CN108221716A - 一种精确控制预应力值的张拉装置及其张拉方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精确控制预应力值的张拉装置及其张拉方法，其包括钢绞线连接仓、张拉杆和锚固底座，钢绞线连接仓包括相连接的内仓和加强套筒，内仓和加强套筒均包括相连通的收口段和开口段，张拉杆的一端位于内仓的开口段内，张拉杆的另一端穿过加强套筒的收口段，并通过旋紧螺母与锚固底座相连接，张拉杆的另一端与加强套筒的收口段之间存在径向间隙，内仓的开口段内设置有钢绞线，钢绞线与内仓的收口段之间存在径向间隙。本发明中钢绞线与内仓的收口段和开口段之间都有间隙以及张拉杆与加强套筒的收口段和开口段之间都有间隙，实现了扭矩完全转化成轴力的技术目的，不会出现扭矩与轴力的损失，从而实现精确控制预应力张拉。

Description

一种精确控制预应力值的张拉装置及其张拉方法

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，特别是涉及一种精确控制预应力值的张拉装置及其张拉方法。

背景技术

为满足承载力要求或改善结构服役表现，大跨度钢筋混凝土结构施工一般都会采用预应力方案。而对于已经服役的结构，在存在承载力不足需要加固时，体外预应力加固技术也是结构加固最有效的手段之一，广泛应用于旧桥加固。总而言之，预应力在现代工程结构中已经被广泛使用，甚至无法回避。

但由于张拉设备和锚具等原因，钢绞线等在张拉时始终存在着预应力值偏小或超张拉的情况，在张拉后也会因为各种预应力损失而导致预应力值逐渐偏小，造成设计值与实际情况存在较大偏差，特别是在工程结构正常使用过程中，预应力损失过大会导致预应力效果就不复存在了。因此，能够精确控制预应力张拉值，而且张拉操作方便对预应力工程应用有着重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种精确控制预应力值的张拉装置及其张拉方法，使得建筑结构在服役期间能够及时补偿预应力损失值。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种精确控制预应力值的张拉装置，包括钢绞线连接仓、张拉杆和锚固底座，所述钢绞线连接仓包括相连接的内仓和加强套筒，所述内仓和所述加强套筒均为中空结构，所述内仓和所述加强套筒的中空结构均包括相连通的收口段和开口段，所述收口段的内径小于所述开口段的内径，所述加强套筒的开口段与所述内仓的开口段相对布置，所述张拉杆的一端为直径扩大端，所述直径扩大端位于所述加强套筒的开口段内，所述直径扩大端的直径大于所述加强套筒的收口段内径，所述直径扩大端的直径小于所述加强套筒的开口段内径，所述张拉杆的另一端穿过所述加强套筒的收口段，并通过旋紧螺母与所述锚固底座相连接，所述张拉杆的另一端与所述加强套筒的收口段之间存在径向间隙，所述内仓的开口段内设置有钢绞线的镦粗端，所述钢绞线的镦粗端的直径大于所述内仓的收口段直径，所述钢绞线的镦粗端的直径小于所述内仓的开口段直径，所述钢绞线的非镦粗端穿过所述内仓的收口段，所述钢绞线的非镦粗端与所述内仓的收口段之间存在径向间隙。

优选的，所述内仓为外螺纹钢管，所述加强套筒为内螺纹钢管，所述内仓的开口段与所述加强套筒的开口段之间的连接方式为螺纹连接。

优选的，所述加强套筒的收口段为阶梯孔，所述阶梯孔之间为圆滑过渡连接，所述内仓的收口段和开口段的连接处为圆滑过渡连接。

优选的，所述内仓的开口段的侧壁上设置有一纵向开口。

优选的，所述锚固底座上设有与所述张拉杆的另一端直径相匹配的贯通孔，所述张拉杆的另一端穿过所述贯通孔，并通过旋紧螺母与所述锚固底座相连接。

本发明还提供一种精确控制预应力值的张拉方法，包括如下步骤：

将钢绞线的张拉端头镦粗，形成直径大于钢绞线直径的球状镦粗端；

将钢绞线的镦粗端通过内仓侧壁的纵向开口置于内仓的内部；

将张拉杆的非直径扩大端从加强套筒的开口段进入，并从加强套筒的收口段穿出，所述张拉杆的直径扩大端置于加强套筒的内部，并将所述加强套筒与所述内仓拧紧连接；

将所述张拉杆的非直径扩大端穿过锚固底座上的贯通孔后，通过旋紧螺母固定在所述锚固底座上，并将所述锚固底座与结构主体固定；通过扭矩扳手拧紧所述张拉杆，从而对钢绞线进行张拉。

本发明相对于现有技术取得了以下有益效果：

1、本发明提供的精确控制预应力值的张拉装置中钢绞线与内仓的收口段和开口段之间都有间隙，使得钢绞线在受拉过程中可以进行自由转动，避免了钢绞线承受较大扭力的问题，同时，张拉杆与加强套筒的收口段和开口段之间都有间隙，使得钢绞线在受拉过程中产生扭转时，内仓与加强套筒可以相对张拉杆做转动，进一步避免了钢绞线承受较大扭力的问题，从而实现了扭矩完全转化成轴力的技术目的，不会出现扭矩与轴力的损失；同时，通过扭矩与预紧力之间的对应关系，进行精确张拉钢绞线。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明精确控制预应力值的张拉装置的整体结构示意图；

图2为钢绞线连接仓的结构示意图；

图3为张拉杆的结构示意图；

图4为锚固底座的结构示意图；

其中，1加强套筒、2内仓、3张拉杆、4锚固底座、5收口段、6开口段、7直径扩大端、8镦粗端、9贯通孔、10旋紧螺母、11钢绞线、12纵向开口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种精确控制预应力值的张拉装置及其张拉方法，使得建筑结构在服役期间能够及时补偿预应力损失值。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-4所示，本发明提供一种精确控制预应力值的张拉装置，包括钢绞线连接仓、张拉杆3和锚固底座4，钢绞线连接仓包括相连接的内仓2和加强套筒1，内仓2和加强套筒1均为中空结构，内仓2和加强套筒1的中空结构均包括相连通的收口段5和开口段6，收口段5的内径小于开口段6的内径，加强套筒1的开口段6与内仓2的开口段6相对布置，张拉杆3的一端为直径扩大端7，直径扩大端7位于加强套筒1的开口段6内，直径扩大端7的直径大于加强套筒1的收口段5内径，直径扩大端7的直径小于加强套筒1的开口段6内径，张拉杆3的另一端穿过加强套筒1的收口段5，并通过旋紧螺母10与锚固底座4相连接，张拉杆3的另一端与加强套筒1的收口段5之间存在径向间隙，内仓2的开口段6内设置有钢绞线11的镦粗端8，钢绞线11的镦粗端8的直径大于内仓2的收口段5直径，钢绞线11的镦粗端8的直径小于内仓2的开口段6直径，钢绞线11的非镦粗端8穿过内仓2的收口段5，钢绞线11的非镦粗端8与内仓2的收口段5之间存在径向间隙。

其中，张拉装置在工作时，操作人员将钢绞线11的镦粗端8放置在内仓2的开口段6内，将内仓2的开口段6与加强套筒1的开口段6相连接，通过调节旋紧螺母10的旋紧程度，使得张拉杆3提供给钢绞线11张拉力进行精确控制，由于钢绞线11与内仓2的收口段5和开口段6之间都有间隙，使得钢绞线11在受拉过程中可以进行自由转动，避免了钢绞线11承受较大扭力的问题，同时，张拉杆3与加强套筒1的收口段5和开口段6之间都有间隙，使得钢绞线11在受拉过程中产生扭转时，加强套筒1与内仓2可以相对张拉杆3做转动，进一步避免了钢绞线11承受较大扭力的问题，从而实现了扭矩完全转化成轴力的技术目的，不会出现扭矩与轴力的损失；其中，精准控制是通过数显扭矩扳手中扭矩值与预紧力的对应关系对钢绞线11进行精准加载。需要注意的是：通过数显扭矩扳调整扭矩值与预紧力均为现有技术中默认的规范标准。

本发明中加强套筒1为外螺纹钢管，内仓2为内螺纹钢管，加强套筒1的开口段6与内仓2的开口段6之间的连接方式为螺纹连接。

本发明中张拉杆3的直径扩大端7和钢绞线11的镦粗端8均为球状；即张拉杆3的直径扩大端7和钢绞线11的镦粗端8分别与加强套筒1和内仓2形成球铰形式构件，避免应力集中，便于钢绞线11和张拉杆3调整方向，进一步实现精准控制。

本发明中加强套筒1的收口段5为阶梯孔，阶梯孔之间为圆滑过渡连接，内仓2的收口段5和开口段6的连接处为圆滑过渡连接。

为了便于钢绞线11放入内仓2内部，本发明中内仓2的开口段6的侧壁上设置有一纵向开口12。

本发明中锚固底座4上设有与张拉杆3的另一端直径相匹配的贯通孔9，张拉杆3的另一端穿过贯通孔9，并通过旋紧螺母10与锚固底座4相连接。

本发明中还提供一种精确控制预应力值的张拉方法，包括如下步骤：

将钢绞线11的张拉端头镦粗，形成直径大于钢绞线11直径的球状镦粗端8；

将钢绞线11的镦粗端8通过内仓2侧壁的纵向开口12置于内仓2的内部；

将张拉杆3的非直径扩大端7从加强套筒1的开口段6进入，并从加强套筒1的收口段5穿出，张拉杆3的直径扩大端7置于加强套筒1的内部，并将加强套筒1与内仓2拧紧连接；

将张拉杆3的非直径扩大端7穿过锚固底座4上的贯通孔9后，通过旋紧螺母10固定在锚固底座4上，并将锚固底座4与结构主体固定；通过扭矩扳手拧紧张拉杆3，从而对钢绞线11进行张拉。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种精确控制预应力值的张拉装置，其特征在于，包括钢绞线连接仓、张拉杆和锚固底座，所述钢绞线连接仓包括相连接的内仓和加强套筒，所述内仓和所述加强套筒均为中空结构，所述内仓和所述加强套筒的中空结构均包括相连通的收口段和开口段，所述收口段的内径小于所述开口段的内径，所述加强套筒的开口段与所述内仓的开口段相对布置，所述张拉杆的一端为直径扩大端，所述直径扩大端位于所述加强套筒的开口段内，所述直径扩大端的直径大于所述加强套筒的收口段内径，所述直径扩大端的直径小于所述加强套筒的开口段内径，所述张拉杆的另一端穿过所述加强套筒的收口段，并通过旋紧螺母与所述锚固底座相连接，所述张拉杆的另一端与所述加强套筒的收口段之间存在径向间隙，所述内仓的开口段内设置有钢绞线的镦粗端，所述钢绞线的镦粗端的直径大于所述内仓的收口段直径，所述钢绞线的镦粗端的直径小于所述内仓的开口段直径，所述钢绞线的非镦粗端穿过所述内仓的收口段，所述钢绞线的非镦粗端与所述内仓的收口段之间存在径向间隙。

2.根据权利要求1所述的精确控制预应力值的张拉装置，其特征在于，所述内仓为外螺纹钢管，所述加强套筒为内螺纹钢管，所述内仓的开口段与所述加强套筒的开口段之间的连接方式为螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的精确控制预应力值的张拉装置，其特征在于，所述张拉杆的直径扩大端和所述钢绞线的镦粗端均为球状。

4.根据权利要求1所述的精确控制预应力值的张拉装置，其特征在于，所述加强套筒的收口段为阶梯孔，所述阶梯孔之间为圆滑过渡连接，所述内仓的收口段和开口段的连接处为圆滑过渡连接。

5.根据权利要求1所述的精确控制预应力值的张拉装置，其特征在于，所述内仓的开口段的侧壁上设置有一纵向开口。

6.根据权利要求1所述的精确控制预应力值的张拉装置，其特征在于，所述锚固底座上设有与所述张拉杆的另一端直径相匹配的贯通孔，所述张拉杆的另一端穿过所述贯通孔，并通过旋紧螺母与所述锚固底座相连接。

7.一种精确控制预应力值的张拉方法，其特征在于，包括如下步骤：

将钢绞线的张拉端头镦粗，形成直径大于钢绞线直径的球状镦粗端；

将钢绞线的镦粗端通过内仓侧壁的纵向开口置于内仓的内部；

将张拉杆的非直径扩大端从加强套筒的开口段进入，并从加强套筒的收口段穿出，所述张拉杆的直径扩大端置于加强套筒的内部，并将所述加强套筒与所述内仓拧紧连接；

将所述张拉杆的非直径扩大端穿过锚固底座上的贯通孔后，通过旋紧螺母固定在所述锚固底座上，并将所述锚固底座与结构主体固定；通过扭矩扳手拧紧所述张拉杆，从而对钢绞线进行张拉。