CN112160506B - 无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具及张拉装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具及张拉装置和方法，无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具安装在混凝土结构端面露出的预应力钢绞线端部，包括二次张拉锚具和二次张拉外环；张拉装置包括内连接锚具、张拉用钢绞线、外连接锚具和施力组件；本发明提供的张拉方法在对张拉用钢绞线张拉的过程中，拧进二次张拉外环，实现预应力钢绞线的伸长和锚固，达到预应力提高的目的。在不进行二次张拉时，工程中不需要二次张拉外环，因此工程造价并不增加，只有需要二次张拉增加预应力值时，才使用二次张拉外环，因此，该方法的相应结构搭建简单，操作简单可靠，经济适用，推广性强。

Description

无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具及张拉装置和方法

技术领域

本发明涉及预应力技术领域，更具体的说是涉及一种无粘结预应力钢绞线张拉端用单孔锚具，工程在使用过程中由于预应力损失或结构增加荷载而需要二次张拉时，可利用此锚具及配套二次张拉装置实现预应力钢绞线的二次张拉和预应力值提高。

背景技术

无粘结预应力筋在建筑工程中广泛应用。无粘结预应力筋在施工结束后其端部是通过夹片锚具和承压板固定在混凝土的端面，预应力筋切筋后端部露出锚具，按规范规定不小于30mm，一般也不大于50mm。

但是，许多建筑工程在使用若干年后因为要改变使用功能，或者是由于长期的预应力损失，已经不能达到设计要求的预应力值，需要对预应力进行二次张拉，提高预应力值。通常用的无粘结预应力筋为直径15.2mm的钢绞线，截面积为140mm²，预应力大小一般为14吨～20吨，现有的千斤顶进行预应力张拉至少要留有200mm钢绞线才可以实现，因此，现有的千斤顶无法直接张拉端部露出锚具的30mm～50mm钢绞线，要进行预应力筋二次张拉是非常困难的，目前还没有有效的二次张拉方法。另外，即使能实现千斤顶的张拉，钢绞线二次张拉后会根据力的不同及钢绞线长度不同伸长出一定长度，如20mm-30mm，由于原锚具的夹片和锚环已经与钢绞线夹紧，难以利用原锚具和夹片进行退锚后重新锚固。

因此，提供一种操作简单，实现预应力钢绞线二次张拉并可靠锚固的装置及方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具，安装在混凝土结构端面露出的预应力钢绞线端部，所述预应力钢绞线上套设有与所述混凝土结构端面贴合的承压板；包括：二次张拉锚具和二次张拉外环；

所述二次张拉锚具包括二次张拉锚环和二次张拉楔形夹片；所述二次张拉锚环套设在所述预应力钢绞线端部，且外部具有螺纹；所述二次张拉楔形夹片涨紧在所述预应力钢绞线侧壁和二次张拉锚环之间；

所述二次张拉外环的内壁具有内螺纹，且其内壁与所述二次张拉锚环的外壁螺纹连接；所述二次张拉外环朝向所述承压板的一端与所述承压板顶紧。

通过上述技术方案，本发明提供的二次张拉锚具能够代替目前使用的单孔夹片锚具使用在工程中，在现有锚具基础上在外设置螺纹，结构简单，适合于由于长期预应力损失而需要进行二次张拉；当需要二次张拉时，利用二次张拉外环与二次张拉锚具的配套螺纹，实现预应力钢绞线的伸长和锚固，达到预应力提高的目的。

在工程施工中第一次预应力张拉时，不需要二次张拉外环，只需要二次张拉锚环和二次张拉楔形夹片就可以实现预应力钢绞线的张拉锚固，如果工程不需要二次张拉，二次张拉锚环和二次张拉楔形夹片就如同常规锚具一样使用，仅仅是二次张拉锚环外侧有外螺纹而并不使用。

优选的，在上述一种无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具中，所述二次张拉外环远离所述承压板的一端至其中部具有所述内螺纹。能够满足二次张拉外环的拧进需求。

本发明还提供了一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置，包括：内连接锚具、张拉用钢绞线、外连接锚具和施力组件；

所述内连接锚具包括内锚环和内楔形夹片；所述内锚环套设在所述预应力钢绞线端头，且外部具有螺纹；所述内楔形夹片涨紧在所述预应力钢绞线端头侧壁和内锚环之间；

所述张拉用钢绞线的端头与所述预应力钢绞线的端头对应，且同轴布置，并向所述混凝土结构的反方向延伸；

所述外连接锚具包括外锚环和外楔形夹片；所述外锚环套设在所述张拉用钢绞线端头，且端头内部具有螺纹，并与所述内锚环螺纹连接；所述外楔形夹片涨紧在所述张拉用钢绞线端头侧壁和外锚环之间；

所述施力组件位于所述混凝土结构端面且与延伸出的所述张拉用钢绞线连接，并用于向所述张拉用钢绞线施加远离所述混凝土结构端面的拉力。

通过上述技术方案，本发明通过提供张拉用钢绞线，通过内连接锚具和外连接锚具的楔形夹片和锚环的连接结构，将预应力钢绞线和张拉用钢绞线快速连接形成整体，通过施力组件的配合能够对预应力钢绞线进行张拉，利用张拉用钢绞线和内、外连接锚具可实现任意一根预应力钢绞线的延长并张拉，利用二次张拉外环与二次张拉锚具的配套螺纹，实现预应力钢绞线的伸长和锚固，达到预应力提高的目的。

优选的，在上述一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置中，所述施力组件包括反力架和张拉千斤顶；所述反力架穿过所述张拉用钢绞线并与所述混凝土结构端面贴合；所述张拉千斤顶穿过所述张拉用钢绞线且顶紧所述反力架，所述张拉千斤顶与所述张拉用钢绞线连接。通过张拉千斤顶和反力架的配合，能够稳定有效地实现对张拉用钢绞线的张拉。

优选的，在上述一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置中，所述反力架包括圆钢管、力扩散钢板、端头圆钢板和三角加劲板；所述圆钢管同轴套设在所述张拉用钢绞线外侧；所述力扩散钢板固定在所述圆钢管的端头，且具有用于所述张拉用钢绞线穿过的第一通孔，并与所述混凝土结构端面贴合；所述端头圆钢板固定在所述圆钢管的另一端，且具有用于所述张拉用钢绞线通过的第二通孔；所述三角加劲板的数量为多个，且固定在所述圆钢管的外壁和力扩散钢板之间。反力架结构简单，使用方便，不必与混凝土结构硬性连接，能够起到良好的支撑效果，且能够将反力匀布在混凝土结构的表面。

优选的，在上述一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置中，所述三角加劲板的数量为3-4块。能够提高连接的结构强度和稳定性。

优选的，在上述一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置中，所述张拉用钢绞线与工程用钢绞线规格相同，长度500mm—600mm。满足所需的张拉长度即可。

需要说明的是，所述二次张拉锚环的内壁具有与所述二次张拉楔形夹片角度匹配的斜面结构；所述内锚环的内壁具有与所述内楔形夹片角度匹配的斜面结构；所述外锚环的内壁具有与所述外楔形夹片角度匹配的斜面结构。以使得锚环和楔形夹片之间能形成卡接夹紧的效果。

本发明还提供了一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置的张拉方法，包括以下步骤：

S1、将二次张拉外环螺纹连接在二次张拉锚环外侧，并使端头与承压板顶紧贴合；

S2、在预应力钢绞线端头连接内锚环和内楔形夹片，在张拉用钢绞线端头连接外锚环和外楔形夹片，并将外锚环与内锚环螺纹连接；

S3、将施力组件连接在张拉用钢绞线外侧，进行预应力张拉；

S4、在张拉用钢绞线张拉的同时，向承压板方向拧进二次张拉外环，直到达到二次张拉力时，二次张拉外环拧进到与承压板顶紧，并拆卸施力组件，完成张拉。

通过上述技术方案，本发明提供的张拉方法以无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具为基础结构，以内、外连接锚具，张拉用钢绞线和施力组件为张拉装置，在对张拉用钢绞线张拉的过程中，拧进二次张拉外环，实现预应力钢绞线的伸长和锚固，达到预应力提高的目的，方法的相应结构搭建简单，操作简单可靠，推广性强。

优选的，在上述一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置的张拉方法中，在步骤S1之前，剔除预应力钢绞线端部的混凝土，使二次张拉锚环外露；在步骤S4之后，使用混凝土封堵二次张拉锚环。封堵是为了恢复混凝土结构的原有结构，也方便剔除。

优选的，在上述一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置的张拉方法中，在步骤S2中，通过内锚环和内楔形夹片将预应力钢绞线露出二次张拉锚环的部分夹持锚固，并施加远离承压板方向的力收紧内锚环，使内楔形夹片夹紧预应力钢绞线端部；通过外锚环和外楔形夹片将张拉用钢绞线一端夹持锚固，并施加向承压板方向的力收紧外锚环；将外锚环与内锚环螺纹连接拧紧。操作简单方便，连接的稳定性强。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具及张拉装置和方法，具有以下有益效果：

1、本发明提供的二次张拉锚具能够代替目前使用的单孔夹片锚具使用在工程中，在现有锚具基础上在外设置螺纹，结构简单，适合于由于长期预应力损失而需要进行二次张拉；当需要二次张拉时，利用二次张拉外环与二次张拉锚具的配套螺纹，实现预应力钢绞线的伸长和锚固，达到预应力提高的目的。

2、本发明通过提供张拉用钢绞线，通过内连接锚具和外连接锚具的楔形夹片和锚环的连接结构，将预应力钢绞线和张拉用钢绞线快速连接形成整体，通过施力组件的配合能够对预应力钢绞线进行张拉，利用张拉用钢绞线和内、外连接锚具可实现任意一根预应力钢绞线的延长并张拉，利用二次张拉外环与二次张拉锚具的配套螺纹，实现预应力钢绞线的伸长和锚固，达到预应力提高的目的。

3、本发明提供的张拉方法以无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具为基础结构，以内、外连接锚具，张拉用钢绞线和施力组件为张拉装置，在对张拉用钢绞线张拉的过程中，拧进二次张拉外环，实现预应力钢绞线的伸长和锚固，达到预应力提高的目的，方法的相应结构搭建简单，操作简单可靠，推广性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具的结构示意图；

图2附图为本发明提供的张拉装置的结构示意图；

图3附图为本发明提供的反力架的结构示意图；

图4附图为本发明提供的张拉方法中步骤S1之前剔除混凝土的结构示意图；

图5附图为本发明提供的张拉方法中步骤S1的结构示意图；

图6附图为本发明提供的张拉方法中步骤S2准备的结构示意图；

图7附图为本发明提供的张拉方法中步骤S2连接后的结构示意图；

图8附图为本发明提供的张拉方法中步骤S3的结构示意图；

图9附图为本发明提供的张拉方法中步骤S4张拉时的结构示意图；

图10附图为本发明提供的张拉方法中步骤S4拆除施力组件的结构示意图；

图11附图为本发明提供的张拉方法中步骤S4之后封堵混凝土的结构示意图。

其中：

1-混凝土端面；

2-预应力钢绞线；

3-承压板；

4-二次张拉锚具；

41-二次张拉锚环；42-二次张拉楔形夹片；

5-二次张拉外环；

6-内连接锚具；

61-内锚环；62-内楔形夹片；

7-张拉用钢绞线；

8-外连接锚具；

81-外锚环；82-外楔形夹片；

9-施力组件；

91-反力架；911-圆钢管；912-力扩散钢板；9121-第一通孔；913-端头圆钢板；9131-第二通孔；914-三角加劲板。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

实施例1：

参见附图1，本发明实施例公开了一种无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具，安装在混凝土结构1端面露出的预应力钢绞线2端部，预应力钢绞线2上套设有与混凝土结构1端面贴合的承压板3；包括：二次张拉锚具4和二次张拉外环5；

二次张拉锚具4包括二次张拉锚环41和二次张拉楔形夹片42；二次张拉锚环41套设在预应力钢绞线2端部，且外部具有螺纹；二次张拉楔形夹片42涨紧在预应力钢绞线2侧壁和二次张拉锚环41之间；

二次张拉外环5的内壁具有内螺纹，且其内壁与二次张拉锚环41的外壁螺纹连接；二次张拉外环5朝向承压板3的一端与承压板3顶紧。

为了进一步优化上述技术方案，二次张拉外环5远离承压板3的一端至其中部具有内螺纹。

实施例2：

参见附图2和附图3，本发明实施例公开了一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置，包括：内连接锚具6、张拉用钢绞线7、外连接锚具8和施力组件9；

内连接锚具6包括内锚环61和内楔形夹片62；内锚环61套设在预应力钢绞线2端头，且外部具有螺纹；内楔形夹片62涨紧在预应力钢绞线2端头侧壁和内锚环61之间；

张拉用钢绞线7的端头与预应力钢绞线2的端头对应，且同轴布置，并向混凝土结构1的反方向延伸；

外连接锚具8包括外锚环81和外楔形夹片82；外锚环81套设在张拉用钢绞线7端头，且端头内部具有螺纹，并与内锚环61螺纹连接；外楔形夹片82涨紧在张拉用钢绞线7端头侧壁和外锚环81之间；

施力组件9位于混凝土结构1端面且与延伸出的张拉用钢绞线7连接，并用于向张拉用钢绞线7施加远离混凝土结构1端面的拉力。

为了进一步优化上述技术方案，施力组件9包括反力架91和张拉千斤顶92；反力架91穿过张拉用钢绞线7并与混凝土结构1端面贴合；张拉千斤顶92穿过张拉用钢绞线7且顶紧反力架91，张拉千斤顶92与张拉用钢绞线7连接。

为了进一步优化上述技术方案，反力架91包括圆钢管911、力扩散钢板912、端头圆钢板913和三角加劲板914；圆钢管911同轴套设在张拉用钢绞线7外侧；力扩散钢板912固定在圆钢管911的端头，且具有用于张拉用钢绞线7穿过的第一通孔9121，并与混凝土结构1端面贴合；端头圆钢板913固定在圆钢管911的另一端，且具有用于张拉用钢绞线7通过的第二通孔9131；三角加劲板914的数量为多个，且固定在圆钢管911的外壁和力扩散钢板912之间。

为了进一步优化上述技术方案，三角加劲板914的数量为3-4块。

为了进一步优化上述技术方案，张拉用钢绞线7与工程用钢绞线规格相同，长度500mm—600mm。

参见附图4至附图11，本发明提供的配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置的张拉方法包括以下步骤：

S1、将二次张拉外环5螺纹连接在二次张拉锚环41外侧，并使端头与承压板3顶紧贴合；

S2、在预应力钢绞线2端头连接内锚环41和内楔形夹片42，在张拉用钢绞线7端头连接外锚环81和外楔形夹片82，并将外锚环81与内锚环41螺纹连接；

S3、将施力组件9连接在张拉用钢绞线7外侧，进行预应力张拉；

S4、在张拉用钢绞线7张拉的同时，向承压板3方向拧进二次张拉外环5，直到达到二次张拉力时，二次张拉外环5拧进到与承压板3顶紧，并拆卸施力组件9，完成张拉。

具体的，在步骤S1之前，剔除预应力钢绞线2端部的混凝土，使二次张拉锚环41外露；在步骤S4之后，使用混凝土封堵二次张拉锚环41。

在步骤S2中，通过内锚环61和内楔形夹片62将预应力钢绞线7露出二次张拉锚环41的部分夹持锚固，并施加远离承压板3方向的力收紧内锚环61，使内楔形夹片62夹紧预应力钢绞线2端部；通过外锚环81和外楔形夹片82将张拉用钢绞线7一端夹持锚固，并施加向承压板3方向的力收紧外锚环81；将外锚环81与内锚环61螺纹连接拧紧。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置，安装在混凝土结构(1)端面露出的预应力钢绞线(2)端部，所述预应力钢绞线(2)上套设有与所述混凝土结构(1)端面贴合的承压板(3)；其特征在于，包括：二次张拉锚具(4)、二次张拉外环(5)、内连接锚具(6)、张拉用钢绞线(7)、外连接锚具(8)和施力组件(9)；

所述二次张拉锚具(4)包括二次张拉锚环(41)和二次张拉楔形夹片(42)；所述二次张拉锚环(41)套设在所述预应力钢绞线(2)端部，且外部具有螺纹；所述二次张拉楔形夹片(42)涨紧在所述预应力钢绞线(2)侧壁和二次张拉锚环(41)之间；

所述二次张拉外环(5)的内壁具有内螺纹，且其内壁与所述二次张拉锚环(41)的外壁螺纹连接；所述二次张拉外环(5)朝向所述承压板(3)的一端与所述承压板(3)顶紧；

所述内连接锚具(6)包括内锚环(61)和内楔形夹片(62)；所述内锚环(61)套设在所述预应力钢绞线(2)端头，且外部具有螺纹；所述内楔形夹片(62)涨紧在所述预应力钢绞线(2)端头侧壁和内锚环(61)之间；

所述张拉用钢绞线(7)的端头与所述预应力钢绞线(2)的端头对应，且同轴布置，并向所述混凝土结构(1)的反方向延伸；

所述外连接锚具(8)包括外锚环(81)和外楔形夹片(82)；所述外锚环(81)套设在所述张拉用钢绞线(7)端头，且端头内部具有螺纹，并与所述内锚环(61)螺纹连接；所述外楔形夹片(82)涨紧在所述张拉用钢绞线(7)端头侧壁和外锚环(81)之间；

所述施力组件(9)位于所述混凝土结构(1)端面且与延伸出的所述张拉用钢绞线(7)连接，并用于向所述张拉用钢绞线(7)施加远离所述混凝土结构(1)端面的拉力。

2.根据权利要求1所述的一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置，其特征在于，所述二次张拉外环(5)远离所述承压板(3)的一端至其中部具有所述内螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置，其特征在于，所述施力组件(9)包括反力架(91)和张拉千斤顶(92)；所述反力架(91)穿过所述张拉用钢绞线(7)并与所述混凝土结构(1)端面贴合；所述张拉千斤顶(92)穿过所述张拉用钢绞线(7)且顶紧所述反力架(91)，所述张拉千斤顶(92)与所述张拉用钢绞线(7)连接。

4.根据权利要求3所述的一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置，其特征在于，所述反力架(91)包括圆钢管(911)、力扩散钢板(912)、端头圆钢板(913)和三角加劲板(914)；所述圆钢管(911)同轴套设在所述张拉用钢绞线(7)外侧；所述力扩散钢板(912)固定在所述圆钢管(911)的端头，且具有用于所述张拉用钢绞线(7)穿过的第一通孔(9121)，并与所述混凝土结构(1)端面贴合；所述端头圆钢板(913)固定在所述圆钢管(911)的另一端，且具有用于所述张拉用钢绞线(7)通过的第二通孔(9131)；所述三角加劲板(914)的数量为多个，且固定在所述圆钢管(911)的外壁和力扩散钢板(912)之间。

5.根据权利要求4所述的一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置，其特征在于，所述三角加劲板(914)的数量为3-4块。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置，其特征在于，所述张拉用钢绞线(7)与工程用钢绞线规格相同，长度500mm—600mm。

7.一种权利要求1-6任一项所述的配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置的张拉方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将二次张拉外环(5)螺纹连接在二次张拉锚环(41)外侧，并使端头与承压板(3)顶紧贴合；

S2、在预应力钢绞线(2)端头连接内锚环(41)和内楔形夹片(42)，在张拉用钢绞线(7)端头连接外锚环(81)和外楔形夹片(82)，并将外锚环(81)与内锚环(41)螺纹连接；

S3、将施力组件(9)连接在张拉用钢绞线(7)外侧，进行预应力张拉；

S4、在张拉用钢绞线(7)张拉的同时，向承压板(3)方向拧进二次张拉外环(5)，直到达到二次张拉力时，二次张拉外环(5)拧进到与承压板(3)顶紧，并拆卸施力组件(9)，完成张拉。

8.根据权利要求7所述的一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置的张拉方法，其特征在于，在步骤S1之前，剔除预应力钢绞线(2)端部的混凝土，使二次张拉锚环(41)外露；在步骤S4之后，使用混凝土封堵二次张拉锚环(41)。

9.根据权利要求7或8所述的一种配合无粘结预应力钢绞线用可二次张拉锚具使用的张拉装置的张拉方法，其特征在于，在步骤S2中，通过内锚环(61)和内楔形夹片(62)将预应力钢绞线(2 )露出二次张拉锚环(41)的部分夹持锚固，并施加远离承压板(3)方向的力收紧内锚环(61)，使内楔形夹片(62)夹紧预应力钢绞线(2)端部；通过外锚环(81)和外楔形夹片(82)将张拉用钢绞线(7)一端夹持锚固，并施加向承压板(3)方向的力收紧外锚环(81)；将外锚环(81)与内锚环(61)螺纹连接拧紧。

Images