CN1122153A - 后张拉锚头装置 - Google Patents

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Abstract

锚头装置，其主体的外切面有许多平截圆锥形空腔，其内切面有相应数目的平截圆锥形空腔，空腔的取向使外切面中空腔的窄端面对内切面中空腔的窄端。内切面为拱形，以便于制造空腔和便于使通入的锚索倾斜。拱形切面也便于支承板中的锚头装置的自动定心。楔形部件用于固定住锚头装置的外切面中空腔内的锚索。六角形的外切面和拱形内切面也使锚头的重量比现有锚头的重量更轻，而采用奥氏体等温淬火铸铁制造技术改善了锚头的强度。

Description

后张拉锚头装置
                  发明背景
                  发明范围
本发明一般涉及用于制造各种各样混凝土构件如桥梁、车库、大楼等的多股后张拉钢索系统，特别涉及用于此类系统的新颖的多股锚头装置。
                有关技术说明
在如上所述的各种混凝土构件的制造中所用的一种典型的多股后张拉钢索系统包括一个支承板和一个锚头。支承板包括一个矩形的或圆筒形的部件，该部件有一个靠在混凝土构件上的背面或支承面。支承板有一个设置在其中心的孔，该孔有一个内端和一个外端。该孔的内端用于容纳许多股固定的钢绞线或锚索，这些钢绞线或锚索从远处的混凝土构件中的相应的钢绞线或锚索的锚定装置中延伸过来。该孔的外端用于容纳一个锚头，该锚头设有固定在孔的内端中容纳的钢绞线或锚索的端部用的机构。
典型的锚头包括一个矩形的或圆筒形的部件，该部件有一个被插入的和/或靠在支承板上的背面或支承面。它有许多个容纳钢绞线或锚索的内腔，用于利用楔形部件容纳或固定相应数目的钢绞线或锚索。
常规的锚头通常用相当笨重的铸铁或锻铁或延性铁或软钢制成，足以承受通过固定其中的钢绞线或锚索传递给它的巨大的压力。其前面和背面通常为平面，至今没有试过从其除去多余的材料或提供任何种类的自动定心的能力。
常规的锚头中的一种典型的容纳钢绞线的空腔包括一个第一或圆筒形内空腔和一个第二或平截圆锥形外空腔，一根钢绞线在穿过第一空腔后利用两个或更多个楔形件固定在第二空腔中。
除了先有的已知锚头的重量和庞大体积以及其中缺少任何自动定心的特点以外，先有的已知锚头的另一个缺点是，固定在其中的钢索中的钢绞线束在锚头处必然倾斜，而常规锚头中的第一空腔的圆筒形状易于将弯曲力矩传递给尺寸增加的那些钢绞线，这种尺寸增加是一根钢绞线离线束中心的距离之函数。人们发现这些弯曲力矩将不希望的大量应力和疲劳传递给线束中的钢绞线，特别是其中最外边的钢绞线。
                    发明概述
鉴于以上所述，本发明的后张拉多股锚头装置包括一个减少装置重量用的多边形前外表面、许多个容纳钢绞线的平截圆锥形外空腔和固定腔中钢绞线用的楔形件，许多个具有减小钢绞线应力和疲劳用的平截圆锥形的容纳钢绞线的内空腔，以及一个进一步减少装置重量用的拱形背面内表面，后者还便于制造容纳钢绞线的内空腔和将锚头装置插入支承板并使其自动定心。
为了产生比先有的已知锚头更大的强度，本发明的锚头是用奥氏体等温淬火铸铁制成的。
                附图的简要说明
从下面对附图的详细说明中可以清楚地理解本发明的上述和其它目的、特点和优点，其中：
图1是根据本发明的一种锚头的外表面的平面图；
图2是图1锚头的内表面的平面图；
图3是图1侧视图；
图4是沿图1中4-4线方向截取的截面图；
图5是图4中5-5线内的放大图；
图6是图4中6-6线内的放大图；
优选实施例的说明
参照图1-6，图中表示根据本发明所述的一种通常用1标示的多股锚头装置。装置1有一个通常用2标示的主体部件，该部件包括一个外切面3和一个内切面4。外切面3包括许多个平截圆锥形状的空腔5，内切面4包括相等数目的相应空腔6。空腔6最好具有平截圆锥形状，但也可以具有圆筒形状等等。当空腔6具有平截圆锥形状时，空腔5和6的窄端都位于外切面3和内切面4的内部，互相连通，互相面对。装置1的外切面3和内切面4中空腔5和6的壁7和8以大约7度的预定角度Φ1相对于通过中心延伸的纵轴发散。如将在下面说明的，这个角度便于固定锚索10并对锚索产生较小的应力和疲劳。
除了空腔5以外，外切面3包括一个多角形部件9，是除去边上的多余材料后形成的，以便生产一种重量比先有的已知锚头要轻得多而并不牺牲强度的锚头。在图示的实施例中，部件9为六角形。
除了上述空腔6以外，内切面4还包括一个环状平面15，其中心设置一个拱形表面16，该表面以大约30度的预定角度Φ2从环状表面15向内形成斜坡。该拱形表面16进一步减少锚头的重量而同时提供必需的强度来承受传递给锚头的巨大弯曲力矩。在本发明的一种优选实施例中，表面16具有平截圆锥形状。围绕环状平面15的周边伸出一个凸肩17。凸肩17包括一个壁18，该壁以大约45度的预定角度Φ3对外切面3形成向内的斜坡，这在图5中表示得最清楚。
在外切面3和内切面4之间，有一个通常用20标示的中心切面。中心切面20包括许多个平截圆锥形的空腔21，其数目对应于外切面3和内切面4中的空腔5和6。每个空腔21形成一个在空腔5和6之间的界面，使空腔21的窄端面对外切面3中的空腔5，而空腔21的宽端面对内切面4中的空腔6。
在使用中，从远处混凝土构件中相应的钢绞线或锚索锚定装置中固定的并延伸出来的一束钢绞线或锚索中的钢绞线或锚索以这样一种方式邻近锚头装置1的内切面4倾斜，使得单根的钢绞线或锚索便于通过装置1的空腔6和5，这如图4中相对于锚索10所示。在实际中，最外边的钢绞线或锚索进入锚头装置1时相对于平行于空腔5和6的中心线延伸的纵轴的角度Φ4大约为3度。这个角度大大减小了此前在先有的已知常规锚头中遇到的应力和疲劳。当锚索10通过空腔6而后通过空腔5而受到譬如利用液压千斤顶(未图示)产生的张力时，在空腔5中安置楔形件23，以便当液压千斤顶产生的张力释放时可以固定锚索10。
除了便于制造装置1的内切面3中的空腔6和提供承受传递给锚头的弯曲力矩的强度以外，如上所述，拱形表面16起对支承板中的锚头定中心的作用。
为了提供比此前在先有的已知锚头装置中得到的更大的强度，本发明的锚头装置是使用奥氏体等温淬火的铸铁处理技术制造的。可以理解，根据本发明的锚头装置的物理尺寸即直径和厚度取决于其中被固定的钢绞线或锚索的数目以及预期由其承载的负荷。但是，在任何情况下，由于根据本发明的锚头使用了奥氏体等温淬火铸铁和拱形结构，通常可以处理更大的力而不增加锚头装置的体积或重量。
虽然上面说明了本发明的优选实施例，但可以考虑对其进行各种特定用途的改变而不偏离本发明的精神和范围。因此，希望将上述实施例只看作本发明的举例说明，并且不要将本发明的范围限制于这些实施例，而应通过参考后面提供的权利要求书来确定本发明的范围。
按照PCT第19(1)条和46.4条的声明
为了区别于所引用的现有技术，新提交的独立权利要求1和4用锚头装置的外切面具有横向多角形表面面积的特征相对于原始权利要求1和12作了重新限定。与现有技术中通常具有横向圆形外表面面积的锚头相比，新提出的特征由于去掉了多余的材料而允许减少重量。
从属权利要求作了重新分组和组合，部分作了阐明和修改，以适应新的独立权利要求。
                      权利要求书
                   按照条约第19条的修改
1.一种锚头装置，包括：
一个主体部件，有一个带很多个平截圆锥形空腔的外切面和一个带相等数目平截圆锥形相应空腔的内切面，其中上述外切面和内切面中每个相应空腔的窄端部都位于外切面和内切面的内部，互相连通，互相面对；
在上述外切面的许多个空腔的每一个中的机构，用于在钢绞线或锚索逼过上述内切面中每个相应空腔后固定住一根钢绞线或锚索；
上述外切面包括一个横向多角形外表面。
2.一种根据权利要求1所述的锚头装置，其特征在于，上述内切面包括一个环状平面，在其中心设置一个截头的拱形表面。
3.一种根据权利要求2所述的锚头装置，其特征在于，上述截头的拱形表面以预定角度Φ2向下向着上述环状平面形成斜坡。
4.一种锚头装置，包括：
一个主体部件，有一个带很多个平截圆锥形空腔的外切面和一个具有拱形表面和相等数目相应空腔的内切面，上述外切面和内切面中相应的每个空腔被设置成互相连通；
在上述外切面的许多个空腔的每一个中的机构，用于在钢绞线或锚索通过上述内切面中每个相应空腔后固定住一根钢绞线或锚索；
上述外切面包括一个横向多角形外表面。
5.一种根据权利要求4所述的锚头装置，其特征在于，上述内切面包括一个环状平面，而上述拱形表面设置在上述环状平面的中心。
6.一种根据权利要求5所述的锚头装置，其特征在于，上述环状平面中心的拱形表面包括一个具有平截圆锥形状的表面。
7.一种根据权利要求5所述的锚头装置，其特征在于，上述具有平截圆锥形状的表面以预定角度Φ2向下向着上述环状平面形成斜坡。
8.一种根据权利要求4所述的锚头装置，其特征在于，上述内切面中的每个上述空腔具有平截圆锥形状，其窄端连通并面对上述外切面中的相应空腔。
9.一种根据权利要求3或7所述的锚头装置，其特征在于，上述预定角度Φ2大约为30度。
10.一种根据权利要求2或5所述的锚头装置，其特征在于，上述环状平面的周边包括一个具有壁的凸肩，该壁以预定角度Φ3向内向着上述内切面形成斜坡。
11.一种根据权利要求10所述的锚头装置，其特征在于，上述预定角度Φ3大约为45度。
12.一种根据权利要求1或8所述的锚头装置，其特征在于，上述内切面和外切面中空腔的壁相对于一根通过其中心延伸的纵轴以预定角度Φ1发散。
13.一种根据权利要求12所述的锚头装置，其特征在于，上述预定角度Φ1大约为7度。
14.一种根据权利要求1或4所述的锚头装置，包括一个在上述内切面和外切面之间的中心切面，其中在每个上述内切面和外切面中的相应的两个空腔之间设置一个具有平截圆锥形的空腔，与每个上述内切面和外切面中的上述相应的两个空腔连通。
15.一种根据权利要求14所述的锚头装置，其特征在于，上述中心切面中的每个上述空腔的窄端和宽端分别面对上述外切面和内切面中的相应空腔。
16.一种根据权利要求1或4所述的锚头装置，其特征在于，上述横向多角形外表面面积为横向六角形外表面面积。

Claims (24)

1.一种锚头装置，包括：
一个主体部件，有一个带很多个平截圆锥形空腔的外切面和一个带相等数目平截圆锥形相应空腔的内切面，其中上述外切面和内切面中每个相应空腔的窄端都位于外切面和内切面的内部，互相连通，互相面对；
在上述外切面的许多个空腔的每一个中的机构，用于在钢绞线或锚索通过上述内切面中每个相应空腔后固定一根钢绞线或锚索。
2.一种根据权利要求1所述的锚头装置，其特征在于，上述内切面包括一个环状平面，在其中心设置一个截头的拱形表面。
3.一种根据权利要求2所述的锚头装置，其特征在于，上述截头的拱形表面以预定角度Φ2从上述环状表面向内形成斜坡。
4.一种根据权利要求3所述的锚头装置，其特征在于，上述预定角度Φ2大约为30度。
5.一种根据权利要求2所述的锚头装置，其特征在于，上述环状平面的周边包括一个具有壁的凸肩，该壁以预定角度Φ3向内向着上述内切面形成斜坡。
6.一种根据权利要求5所述的锚头装置，其特征在于，上述预定角度Φ3大约为45度。
7.一种根据权利要求1所述的锚头装置，其特征在于，上述内切面和外切面中空腔的壁相对于一根通过其中心延伸的纵轴以预定角度Φ1发散。
8.一种根据权利要求7所述的锚头装置，其特征在于，上述预定角度Φ1大约为7度。
9.一种根据权利要求1所述的锚头装置，包括一个在上述内切面和外切面之间的中心切面，其中在每个上述内切面和外切面中相应的两个空腔之间设置一个具有平截圆锥形的空腔，与每个上述内切面和外切面中上述相应的两个空腔连通。
10.一种根据权利要求9所述的锚头装置，其特征在于，上述中心切面中的每个上述空腔的窄端和宽端分别面对上述外切面和内切面中的相应空腔。
11.一种根据权利要求1所述的锚头装置，其特征在于，上述外切面包括一个六角形外切面。
12.一种锚头装置，包括：
一个主体部件，有一个带很多个平截圆锥形空腔的外切面和一个具有一个拱形表面和相等数目相应空腔的内切面，上述外切面和内切面中相应的每个上述空腔被设置成互相连通；
在上述外切面的许多个空腔的每一个中的机构，用于在钢绞线或锚索通过上述内切面中每个相应空腔后固定一根钢绞线或锚索。
13.一种根据权利要求12所述的锚头装置，其特征在于，上述内切面包括一个环状平面，而上述拱形表面设置在该环状平面的中心。
14.一种根据权利要求13所述的锚头装置，其特征在于，上述环状平面中心的拱形表面包括一个具有平截圆锥形的表面。
15.一种根据权利要求13所述的锚头装置，其特征在于，上述具有平截圆锥形的表面以预定角度Φ2从上述环状平面向内形成斜坡。
16.一种根据权利要求15所述的锚头装置，其特征在于，上述预定角度Φ2大约为30度。
17.一种根据权利要求12所述的锚头装置，其特征在于，上述内切面中的每个上述空腔具有平截圆锥形状，其窄端连通并面对上述外切面中的相应空腔。
18.一种根据权利要求13所述的锚头装置，其特征在于，上述环状平面的周边包括一个具有壁的凸肩，该壁以预定角度Φ3向内向着上述内切面形成斜坡。
19.一种根据权利要求18所述的锚头装置，其特征在于，上述预定角度Φ3大约为45度。
20.一种根据权利要求17所述的锚头装置，其特征在于，上述内切面和外切面中空腔的壁相对于一根通过其中心延伸的纵轴以预定角度Φ1发散。
21.一种根据权利要求20所述的锚头装置，其特征在于，上述预定角度Φ1大约为7度。
22.一种根据权利要求12所述的锚头装置，包括一个在上述内切面和外切面之间的中心切面，其中在每个上述内切面和外切面中的相应的两个空腔之间设置一个具有平截圆锥形的空腔，与每个上述内切面和外切面中的上述相应的两个空腔连通。
23.一种根据权利要求22所述的锚头装置，其特征在于，上述中心切面中的每个上述空腔的窄端和宽端分别面对上述外切面和内切面中的相应空腔。
24.一种根据权利要求12所述的锚头装置，其特征在于，上述外切面包括一个六角形外切面。
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