锚板(1)外径，主工作锚板(1)外径小于第一盲槽(61)口径，第二盲槽(62)的高度为第一限位板(6)的设计限位距离。

9.根据权利要求7所述的一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具的张拉方法，其特征在于：第一次张拉前将承压螺母(11)旋出锚垫板(9)底部3-5mm。

10.根据权利要求7所述的一种减小预应力损失的低回缩二次张拉锚具的张拉方法，其特征在于：安装工具夹片(82)前将千斤顶(8)油缸提前顶出30-50mm。

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