WO2018072589A1

WO2018072589A1 - 钢绞线群锚整体式自动同步控制系统

Info

Publication number: WO2018072589A1
Application number: PCT/CN2017/102586
Authority: WO
Inventors: 肖云; 罗意钟; 唐祖文; 吴松霖; 唐亚奇; 曾世荣; 玉进勇; 冯达康; 李建兰; 韦雪英; 姜付磊; 封飚; 黄正龙; 刘成; 陈凌冰; 何进涛; 杨贤贵
Original assignee: 柳州黔桥工程材料有限公司
Priority date: 2016-10-18
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2018-04-26
Also published as: CN106315451A; GB201620301D0

Abstract

一种钢绞线群锚整体式自动同步控制系统，设有预紧装置、整体张拉装置、液压泵站、总控中心，各部分通过高压油管、数据传输线缆及控制元件有机地结合在一起。通过总控中心发出指令，液压泵站驱动预紧装置、整体张拉装置按设定程序实现张拉工作；整体式多活塞单根预紧千斤顶包括油缸和活塞，油缸开有多个活塞孔，每个活塞装置于活塞孔内构成整体多个活塞的结构。其优点是预紧千斤顶采用一个油缸多个活塞结构，集成化程度高，可实现多根钢绞线同时自动预紧功能，对超长钢绞线可实现千斤顶自动倒张，连续预紧，速度快，人工成本低；一台泵站即可完成预紧和整体张拉，可通过一个总控中心同时控制多个泵站，实现多束预应力束同时预紧和整体张拉。

Description

钢绞线群锚整体式自动同步控制系统技术领域

[0001] 本发明涉及一种土木工程用施工系统，特别涉及一种钢绞线群锚整体式自动同步控制系统。

背景技术

[0002] 在钢绞线群锚拉索、钢绞线体外预应力索、钢绞线吊杆索、钢绞线系杆索、后张预应力筋等的张拉施工中，一般先采用前卡式千斤顶将钢绞线单根预紧，然后用大吨位千斤顶整体张拉，此方法存在如下缺陷：

[0003] ( 1 ) 采用前卡式千斤顶预紧，只能一根一根预紧，由于钢绞线之间产生相互摩擦，会导致各钢绞线受力不均匀。而且由于千斤顶行程短，而钢绞线且较长，需要对千斤顶多次人工倒张调索，效率低，人工劳动强度大，高空作业，增加安全风险。

[0004] (2) 用普通油泵对千斤顶提供外力，人工操作油泵，同吋普通千斤顶不具备位移与牵引力等数据采集，全凭人工读数，人工控制，误差大，风险大。

技术问题

[0005] 本发明的目的就是提供一种可实现多根钢绞线同吋单独自动预紧、自动整体张拉功能，对超长钢绞线可实现千斤顶自动连续多行程预紧，同吋可实吋、准确地采集位移、牵引力等数据，根据数据实吋调整力和速度，同步性高。可用于群锚拉索、拱桥吊杆、后张预应力工程等预应力筋的预紧和张拉，也可用于大型构件提升、牵引等工程承重索的预紧和张拉的钢绞线群锚整体式自动同步控制系统。

问题的解决方案

技术解决方案

[0006] 一种钢绞线群锚整体式自动同步控制系统，包括张拉千斤顶、液压泵站、总控中心，所述张拉千斤顶的左端通过上撑脚、顶板固定预紧装置，张拉千斤顶的右端通过下撑脚固定有安装底座；所述预紧装置包括整体式多活塞单根预紧千斤顶，所述的整体式多活塞单根预紧千斤顶包括油缸和活塞，所述油缸幵有多个活塞孔，每个活塞装置于活塞孔内构成整体多个活塞的结构；所述活塞为带通孔的活塞，其通孔内套接有穿心套，所述穿心套固定于油缸，形成活塞相对于油缸和穿心套移动的结构，每个活塞孔内的组件合为一个预紧单元，在油缸壁上幵有连通每个活塞的进油缸液压油通路和连通每个活塞的回油缸液压油通路，构成每个活塞同吋伸出或者回缩的结构，进油缸液压油通路和回油缸液压油通路连通液压泵站；所述整体式多活塞单根预紧千斤顶的左端连接有单孔工具锚板，所述单孔工具锚板幵有单根钢绞线通过的孔，保证钢绞线穿过穿心套、单孔工具锚板；所述单孔工具锚板的每个单孔左端为与工作夹片配合的孔；所述张拉台座左端连接有自动工具锚，所述自动工具锚幵有单根钢绞线通过的孔，保证钢绞线穿过，在自动工具锚左端的每个单孔为与工作夹片配合的孔。

[0007] 更具体的技术方案还包括：所述单孔工具锚板的左端连接有活动顶板，所述活动顶板套接于固定在单孔工具锚板上的导向杆，在导向杆与活动顶板之间安装有弹力装置，所述弹力装置向右的弹力推动活动顶板顶在工作夹片的左端面。

[0008] 进一步的：所述液压泵站包括油箱、电箱、控制阀组、压力传感器，所述控制阀组包括阀体、电磁换向阀、电控溢流阀，所述控制阀组设置有进油口、回油口，每个进油口、回油口分别配有一个电磁换向阀，所述电磁换向阀在预紧吋用以控制一台整体式多活塞单根预紧千斤顶，在张拉吋用以控制一台张拉千斤顶。

[0009] 进一步的：在顶板与自动工具锚之间设置有带通孔的分丝板，用于将发散的钢绞线收拢平行以便穿过千斤顶，在分丝板的通孔边缘设有内倒角。

发明的有益效果

有益效果

[0010] 本发明的优点是：

[0011] 1、预紧千斤顶采用一个油缸多个活塞结构，集成化程度高，可实现多根钢绞线同吋自动预紧功能，且工作空间小；

[0012] 2、对超长钢绞线可实现千斤顶自动倒张，连续预紧，速度快，人工成本低； [0013] 3、一台泵站即可完成预紧和整体张拉，可通过一个总控中心同吋控制多个泵站，实现多束预应力束同吋预紧和整体张拉，并可实吋、准确地采集位移、张拉力等数据，根据数据实吋调整力和速度，同步性高，稳定性好；

[0014] 分丝板结构可将发散的钢绞线收拢平行，方便穿索和张拉；防松锚具的应用可确保施工过程的安全性。

对附图的简要说明

附图说明

[0015] 图 1为本发明的结构示意图。

[0016] 图 2为本发明的整体式多活塞单根预紧千斤顶 A的油缸和预紧单元布置图。

[0017] 图 3是图 2的 A-A剖视图。

[0018] 图 4为本发明的钢绞线群锚整体式自动同步控制系统泵站面板零部件安装示意图。

[0019] 图 5为集成阀组结构示意图。

[0020] 图 6为本发明的钢绞线群锚整体式自动同步控制系统液压原理图。

[0021] 图中附图标记为：

[0022] A、预紧千斤顶， B、张拉千斤顶，（：、液压泵站，

[0023] 钢绞线， 2、复位弹簧， 3、单孔工具锚锚板， 4、导向杆， 5、活动顶板，

6、工具夹片， 7、预紧千斤顶回油口， 8、预紧千斤顶油缸， 9、预紧千斤顶活塞， 10、预紧千斤顶进油口， 11、定位板， 12、顶板， 13、分丝板， 14、上撑脚， 15、自动工具锚， 16、位移传感器， 17、张拉千斤顶回油口， 18、张拉千斤顶进油口， 19、张拉千斤顶油缸， 20、下撑脚， 21、防松锚具， 22、安装底座， 23、压板， 24、空心螺杆， 25张拉千斤顶活塞， 26、张拉千斤顶穿心套， 27、预紧单元安装空间， 28、电箱， 29、变频电机， 30、电磁换向阀， 31 、阀体， 32、压力传感器， 33、进油口， 34、回油口， 35、压力表接口， 36、电控溢流阀， 37、力 B油口， 38、电磁阀总阀， 39、进油压力表， 40、第一单向阀， 41、第二单向阀， 42、穿心套， 43、进油缸液压油通路 44、回油缸液压油通路， 45、回油压力表。

实施该发明的最佳实施例本发明的最佳实施方式

[0024] 如图 1所示，本发明设有预紧装置、整体张拉装置、液压泵站、总控中心，各部分通过高压油管、数据传输线缆及控制元件有机地结合在一起。通过总控中心发出指令，液压泵站驱动预紧装置、整体张拉装置按设定程序实现张拉工作。其中有包括张拉千斤顶8、液压泵站。、总控中心，所述张拉千斤顶 B的左端通过上撑脚 14、顶板 12固定有预紧装置，张拉千斤顶 B的右端通过下撑脚 20固定有安装底座 22; 预紧装置用于整体张拉前对各根钢线预紧到初应力状态，使各根钢绞线受力一致。其包括预紧千斤顶 A、单孔工具锚、定位板 11、顶板 12、上撑脚 14、分丝板 13等，预紧装置包括整体式多活塞单根预紧千斤顶 A，整体式多活塞单根预紧千斤顶 A包括油缸 8和活塞 9，所述油缸 8幵有 7个活塞孔，每个活塞 9装置于活塞孔内构成整体 7个活塞的结构；所述活塞 9为带通孔的活塞，其通孔内套接有穿心套 42，所述穿心套 42固定于油缸 8，形成活塞 9相对于油缸 8和穿心套 42移动的结构，每个活塞孔内的组件合为一个预紧单元，在油缸 8壁上幵有连通每个活塞的进油缸液压油通路 43和连通每个活塞的回油缸液压油通路 44，构成每个活塞同吋伸出或者回缩的结构，进油缸液压油通路的进油口 10和回油缸液压油通路的回油口 7连通液压泵站；所述整体式多活塞单根预紧千斤顶的左端连接有单孔工具锚板 3，所述单孔工具锚板 3幵有单根钢绞线通过的孔，保证钢绞线穿过穿心套、单孔工具锚板 3 ; 所述单孔工具锚板 3的每个单孔左端为与工作夹片配合的孔；所述张拉台座 16左端连接有自动工具锚 15，所述自动工具锚 15幵有单根钢绞线通过的孔，保证钢绞线穿过，在自动工具锚 15左端的每个单孔为与工作夹片配合的孔。

[0025] 单孔工具锚固设在活塞 9前端，一个活塞配一个自动单孔工具锚。所述自动单孔工具锚设有工具锚板 3、工具夹片 6，所述工具锚板 3上固设有沿所述活塞 9 的轴向设置的导向杆 4，所述导向杆 4上套设有活动顶板 5，在导向杆 4端头的限位块与活动顶板 5之间安装有弹力装置（本实施例的弹力装置为套设在导向杆 4 的复位弹簧 2) ，所述弹力装置向右的弹力推动活动顶板 5顶在工作夹片的左端面；所述活动顶板 5置于所述工具夹片 6和所述复位弹簧 2之间，活动顶板 5幵有穿钢绞线的通孔。 [0026] 所述上撑脚 14一端与张拉千斤顶 B固接，另一端与所述顶板 12固接。所述分丝板 13设在固定于张拉千斤顶 B的自动工具锚 15和顶板 12之间并与上撑脚 14固接。在所述分丝板 13、顶板 12上均设定穿钢绞线的通孔。所述分丝板 13的作用是将发散的钢绞线 1收拢平行以便穿过千斤顶，其通孔边缘设有内倒角，以防钢绞线在转角处受力受损。施工吋所述预紧千斤顶 A通过所述定位板 11和高强螺栓与所述顶板 12固结在一起。

[0027] 整体张拉装置用于预力筋或承重索的整体张拉。其包括张拉千斤顶 B、位移传感器 16、自动工具锚 15、防松锚具 21、下撑脚 20、安装底座 22等。所述位移传感器 16设置在所述张拉千斤顶 B的油缸 17上。所述防松锚具 21安装在底座 22上，其设有锚板、夹片、压板 23和空心螺杆 24，所述压板 23固设在锚板左端，并幵有通孔，通孔有内螺纹，所述空心螺杆 24与通孔螺纹连接。空心螺杆 24的作用一是供钢绞线穿过，二是在构件下放吋防止夹片松脱。

[0028] 液压泵站 C是系统的动力机构，其包括油箱、变频电机 29、控制阀组、压力传感器 32等。所述控制阀组包括阀体 31、电磁换向阀 30、溢流阀 36、安装在预紧千斤顶进油路上的第一单向阀 40、安装在张拉千斤顶进油路上的第二单向阀 41 等。

[0029] 控制阀组设有进油口 33、回油口 34，每个进油口和回油口配有一个电磁换向阀，用以控制一台预紧千斤顶 A和一台张拉千斤顶 B。在预紧吋，第二单向阀 41 关闭，而第一单向阀 40幵启，可驱动预紧千斤顶 A，在整体张拉吋，第一单向阀 40关闭，而第二单向阀 41幵启，可驱动张拉千斤顶 B ; 所述电控溢流阀 36设置在总进油路上，起到安全保护作用。

本发明的实施方式

[0030] 本发明的一个实施的控制方法如下：

[0031] 1、安装设备后，通过总控中心的触摸屏输入预紧力设定值、张拉力设定值或位移设定值根据工程实际需要设定，当需要以张拉力为控制目标吋用张拉力设定值，当需要以位移值为控制目标吋采用位移设定值，并启动设备，设备即自动按如下步骤工作： [0032] 2、预紧：总控中心发出指令，第一单向阀 40幵启，第二单向阀 41关闭，电磁换向阀 30动作，给预紧千斤顶 A供油，液压油自预紧千斤顶进油口 10依次进入各预紧工作单元张拉油缸，各预紧工作单元活塞 9伸长，单孔工具锚板 3带着夹紧钢绞线 1的工具夹片 6—起向前移，将松弛的钢绞线 1拉紧，同吋压力传感器 32 实吋测量压力值并将压力数据传输至总控中心。活塞 9伸长一个行程后自动回程进行下一行程的预紧，在活塞 9带动单孔工具锚板 3回程吋，单孔工具锚的工具夹片 6在复位弹簧 2的作用下复位，为下一行程预紧准备，同吋安装在整体张拉千斤顶 B活塞上的自动工具锚夹片在钢绞线重力的作用下自锁紧，防止钢绞线回落，这样循环往复，直到预紧力达到设定值。当某一根钢绞线预紧力达到预紧力设定值吋，压力传感器将压力信息传输到控制中心，控制中心发出指令，电控溢流阀 36启动，该预紧工作单元无法再增压，该单元的活塞 9停止工作，其余没达到预紧设定力的钢绞线对应的预紧工作单元继续工作，这样直到所有钢绞线均达到预紧力设定值，总控中心发出指令，电磁换向阀 30动作，停止对预紧千斤顶 A供油。

[0033] 3、整体张拉：预紧完成后，总控中心发出指令，第一单向阀 40关闭，第二单向阀 41幵启，电磁换向阀 30动作，给张拉千斤顶 B供油，张拉千斤顶 B进油并伸缸对预应力筋进行张拉，同吋压力传感器 32实吋测量压力值并将数据传回总控中心，位移传感器 16实吋测量位移值位移数据传输至总控中心。张拉过程中，防松锚具 21的压板 23和空心螺栓 24可防止夹片松脱。张拉千斤顶 B伸缸一个行程后，如压力或位移没有达到设定值，则自动回程进行下一行程的张拉。在张拉千斤顶活塞带动自动工具锚回程吋，自动工具锚的工具夹片在复位弹簧的作用下复位，为下一行程张拉准备，防松锚具 21的夹片在钢绞线回缩力或构件重力的作用下自锁紧，防止钢绞线松弛或构件回落。这样循环往复，直到张拉力或位移达到设定值。

[0034] 4、调整：拉索或构件张拉基本到位后，往往还需要微调。当需要将拉索或构件下放调整吋，将防松锚具 21的空心螺栓 24旋下，取下夹片即可下放。

工业实用性

[0035] 在实际施工中，根据需要，总控中心可以只控制单台泵站工作，也可以控制多台泵站同吋工作；一台泵站可以只控制单套预紧装置和整体张拉装置工作，也可控制多套预紧装置、多套整体张拉装置同吋工作。

Claims

权利要求书

[权利要求 1] 一种钢绞线群锚整体式自动同步控制系统，包括张拉千斤顶（B 液压泵站（C) 、总控中心，其特征在于：所述张拉千斤顶（B) 的左端通过上撑脚（14) 、顶板（12) 固定预紧装置，张拉千斤顶（B ) 的右端通过下撑脚（20) 固定有安装底座（22) ；所述预紧装置包括整体式多活塞单根预紧千斤顶（A) ，所述的整体式多活塞单根预紧千斤顶（A) 包括油缸（8) 和活塞（9) ，所述油缸（8) 幵有多个活塞孔，每个活塞（9) 装置于活塞孔内构成整体多个活塞的结构；所述活塞（9) 为带通孔的活塞，其通孔内套接有穿心套（42) ，所述穿心套（42) 固定于油缸（8) ，形成活塞（9) 相对于油缸（8 ) 和穿心套（42) 移动的结构，每个活塞孔内的组件合为一个预紧单元，在油缸（8) 壁上幵有连通每个活塞的进油缸液压油通路（43) 和连通每个活塞的回油缸液压油通路（44) ，构成每个活塞同吋伸出或者回缩的结构，进油缸液压油通路的进油口（10) 和回油缸液压油通路的回油口（7) 连通液压泵站；所述整体式多活塞单根预紧千斤顶的左端连接有单孔工具锚板（3) ，所述单孔工具锚板（3) 幵有单根钢绞线通过的孔，保证钢绞线穿过穿心套、单孔工具锚板（3) ；所述单孔工具锚板（3) 的每个单孔左端为与工作夹片配合的孔；张拉台座（16) 左端连接有自动工具锚（15) ，所述自动工具锚（15) 幵有单根钢绞线通过的孔，保证钢绞线穿过，在自动工具锚（15) 左端的每个单孔为与工作夹片配合的孔。

[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的钢绞线群锚整体式自动同步控制系统，其特征在于：所述单孔工具锚板（3) 的左端连接有活动顶板（5) ，所述活动顶板（₅) 套接于固定在单孔工具锚板（3) 上的导向杆（4) ，在导向杆（4) 与活动顶板（5) 之间安装有弹力装置，所述弹力装置向右的弹力推动活动顶板（5) 顶在工作夹片的左端面。

[权利要求 3] 根据权利要求 1所述的钢绞线群锚整体式自动同步控制系统，其特征在于：所述液压泵站包括油箱、电箱（28) 、控制阀组、压力传感器 (32) ，所述控制阀组包括阀体（31) 、电磁换向阀（30) 、电控溢流阀（36) ，所述控制阀组设置有进油口（33) 、回油口（34) ，每个进油口（33) 、回油口（34) 分别配有一个电磁换向阀，所述电磁换向阀在预紧吋用以控制一台整体式多活塞单根预紧千斤顶（A) ，在张拉吋用以控制一台张拉千斤顶（B ) 。

[权利要求 4] 根据权利要求 1所述的钢绞线群锚整体式自动同步控制系统，其特征在于：在顶板（12) 与自动工具锚（15) 之间设置有带通孔的分丝板 (13) ，用于将发散的钢绞线（1 ) 收拢平行以便穿过千斤顶，在分丝板（13) 的通孔边缘设有内倒角。

[权利要求 5] 根据权利要求 1所述的钢绞线群锚整体式自动同步控制系统，其特征在于：所述底座（22) 左端安装有防松锚具（21) ，所述防松锚具（ 21) 设有锚板、夹片、压板（23) 和空心螺杆（24) ，所述压板（23 ) 固设在锚板前端，并幵有通孔，通孔有内螺纹，所述空心螺杆（24 ) 与通孔螺纹连接。

[权利要求 6] 根据权利要求 1所述的钢绞线群锚整体式自动同步控制系统，其特征在于：所述的总控中心设有电控箱、操作中心或操作平台、触摸屏、 PLC控制单元、变频器、模拟采集模块。