CN205521921U - 整体张拉设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种整体张拉设备，包括张拉设备锚固骨架、控制单元、液压泵站、千斤顶、压力传感器和位移传感器。通过一台液压泵站同时控制多台千斤顶朝同一个方向同时同步顶伸，将用于制备同一块预制板桩的复数受拉模块固定于张拉板的复数穿孔中并同时张拉，能使施加于复数受拉模块的预应力更均匀，降低各受拉模块的张拉数值的误差，提高预制板桩的力学性能及达标率。

Description

整体张拉设备

技术领域

本实用新型涉及机械设备领域，特别是涉及一种生产预应力板桩的整体张拉设备。

背景技术

预应力是为了改善结构服役表现，在施工期间给结构预先施加的压应力，结构服役期间预加压应力可全部或部分抵消荷载导致的拉应力，避免结构破坏。常用于混凝土结构，一般是在混凝土结构承受荷载之前，预先对其施加压力，使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力，用以抵消或减小外荷载产生的拉应力，使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚。对工程结构构件，于其承受外荷载之前，一般会对受拉模块中的钢筋施加预压应力，以提高构件的刚度，推迟裂缝出现的时间，增加构件的耐久性。对于机械结构，其含义为预先使其产生应力，其好处是可以提高构造本身刚性，减少振动和弹性变形，这样做可以明显改善受拉模块的弹性强度，使原本的抗性更强。

预应力板桩是一种采用先张法预制生产的新型混凝土桩型，其生产过程中，必须使用张拉设备对预应力钢筋进行张拉，对钢筋施加一定的预应力从而保证板桩的力学性能，待混凝土浇筑完成后脱模时首先要对预应力钢筋进行放张。传统张拉方式一般采用穿心式千斤顶进行张拉，对每根钢筋单独进行预应力的施加，属于单根张拉，操作过程繁琐、每根钢筋之间张拉值不准确，误差大；而放张则通过直接切割预应力钢筋来完成，放张过程存在切断的钢筋飞溅，板桩受力不均匀等现象。因此传统张拉方式存在安全隐患大、张拉数值误差大，操作繁琐、浪费人力物力等缺陷。如果张拉操作不规范，板桩桩身会产生裂缝、桩身的力学性能不达标等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种能同时对多个受拉模块进行张拉及放张操作并且能均匀、平缓、对称的施加及释放预应力的整体张拉设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种整体张拉设备，包括张拉设备锚固骨架、控制单元、液压泵站、千斤顶、压力传感器和位移传感器，其中，

张拉设备锚固骨架，包括四个张拉台座，四个张拉台座均垂直固定于地面并呈矩形分布，定义矩形的一条边上的两个张拉台座为固定端，矩形对称的另一条边上两个张拉台座为活动 端，定义矩形的活动端远离固定端的方向为X方向；

固定端还安装有固定端张拉箱梁和固定端张拉板，固定端张拉箱梁连接两个固定端张拉台座并固定，固定端张拉箱梁上固定有固定端张拉板，固定端张拉板设置有复数穿孔供受拉模块穿过并固定，受拉模块一般为钢筋或钢绞线等；

活动端还安装有活动端张拉箱梁、活动端张拉板和千斤顶，千斤顶为偶数个并分别对称的安装在两个活动端张拉台座上，安装时千斤顶均顶部朝向X方向，且底部固定于两个活动端张拉台座的侧面；千斤顶的顶部均机械连接在活动端张拉箱梁上，活动端张拉箱梁上固定有活动端张拉板，活动端张拉板上设置有与固定端张拉板对应的复数穿孔供受拉模块穿过并固定；

控制单元，连接液压泵站、压力传感器和位移传感器；控制单元根据输入的预设张拉参数控制液压泵站启动并工作，同时接受压力传感器反馈的压力数据和位移传感器反馈的受拉模块伸长量数据，当压力数据达到预设数值时控制液压泵站停止并进入持荷保压状态，当进行放张作业时控制液压泵站回油；

液压泵站，通过出油管和回油管与千斤顶连接，并接受控制单元的信号进行出油及回油活动为千斤顶供油；当液压泵站出油或回油时，则千斤顶顶伸或回程；

压力传感器，安装于所述千斤顶，用于检测千斤顶的压力数据，并反馈给控制单元；

位移传感器，安装于所述千斤顶，用于检测受拉模块的伸长量数据，并反馈给控制单元。

具体地，千斤顶，具有张拉螺杆和锁紧螺母，张拉螺杆的杆身具有螺纹结构并且两端分别连接液压油缸活塞和千斤顶顶部，锁紧螺母套设于张拉螺杆上并具有与张拉螺杆配合的螺纹结构。当千斤顶接受液压泵站的供油时，则千斤顶的液压油缸活塞顶伸以及张拉螺杆旋出，当千斤顶内的液压油回流至液压泵站时，则千斤顶的液压油缸活塞回程以及张拉螺杆旋进；锁紧螺母可以依靠螺纹结构旋转并沿张拉螺杆的轴向活动(即向X方向或远离X方向活动)，当锁紧螺母向远离X方向活动并靠紧千斤顶缸体时，锁紧螺母锁死。

进一步地，所述千斤顶为四个。

具体地，张拉设备锚固骨架还包括张拉夹具，张拉夹具设置于固定端张拉板远离X方向的一面并配合固定端张拉板上的复数穿孔将受拉模块伸出穿孔的部分夹紧并固定，以及张拉夹具还设置于活动端张拉板靠紧X方向的一面并配合活动端张拉板上的复数穿孔将受拉模块伸出穿孔的部分夹紧并固定。

进一步地，张拉夹具包括张拉夹片和锚具，锚具外部为圆柱形，内部为圆锥型，其内壁光滑面；张拉夹片外部为圆锥形，内部为中空圆孔供受拉模块穿过；所述张拉夹片为三瓣， 通过橡胶圈包裹成为一体，内有丝牙，用于夹持住受拉模块。

具体地，活动端张拉箱梁的下方安装有滚轮。

进一步地，整体张拉设备还安装有与滚轮配合的导轨，导轨沿X方向铺设。

具体地，位移传感器包括线控盒、定位点和位移数据传输线；线控盒安装于千斤顶缸体上，线控盒的测量线能通过千斤顶的顶伸而伸长；定位点安装于活动端张拉箱梁上；位移传感器就能有效准确测量张拉螺杆的长度变量进而确定受拉模块伸长量数据，并通过位移数据传输线反馈至控制单元。

具体地，千斤顶的底部具有外壳，外壳固定于张拉台座，压力传感器设置于外壳内部，压力传感器通过压力数据传输线将压力数据反馈给控制单元。

本实用新型的整体张拉设备通过一台液压泵站同时控制多台千斤顶朝同一个方向同时同步顶伸，将用于制备同一块预制板桩的复数受拉模块固定于张拉板的复数穿孔中并同时张拉，能使施加于复数受拉模块的预应力更均匀，降低各受拉模块的张拉数值的误差，提高预制板桩的力学性能及达标率。多台千斤顶对称的安装于活动端张拉台座，使千斤顶顶伸时作用于活动端张拉箱梁和活动端张拉板的推力作用点也对称分布，使受拉模块的预应力更加均匀。而且，同时同步张拉多个受拉模块相比使用穿心式千斤顶的单根张拉方式，更加更加省时省力，操作也更简便。此外，通过在千斤顶上设置具有螺纹结构的张拉螺杆以及锁紧螺母，可以在张拉值达标后锁死千斤顶，在持荷保压的过程中有助于防止张拉数值发生变化而造成误差增大以及千斤顶意外松脱等造成危险，起到二次保护的作用。

附图说明

图1为本实用新型的整体张拉设备一实施例的结构示意图。

图2为本实用新型的整体张拉设备活动端一实施例的结构示意图。

图3为本实用新型的整体张拉设备一实施例的张拉板及穿孔示意图。

图4为本实用新型的整体张拉设备一实施例的张拉夹具固定受拉模块的示意图。

图5为图4所示张拉机具的分解示意图。

附图中符号标记说明：

1为控制单元；110为压力传感器；111为压力传输线；120为位移传感器；121为位移传输线；2为液压泵站；21为出油管；22为回油管；3为千斤顶；31为张拉螺杆；32为锁紧螺母；41、42为张拉台座；51为固定端张拉箱梁；52为活动端张拉箱梁；61为固定端张拉板；62为活动端张拉板；611、621为穿孔；7为张拉夹具；71为张拉夹片；711为橡胶圈；72为 锚具；8为受拉模块；9为板桩生产模具；10为导轨。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

一种整体张拉设备，如图1所示，包括张拉设备锚固骨架、控制单元1、液压泵站2、千斤顶3、压力传感器110和位移传感器120，其中，

张拉设备锚固骨架，包括四个张拉台座41、42，四个张拉台座41、42均垂直固定于地面并呈矩形分布，定义矩形的一条边上的两个张拉台座41为固定端，矩形对称的另一条边上两个张拉台座42为活动端，定义矩形的活动端远离固定端的方向为X方向；

固定端还安装有固定端张拉箱梁51和固定端张拉板61，固定端张拉箱梁51连接两个固定端张拉台座41并固定，固定端张拉箱梁51上固定有固定端张拉板61，固定端张拉板61设置有复数穿孔611供受拉模块8穿过并固定；

活动端还安装有活动端张拉箱梁52、活动端张拉板62和千斤顶3，千斤顶3为偶数个并分别对称的安装在两个活动端张拉台座42上，安装时千斤顶3均顶部朝向X方向，且底部固定于两个活动端张拉台座42的侧面；千斤顶的顶部均机械连接在活动端张拉箱梁52上，活动端张拉箱梁52上固定有活动端张拉板62，活动端张拉板62上设置有与固定端张拉板61对应的复数穿孔621供受拉模块8穿过并固定；

控制单元1，连接液压泵站、压力传感器和位移传感器；控制单元1可以根据输入的预设张拉参数控制液压泵站2启动并工作，同时还接受压力传感器110反馈的压力数据和位移传感器反馈120的受拉模块8伸长量数据，当压力数据达到预设数值时控制液压泵2站停止并进入持荷保压状态，当进行放张作业时控制液压泵站2回油；

液压泵站2，通过出油管21和回油管22与千斤顶3连接。液压泵站2通过接受控制单元1的信号进行出油及回油活动为千斤顶3供油；当液压泵站2出油或回油时，则千斤顶3顶伸或回程；

压力传感器110，安装于所述千斤顶3，用于检测千斤顶3的压力数据，并反馈给控制单元1；

位移传感器120，安装于所述千斤顶3，用于检测受拉模块8的伸长量数据，并反馈给控制单元1。

本实施例的整体张拉设备，在使用时由操作员于控制单元1中设置好张拉数值(压力预设值)，将张拉数值(压力预设值)平均分配到每一个千斤顶3，启动液压泵站2，液压泵站2通过出油管开始同时给每个千斤顶3供油。此时千斤顶3同时同步顶伸，推动活动端张拉箱梁52及活动端张拉板62向X方向位移，而两端固定于活动端张拉板62及固定端张拉板61上的受拉模块8则由于千斤顶3的顶升而被张拉。随着液压泵站2的持续出油，千斤顶3持续顶伸，受拉模块8不断被张拉。压力传感器110检测千斤顶3的压力数据，并反馈给控制单元1，控制单元1可以显示压力数据供操作员读取，位移传感器120检测受拉模块8的伸长量数值，并反馈给控制单元1，控制单元1可以显示伸长量数值供操作员读取。当压力传感器110反馈的压力数值达到压力预设值时，控制单元1控制液压泵站2停止出油，此时进入千斤顶3进入持荷保压状态。操作员读取控制单元显示的伸长量数值并与压力数值比较，据此判断此次张拉过程是否符合工艺操作规范要求，如符合，则关闭液压泵站的运行，此时张拉过程完成，如不符合(例如受拉模块8因未固定牢固而发生脱落，此时压力值与位移值不对应)，操作员应检查调整设备或更新参数。使用板桩生产模具9将受拉模块8制成板桩成品并脱模后，操作员通过控制单元1控制液压泵站2的回油活动，使千斤顶3内的液压油回流至液压泵站2内，此时整体张拉设备将预应力释放，完成放张工序。使用本实用新型的整体张拉设备，千斤顶3的同步率高，张拉值准确，施加给受拉模块8的预应力更加均匀，实际生产中预应力误差为±0.1MPa。

实施例二

基于实施例一的整体张拉设备，如图2所示，所述千斤顶3，具有张拉螺杆31和锁紧螺母32，张拉螺杆31的杆身具有螺纹结构并且两端分别连接液压油缸活塞和千斤顶3顶部，锁紧螺母32套设于张拉螺杆31上并具有与张拉螺杆31配合的螺纹结构；当千斤顶3接受液压泵站2的供油时，则千斤顶3的液压油缸活塞顶伸以及张拉螺杆31旋出，当千斤顶3内的液压油回流至液压泵站2时，则千斤顶3的液压油缸活塞回程以及张拉螺杆31旋进；锁紧螺母32可以依靠螺纹结构旋转并沿张拉螺杆31的轴向活动(朝向X方向或远离X方向活动)，当锁紧螺母32向远离X方向活动并靠紧千斤顶3缸体时，锁紧螺母32锁死。

本实施例的整体张拉设备，其千斤顶3设置有张拉螺杆31和锁紧螺母32，锁紧螺母32套设于张拉螺杆31上并具有与张拉螺杆31配合的螺纹结构，锁紧螺母32可以通过沿着张拉螺杆31的轴向运动，当锁紧螺母朝远离X方向活动并靠紧千斤顶3缸体时，可以锁死千斤 顶3防止千斤顶3回程。本实施例的优选实施方式中，可以将千斤顶3设置为四个，每个活动端张拉台座42各固定两个千斤顶3且呈对称分布。

实施例三

基于实施例一的整体张拉设备，所述张拉设备锚固骨架还包括张拉夹具7(如图3、4所示)，张拉夹具7设置于固定端张拉板61远离X方向的一面并配合固定端张拉板61上的复数穿孔611将受拉模块8伸出穿孔611的部分夹紧并固定，以及张拉夹具7还设置于活动端张拉板62靠近X方向的一面并配合活动端张拉板62上的复数穿孔621将受拉模块8伸出穿孔621的部分夹紧并固定。

实施例四

基于实施例三的整体张拉设备，所述张拉夹具7包括张拉夹片71和锚具72(如图4、5所示)，所述锚具72外部为圆柱形，内部为圆锥形，其内壁光滑面；所述张拉夹片71外部为圆锥形，内部为中空圆孔受拉模块8穿过；所述张拉夹片71为三瓣，通过橡胶圈711包裹成为一体，内有丝牙，用于夹持住受拉模块8。本实施例的优选实施方式中，张拉夹片71和锚具72都为钢铁制品。使用时，将锚具72的内部圆锥形小孔一端贴近张拉板的穿孔611、621，张拉夹片71从锚具72的内部圆锥形大孔一端插入，受拉模块8穿过张拉夹片71的内部中空圆孔、锚具72的内部圆锥形大孔及小孔、以及张拉板的穿孔611、621并被张拉夹片71和锚具72夹紧固定。

实施例五

基于实施例一的整体张拉设备，所述活动端张拉箱梁52的下方安装有滚轮(图未示)。安装的滚轮于垂直方向上去可以起到支撑作用，于水平方向上可以滚动使活动端张拉箱梁52的水平移动更加顺畅。于本实施例的优选实施方式中，整体张拉设备还安装有与滚轮配合的导轨10(如图2所示)，导轨10沿X方向铺设，安装导轨10更有利于滚轮移动。

实施例六

基于实施例一的整体张拉设备，所述位移传感器120包括线控盒、定位点和位移数据传输线121；线控盒安装于千斤顶3缸体上，线控盒的测量线能随着千斤3顶的顶伸而伸长；定位点安装于活动端张拉箱梁52上，位移传感器120就能有效准确测量张拉螺杆31的长度变量进而确定受拉模块8的伸长量数据，并通过位移数据传输线121反馈至控制单元1。控制单元1可以将反馈来的受拉模块8的伸长量数据提供给操作员读取，以实现操作员实时监控张拉工况。

实施例七

基于实施例一的整体张拉设备，所述千斤顶3的底部具有外壳，外壳固定于张拉台座42，压力传感器110设置于外壳内部(如图2所示)，压力传感器110通过压力数据传输线111将压力数据反馈给控制单元1。控制单元1可以将反馈来的压力数据提供给操作员读取，以实现操作员实施监控张拉工况，

综上所述，上述各实施例及附图仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，皆应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种整体张拉设备，包括张拉设备锚固骨架、控制单元、液压泵站、千斤顶、压力传感器和位移传感器，其特征在于，

所述张拉设备锚固骨架，包括四个张拉台座，四个所述张拉台座均垂直固定于地面并呈矩形分布，定义矩形的一条边上的两个所述张拉台座为固定端，矩形对称的另一条边上两个所述张拉台座为活动端，定义矩形的所述活动端远离所述固定端的方向为X方向；

所述固定端还安装有固定端张拉箱梁和固定端张拉板，所述固定端张拉箱梁连接两个所述固定端张拉台座并固定，所述固定端张拉箱梁上固定有所述固定端张拉板，所述固定端张拉板设置有复数穿孔供受拉模块穿过并固定；

所述活动端还安装有活动端张拉箱梁、活动端张拉板和千斤顶，所述千斤顶为偶数个并分别对称的安装在两个所述活动端张拉台座上，安装时所述千斤顶均顶部朝向X方向，且底部固定于两个所述活动端张拉台座的侧面；所述千斤顶的顶部均机械连接在所述活动端张拉箱梁上，所述活动端张拉箱梁上固定有所述活动端张拉板，所述活动端张拉板上设置有与所述固定端张拉板对应的复数穿孔供受拉模块穿过并固定；

所述控制单元，连接液压泵站、压力传感器和位移传感器；

所述液压泵站，通过出油管和回油管与所述千斤顶连接；

所述压力传感器，安装于所述千斤顶，用于检测所述千斤顶的压力数据；

所述位移传感器，安装于所述千斤顶，用于检测受拉模块的伸长量数据。

2.根据权利要求1所述的整体张拉设备，其特征在于，所述千斤顶具有张拉螺杆和锁紧螺母，所述张拉螺杆的杆身具有螺纹结构并且两端分别连接液压油缸活塞和千斤顶顶部，所述锁紧螺母套设于所述张拉螺杆上并具有与所述张拉螺杆配合的螺纹结构。

3.根据权利要求2所述的整体张拉设备，其特征在于，所述千斤顶为四个。

4.根据权利要求1所述的整体张拉设备，其特征在于，所述张拉设备锚固骨架还包括张拉夹具，所述张拉夹具设置于所述固定端张拉板远离X方向的一面并配合所述固定端张拉板上的复数穿孔将受拉模块伸出穿孔的部分夹紧并固定，以及所述张拉夹具还设置于所述活动端张拉板靠紧X方向的一面并配合所述活动端张拉板上的复数穿孔将受拉模块伸出穿孔的部分夹紧并固定。

5.根据权利要求4所述的整体张拉设备，其特征在于，所述张拉夹具包括张拉夹片和锚具，所述锚具外部为圆柱形，内部为圆锥型，其内壁光滑面；所述张拉夹片外部为圆锥形，内部为中空圆孔供受拉模块穿过；所述张拉夹片为三瓣，通过橡胶圈包裹，内有丝牙，用于夹持住受拉模块。

6.根据权利要求1所述的整体张拉设备，其特征在于，所述活动端张拉箱梁的下方安装有滚轮。

7.根据权利要求6所述的整体张拉设备，其特征在于，所述整体张拉设备还安装有与所述滚轮配合的导轨，所述导轨沿X方向铺设。

8.根据权利要求2所述的整体张拉设备，其特征在于，所述位移传感器包括线控盒、定位点和位移数据传输线；所述线控盒安装于所述千斤顶缸体上，所述线控盒的测量线能随着所述千斤顶的顶伸而伸长；所述定位点安装于所述活动端张拉箱梁上，所述位移传感器就能有效准确测量所述张拉螺杆的长度变量进而确定受拉模块伸长量数据，并通过位移数据传输线反馈至所述控制单元。

9.根据权利要求1所述的整体张拉设备，其特征在于，所述千斤顶的底部具有外壳，所述外壳固定于所述张拉台座，所述压力传感器设置于所述外壳内部，所述压力传感器通过压力数据传输线将压力数据反馈给所述控制单元。

10.根据权利要求1所述的整体张拉设备，其特征在于，所述控制单元，根据输入的预设张拉参数控制所述液压泵站启动，同时接受所述压力传感器反馈的压力数据和所述位移传感器反馈的受拉模块伸长量数据，当压力数据达到预设数值时控制所述液压泵站停止并进入持荷保压状态，当进行放张作业时控制所述液压泵站回油。