CN205879427U - 一种基于反拉法测试钢绞线预应力的集成式检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于反拉法测试钢绞线预应力的集成式检测装置，在限位筒的端面向内凹陷形成与夹片相匹配的凹槽，在凹槽上设置有一组通孔，在每个通孔内安装有探针，在凹槽内安装有一个限位垫片。本实用新型在凹槽内安装有一个限位垫片，在限位筒的端面上设置有一组探针，当向上移动的夹片触动限位垫片后，立刻作用于探针，探针得到信号后，控制油泵停止工作，此时，夹片刚刚与钢绞线发生位移，实现了夹片松动后瞬间停止张拉的目的，使得检测的结果更加准确，可靠。

Description

一种基于反拉法测试钢绞线预应力的集成式检测装置

技术领域

本实用新型涉及土木工程质量安全检测技术领域，具体涉及一种基于反拉法测试钢绞线预应力的集成式检测装置。

背景技术

预应力混凝土结构中预应力的大小是影响结构服役期内正常使用性能的主要指标，目前国内外普遍采用的检测方法大体分为两类：间接检测和直接检测。

间接检测技术主要有:声发射技术，电磁效应检测技法，超声波检测法，动力检测法、以及锚端预应力测试技术，其测试精度相对较低。

直接检测技术主要有：预应力筋直接检测技术，应力释放法以及反拉法。其中，预应力筋直接检测技术，应力释放法由于需要预埋传感器，从而限制了其应用范围，反拉法则是目前最常用最可靠的检测技术。

反拉法的种类有很多，大致可分为整束张拉和单根张拉。其中，整束张拉是对锚头的各根钢绞线同时张拉从而测定整个锚头的有效预应力，单根张拉则是分别对每一根钢绞线进行张拉，其测试预应力之和即为锚头的有效预应力。无论哪种方法，一般均需同时测试张拉力和钢绞线伸长量，并进行拟合绘制出F-S预应力曲线，如图1。

反拉法检测开始时，反拉力慢慢增大，各个部件设备间空隙进一步被排除，此阶段反拉力增加较小，而位移迅速增加，在F-S预应力曲线上斜率较小，如图1中的OA段；OA段结束，各个部件间空隙全部被压紧，此阶段随着反拉力增加，位移增量为工作段钢绞线的弹性变形，曲线的斜率趋于稳定，如图1中的AB段；AB段末端，反拉力达到平衡锚下有效预应力与静摩擦力之和，反拉力持续作用，完成克服摩擦力，此时，预应力体系将进行一个调整，如图1中的BC段，此阶段夹片与锚具之间的摩擦消失，夹片将随着钢绞线向外移动，直至被限位板(筒)限制住；当夹片松动后，反拉力继续增大，此时位移增量为工作段钢绞线和锚下锚索弹性变形之和，显然此时单位反拉力带来的位移量大得多，在F-S预应力曲线上斜率减小，如图1中的CD段。

使用反拉法测试有效预应力其测试结果直观易懂，且精确度较高，如图1中的BC段，当考虑摩擦力时，可取C点对应力值，当不考虑摩擦力时，可取B点对应力值。

然而，反拉法的最大的问题在于反拉法测试时，如果控制不严会造成锚具极限承载力的损失。其原因在于在2次张拉时，夹片会随着钢绞线的位移而产生与锥口间的相对位移。此时，由于夹片、锥口产生的塑性变形，以及夹片在位移过程中不可避免地产生转动，从而在放张时夹片无法完全回缩到原来的位置。该位置的差异越大，对该钢绞线（及锚固）的极限张力一般也就越低，对结构极限承载力的不利影响也就越大。例如，在“二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力锚固系统设计、施工、验收技术规范”中，明确规定“2次张拉应在张拉控制应力处于稳定状态下进行，锚固阶段张拉端的内缩量应符合下列规定。a、第一次张拉锚固回缩量≤6mm；b、第二次张拉锚固回缩量≤1mm”。

如前所述，现有的反张拉检测一方面对夹片没有采取特殊的限制，还是采用的限位板或限位筒，另一方面不能在夹片松动的瞬间停止张拉，否则无法绘制完整的F-S曲线图，即检测将失效。当钢绞线伸长量较大时，很难保证回缩量在1mm之内，从而对预应力体系产生十分不利的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于反拉法测试钢绞线预应力的集成式检测装置，解决现有的预应力检测装置存在的夹片松动后不能瞬间停止张拉的问题，达到准确检测的目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于反拉法测试钢绞线预应力的集成式检测装置，包括中空结构的限位筒，在限位筒内安装有固定的压力传感器，还包括千斤顶，千斤顶通过固定法兰作用于限位筒上，还包括锚头，在锚头内设置有夹片，所述限位筒的端面向内凹陷形成与夹片相匹配的凹槽，在凹槽上设置有一组通孔，在每个通孔内安装有探针，在凹槽内安装有一个限位垫片。本实用新型的使用过程是这样的：将待测量的钢绞线穿过限位筒、压力传感器、千斤顶，测试过程中，钢绞线向千斤顶动作方向拉伸，使得千斤顶的自锁装置与钢绞线夹紧，当拉力超出预应力结构的极限力值时，夹片向上移动，通过夹片的位移量判断锚下有效预应力值，本实用新型的特点就是在限位筒的端面设置有一个内凹的凹槽，在凹槽内安装有一个限位垫片和根据夹片露出的高度进行调节或者更换，在限位筒的端面上设置有一组探针，当夹片向上移动一定位移后夹片会触动限位垫片，限位垫片立刻作用于探针，探针得到信号后，控制油泵停止工作，此时，夹片刚刚与钢绞线发生位移，实现了夹片松动后瞬间停止张拉的目的，使得检测的结果更加准确，可靠。

所述的限位垫片与夹片之间还设置有调整垫片。作为本实用新型的进一步改进，通过在限位垫片与夹片之间还设置有调整垫片，可以根据不同的钢绞线型号采用不同规格的夹片，增强了本实用性的实用性。

所述通孔为四个，且均匀分布在凹槽内。通过设置一组均匀分布的探针，可以保证在夹片出现非对称移动的瞬间，获得位移信号，从而提高测试的准确性，同时一组探针也提高了系统的可靠性。

所述千斤顶上设置有与油泵相连的油管。通过油管、油泵的控制，可以使得控制更精确。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种基于反拉法测试钢绞线预应力的集成式检测装置，将待测量的钢绞线穿过千斤顶、压力传感器、限位筒组成的集成式检测系统，测试过程中，钢绞线向千斤顶运动方向拉伸，使得千斤顶的自锁装置与钢绞线夹紧，当拉力超出预应力结构的极限力值时，夹片向上移动，本实用新型的特点就是在限位筒的端面设置有一个内凹的凹槽，在凹槽内安装有一个限位垫片，在限位筒的端面上设置有一组探针，当夹片向上移动一定位移后，限位垫片立刻作用于探针，探针得到信号后，控制油泵停止工作，此时，夹片刚刚与钢绞线发生位移，实现了夹片松动后瞬间停止张拉的目的，使得检测的结果更加准确，可靠；

2、本实用新型一种基于反拉法测试钢绞线预应力的集成式检测装置，通过在限位垫片与夹片之间设置调整垫片，可根据不同的夹片外露高度型号采用不同规格的调整垫片，增强了本实用性的实用性；在油泵停止工作后，能通过压力传感器直接读出测试的预应力值，无需测试位移图，简单、直观、可靠；

3、本实用新型一种基于反拉法测试钢绞线预应力的集成式检测装置，能够有效控制夹片被拉动向外位移1mm时让油泵停止工作，使得夹片回缩量低于1mm，从而减少预应力回缩损失和极限承载力损失。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1是锚索反拉F－S曲线；

图2为本实用新型局部剖开后的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-钢绞线，2-锚头，3-夹片，4-调整垫片，5-限位垫片，6-探针，7-限位筒，8-压力传感器，9-固定法兰，10-千斤顶，11-输油管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图2所示，本实用新型一种基于反拉法测试钢绞线预应力的集成式检测装置，包括中空结构的限位筒7，限位筒7后端内嵌压力传感器8，再通过固定法兰9与千斤顶10固定，限位筒7的前端向内凹陷形成与锚头2上的夹片3相匹配的凹槽，凹槽的底部设置有一组均匀分布的固定孔，一组固定孔的内分别设置一根探针6，探针6采用不锈钢制成，探针6的前端与限位垫片5结合组成动作机构共同体，限位垫片5与夹片3之间通过调整垫片4连接，根据夹片3露出长度的不同选择不同厚度的调整垫片4；千斤顶10通过钢绞线1与固定法兰9紧贴，固定法兰9与压力传感器8紧贴，千斤顶10的侧壁连接有输油管11，输油管11与油泵相连；限位筒7采用碳钢经调制后制成；限位垫片5和调整垫片4采用碳钢制成。

本实用新型的工作原理：首先选择合适厚度的调整垫片4穿过钢绞线1，与夹片3紧贴，再将检测装置穿过钢绞线1，使限位筒7前端的限位垫片5与调整垫片4以及夹片3三者紧密接触，限位垫片5与探针6为动作机构共同体，探针6与继电器相关联，继电器与油泵停止开关相连，打开油泵，千斤顶10开始进行反拉，当反拉力大到一定程度，钢绞线1内外拉力非常接近，钢绞线1在反拉力作用下达到一个平衡，再增大反拉力时，夹片3开始向外位移，即向着限位筒7移动，带动调整垫片4和限位垫片5以及探针6同样向外位移，当位移量达到事先调整的1mm时，此时油泵停止工作，千斤顶10不在继续反拉，通过压力传感器8直接度数，得到此时测试的预应力值。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于反拉法测试钢绞线预应力的集成式检测装置，包括中空结构的限位筒（7），在限位筒（7）内安装有固定的压力传感器（8），还包括千斤顶（10），千斤顶（10）通过固定法兰（9）作用于限位筒（7）上，还包括锚头（2），在锚头（2）内设置有夹片（3），其特征在于：所述限位筒（7）的端面向内凹陷形成与夹片（3）相匹配的凹槽，在凹槽上设置有一组通孔，在每个通孔内安装有探针（6），在凹槽内安装有一个限位垫片（5）。

2.根据权利要求1所述的一种基于反拉法测试钢绞线预应力的集成式检测装置，其特征在于：在所述的限位垫片（5）与夹片（3）之间还设置有调整垫片（4）。

3.根据权利要求1所述的一种基于反拉法测试钢绞线预应力的集成式检测装置，其特征在于：所述通孔为四个，且均匀分布在凹槽内。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种基于反拉法测试钢绞线预应力的集成式检测装置，其特征在于：所述千斤顶（10）上设置有与油泵相连的油管（11）。