CN112392041A - 一种用于钢绞线预留长度不足的张拉装置及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于钢绞线预留长度不足的张拉装置及其应用方法，装置包括工作锚、千斤顶、工具锚、连接构件、传力杆、反力支架和限位件，工作锚的两侧分别设置钢垫板，连接构件的两端分别可拆卸连接工具锚和传力杆，反力支架套于连接构件外，内端支撑于工作锚外侧的钢垫板上，千斤顶同心置于反力支架的外侧，传力杆穿过千斤顶后通过限位件锁紧。千斤顶工作时将对传力杆产生拉力可使工具锚将钢绞线往外拉，同时反力支座的支腿顶住工具锚内侧的钢垫板，张拉操作安全可靠且操作简单。本装置采用将钢绞线往外拉的方式实现其张拉，缩短了对钢绞线预留长度的要求，当出现钢绞线预留长度不足时，无需重新进行锚索施工，生产成本及施工成本低。

Description

一种用于钢绞线预留长度不足的张拉装置及其应用方法

技术领域

本发明属于预应力工程领域，具体为一种用于钢绞线预留长度不足的张拉装置及其应用方法。

背景技术

随着我国基础设施的高速发展，尤其是中西部山区，工程施工需要大量开挖山体，山体支护工作量较大。工程中支护常常采用的是预应力锚索+格构梁、支护桩+锚索的支护方法。但施工过程中，一方面由于钢绞线预留长度不足、人为切割造成钢绞线长度不足以穿过千斤顶导致钢绞线无法正常张拉；另一方面，锚索张拉、封锚完成后，由于长期埋置于土层、岩层中受力环境复杂，随着时间的推移，锚索预应力也时常会发生损失，当预应力损失较大后，将无法继续保证支护的稳定，必须再次进行张拉，此时锚具外钢绞线预留长度一般仅5～10cm,长度不足以穿过千斤顶，导致钢绞线无法正常张拉。现有技术的钢绞线的正常张拉时，钢绞线必须穿过工作锚、千斤顶、工具锚的内部，钢绞线预留长度至少50cm以上，现阶段无经济、安全、可靠、简便的装置及方法解决此难题，通常只能重新进行锚索施工，施工成本很高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、操作简单且安全可靠的张拉装置，可很好的解决预留长度不足的钢绞线的张拉难题。

本发明提供的这种用于钢绞线预留长度不足的张拉装置，包括工作锚、千斤顶和工具锚，工作锚的两侧分别设置有钢垫板；还包括连接构件，传力杆、反力支架和限位件，连接构件的两端分别可拆卸连接所述工具锚和传力杆，反力支架套于连接构件外，内端支撑于所述工作锚外侧的钢垫板上，所述千斤顶同心置于反力支架的外侧，传力杆穿过千斤顶后通过限位件锁紧。

上述技术方案的一种实施方式中，所述工具锚的轴向外壁为全螺纹壁，所述传力杆为螺杆。

上述技术方案的一种实施方式中，所述连接构件为连接套筒，包括圆柱段和其外端的圆台段，圆柱端的内壁与所述工具锚的轴向外壁螺纹连接，所述传力杆的内端螺纹连接于圆台端的轴向中心。

上述技术方案的一种实施方式中，所述反力支座包括支撑板和垂直连接于其内侧的多个支腿，支撑板上有用于所述传力杆穿过的中心圆孔。

上述技术方案的一种实施方式中，所述反力支座套于所述连接构件外，所述传力杆穿过反力支座的支撑板，反力支座的支腿支撑于所述工作锚外侧的钢垫板上。

上述技术方案的一种实施方式中，所述限位件包括限位钢板和锁紧螺母，限位钢板套于所述传力杆上对应所述千斤顶的外侧，锁紧螺母连接于传力杆上将限位钢板锁紧，从而将所述反力支架与千斤顶锁紧。

本发明提供的这种利用上述装置张拉预留长度不够的钢绞线的方法，包括以下步骤：

(1)将工作锚内侧的钢垫板和工作锚套于钢绞线束上的指定位置，并在工作锚上的钢绞线安装孔中塞入夹片，使工作锚垂直固定于钢绞线束上；

(2)在工作锚的外侧套上限位钢垫板；

(3)将工具锚套于钢绞线束上，使其内端与工作锚外侧的限位钢垫板接触，然后在工具锚上的钢绞线安装孔中塞入夹片，使工具锚垂直固定于钢绞线束上，钢绞线的端头伸出工具锚约50-100mm；

(4)将连接构件的圆柱段与工具锚的轴向外壁螺纹连接；

(5)将传力杆的内端与连接构件的圆台端螺纹连接；

(6)将反力支座套于连接构件外，传力杆穿过反力支座的支撑板；

(7)将千斤顶套于传力杆上，并使千斤顶的底面与反力支座的支撑板外表面接触；

(8)在传力杆上套上限位钢板，再在传力杆上套上锁紧螺母并拧紧，使反力支座的支腿顶紧于工作锚外侧的钢垫板上；

经过上述步骤形成工作锚、工具锚、连接套筒、传力杆、反力支座及千斤顶共轴向中心线的装配件；

(9)对该束钢绞线进行张拉，先取0.1～0.2的拉力设计值进行预张拉，然后按照设计要求分级张拉至设计锁定荷载值，待荷载稳定校对伸长值合格后即可进行下一束钢绞线张拉。

本张拉装置专门针对因施工原因造成钢绞线预留长度不足或者人为切割后长度不足导致钢绞线无法正常张拉的难题而设计，本装置主要增设连接构件、反力支座和传力杆，并采用特制的轴向外壁为全螺纹的锚具作为工具锚，同时改变千斤顶的安装位置。将工具锚设置于工作锚的外侧，固定于钢绞线的末端，然后通过连接构件连接工具锚和传力杆，反力支座套于连接构件外，千斤顶位于反力支座外，传力杆穿过反力支座和千斤顶，最后将千斤顶和反力支座锁紧。千斤顶工作时将对传力杆产生拉力致使传力杆往外移，从而使传力杆将连接构件往外拉，连接构件将工具锚往外拉，工具锚将钢绞线往外拉，同时反力支座的支腿顶住工具锚内侧的钢垫板，使张拉操作安全可靠，而且张拉操作过程中无需复杂的设备和操作工具，操作简单。简言之，本装置通过结构改进，将现有技术通过千斤顶直接将工具锚往外顶的方式改变为千斤顶通过传力杆、连接套筒等将工具锚往外拉的方式来达到钢绞线张拉的目的，缩短了对钢绞线预留长度的要求，当出现钢绞线预留长度不足时不需要重新进行锚索施工，生产成本及施工成本低。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为本实施例中工作锚的放大结构示意图。

图3为工作锚与工具锚的装配示意图。

图4为工作锚、工具锚、连接套筒和传力杆的装配示意图。

具体实施方式

结合图1至图4可以看出，本实施例公开的这种用于钢绞线预留长度不足的张拉装置，包括工作锚1、工具锚2、连接套筒3、传力杆4、反力支座5、千斤顶6、限位钢板7、锁紧螺母8和钢垫板DB。

本实施例的工作锚1、千斤顶6和现有技术相同，工作锚1的两侧分别设置有钢垫板DB。钢垫板DB为矩形板，其中心位置处有略大于钢绞线束外径的圆孔，工作锚1的直径大于圆孔的直径，工作锚1上设置有与钢绞线束相应的安装孔，安装孔的直径大于钢绞线的直径，安装孔配套有楔形钢夹片。两钢垫板套于钢绞线束上，钢绞线穿过工作锚上的安装孔，通过安装孔中的楔形钢夹片使工作锚固定于钢绞线上。

工具锚2的轴向外壁为全螺纹壁，其上有与工作锚上相应的钢绞线安装孔，各安装孔也配套相应的楔形钢夹片。钢绞线穿过工具锚上的安装孔后在安装孔中色入楔形钢夹片，使工具锚固定于钢绞线上。

传力杆4为螺杆。

连接套筒3包括圆柱段和其外端的圆台段，圆柱端的内径与工具锚2的外径匹配，圆柱端的内壁有与工具锚匹配的螺纹，圆台端的轴向中心有与传力杆4匹配的螺纹孔。连接套筒3的圆柱段与工具锚2的轴向外壁螺纹连接，圆台端与传力杆4连接。

反力支座5包括支撑板51和其内侧的多个支腿52，支撑板51上有直径略大于传力杆外径的中心圆孔。反力支座套于连接套筒外，传力杆从反力支座支撑板的中心圆孔穿过，反力支座的支腿顶于所述工作锚外侧的钢垫板上。

千斤顶6套于传力杆4上，其底面与反力支座5支撑板51的外表面接触。

限位件包括限位钢板7和锁紧螺母8。限位钢板套于传力杆上对应千斤顶的外侧，最后在传力杆上拧上锁紧螺母。

利用本装置对预留长度不够的钢绞线进行张拉的具体步骤如下：

(1)将工作锚内侧的钢垫板和工作锚套于钢绞线束上，并在工作锚上的钢绞线安装孔中塞入楔形钢夹片，使工作锚垂直固定于钢绞线束上；

(2)在工作锚的外侧套上限位钢垫板；

(3)将工具锚套于钢绞线束上，并在工具锚上的钢绞线安装孔中塞入楔形钢夹片，使工具锚垂直固定于钢绞线束上，钢绞线的端头伸出工具锚约50mm；

(4)将连接套筒套于工具锚外，采用扳手转动连接套筒，使连接套筒的圆柱端与工具锚轴向外壁的螺纹完全连接，即将工具锚充分拧入连接套筒的圆柱端中，使两者之间具有足够长的螺纹连接段；

(5)采用扳手将传力杆的内端充分拧入连接套筒的圆台端中；

上述步骤注意各结构件之间的同轴度。

(6)将反力支座套于连接套筒外，传力杆穿过反力支座支撑板上的中心圆孔，反力支座的支腿支撑于工作锚外侧的钢垫板上；

(7)将千斤顶套于传力杆上，千斤顶的底面与反力支座支撑板的外表面接触；

(8)在传力杆上套上限位钢板，再在传力杆上套上锁紧螺母并用扳手拧紧，将反力支座的支腿锁紧于工作锚外侧的钢垫板上；

经过上述步骤形成工作锚、工具锚、连接套筒、传力杆、反力支座及千斤顶共轴向中心线的装配件。

最后对该束钢绞线进行张拉：先取0.1～0.2的拉力设计值进行预张拉，然后按照设计要求分级张拉至设计锁定荷载值，荷载稳定2min校对伸长值合格即可。

其它钢绞线束的张拉参照上述步骤进行。

本张拉装置专门针对因施工原因造成钢绞线预留长度不足或者人为切割后长度不足导致钢绞线无法正常张拉的难题而设计，本装置主要增设连接构件、反力支座和传力杆，并采用特制的轴向外壁为全螺纹的锚具作为工具锚，同时改变千斤顶的安装位置。将工具锚设置于工作锚的外侧，固定于钢绞线的末端，然后通过连接构件连接工具锚和传力杆，反力支座套于连接构件外，千斤顶位于反力支座外，传力杆穿过反力支座和千斤顶，最后将千斤顶和反力支座锁紧。千斤顶工作时将对传力杆产生拉力致使传力杆往外移，从而使传力杆将连接构件往外拉，连接构件将工具锚往外拉，工具锚将钢绞线往外拉，同时反力支座的支腿顶住工具锚内侧的钢垫板，使张拉操作安全可靠，而且张拉操作过程中无需复杂的设备和操作工具，操作简单。简言之，本装置通过结构改进，将现有技术通过千斤顶直接将工具锚往外顶的方式改变为千斤顶通过传力杆、连接套筒等将工具锚往外拉的方式来达到钢绞线张拉的目的，缩短了对钢绞线预留长度的要求，当出现钢绞线预留长度不足时不需要重新进行锚索施工，生产成本及施工成本低。

Claims (7)

1.一种用于钢绞线预留长度不足的张拉装置，包括工作锚、千斤顶和工具锚，工作锚的两侧分别设置有钢垫板，其特征在于：本装置还包括连接构件，传力杆、反力支架和限位件，连接构件的两端分别可拆卸连接所述工具锚和传力杆，反力支架套于连接构件外，内端支撑于所述工作锚外侧的钢垫板上，所述千斤顶同心置于反力支架的外侧，传力杆穿过千斤顶后通过限位件锁紧。

2.如权利要求1所述的用于钢绞线预留长度不足的张拉装置，其特征在于：所述工具锚的轴向外壁为全螺纹壁，所述传力杆为螺杆。

3.如权利要求2所述的用于钢绞线预留长度不足的张拉装置，其特征在于：所述连接构件为连接套筒，包括圆柱段和其外端的圆台段，圆柱端的内壁与所述工具锚的轴向外壁螺纹连接，所述传力杆的内端螺纹连接于圆台端的轴向中心。

4.如权利要求3所述的用于钢绞线预留长度不足的张拉装置，其特征在于：所述反力支座包括支撑板和垂直连接于其内侧的多个支腿，支撑板上有用于所述传力杆穿过的中心圆孔。

5.如权利要求4所述的用于钢绞线预留长度不足的张拉装置，其特征在于：所述反力支座套于所述连接构件外，所述传力杆穿过反力支座的支撑板，反力支座的支腿支撑于所述工作锚外侧的钢垫板上。

6.如权利要求5所述的用于钢绞线预留长度不足的张拉装置，其特征在于：所述限位件包括限位钢板和锁紧螺母，限位钢板套于所述传力杆上对应所述千斤顶的外侧，锁紧螺母连接于传力杆上将限位钢板锁紧，从而将所述反力支架与千斤顶锁紧。

7.一种利用权利要求1所述装置张拉预留长度不够的钢绞线的方法，包括以下步骤：

(1)将工作锚内侧的钢垫板和工作锚套于钢绞线束上的指定位置，并在工作锚上的钢绞线安装孔中塞入夹片，使工作锚垂直固定于钢绞线束上；

(2)在工作锚的外侧套上限位钢垫板；

(3)将工具锚套于钢绞线束上，使其内端与工作锚外侧的限位钢垫板接触，然后在工具锚上的钢绞线安装孔中塞入夹片，使工具锚垂直固定于钢绞线束上，钢绞线的端头伸出工具锚约50-100mm；

(4)将连接构件的圆柱段与工具锚的轴向外壁螺纹连接；

(5)将传力杆的内端与连接构件的圆台端螺纹连接；

(6)将反力支座套于连接构件外，传力杆穿过反力支座的支撑板；

(7)将千斤顶套于传力杆上，并使千斤顶的底面与反力支座的支撑板外表面接触；

(8)在传力杆上套上限位钢板，再在传力杆上套上锁紧螺母并拧紧，使反力支座的支腿顶紧于工作锚外侧的钢垫板上；

经过上述步骤形成工作锚、工具锚、连接套筒、传力杆、反力支座及千斤顶共轴向中心线的装配件；

(9)对该束钢绞线进行张拉，先取0.1～0.2的拉力设计值进行预张拉，然后按照设计要求分级张拉至设计锁定荷载值，待荷载稳定校对伸长值合格后即可进行下一束钢绞线张拉。

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