專利名稱：一種中空自平衡預(yù)應(yīng)力鋼棒及預(yù)應(yīng)力張拉夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)應(yīng)力鋼棒裝置及預(yù)應(yīng)力張拉夾具，尤其是涉及一種具有中空自平衡預(yù)應(yīng)力鋼棒以及專用于張拉該預(yù)應(yīng)力鋼棒的預(yù)應(yīng)力張拉夾具，應(yīng)用于土木建筑結(jié)構(gòu)中的混凝土結(jié)構(gòu)加筋、巖土地層中的巖土錨固等。
背景技術(shù)：
預(yù)應(yīng)力技術(shù)出現(xiàn)已有50多年歷史，是在加筋混凝土尤其是鋼筋混凝土技術(shù)發(fā)展后出現(xiàn)的一種技術(shù)。普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要利用鋼筋抗拉強(qiáng)度高來彌補(bǔ)混凝土抗拉能力不足的特點，提高了混凝土結(jié)構(gòu)的整體抗拉、彎、剪、壓的能力，使混凝土結(jié)構(gòu)的梁、板等跨度更大，柱、樁等承載力更大。但普通混凝土梁等下部容易出現(xiàn)開裂且變形撓度大，使跨度和承載力及耐久性方面出現(xiàn)不足，使用范圍受到制約。預(yù)應(yīng)力技術(shù)出現(xiàn)，改變了普通鋼筋混凝土不足，使用范圍大為擴(kuò)展。混凝土結(jié)構(gòu)中受拉主力鋼筋用預(yù)應(yīng)力筋代替，通過對預(yù)應(yīng)力筋施加預(yù)應(yīng)力，再將力傳遞到所穿過的混凝土中，使混凝土受壓來彌補(bǔ)混凝土抗拉強(qiáng)度不足，提高抗開裂性，使梁板等構(gòu)件做等更輕跨度更大，提高耐久性。預(yù)應(yīng)力按施加預(yù)應(yīng)力的手段分先張法和后張法兩種。先張法是在一個混凝土構(gòu)件預(yù)制場的預(yù)制臺上先安裝預(yù)應(yīng)力筋，并張拉預(yù)應(yīng)力。再上模板澆混凝土，待混凝土固結(jié)達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度時釋放預(yù)應(yīng)力使鋼筋的預(yù)應(yīng)力傳遞到混凝土上形成預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。早年的房屋建筑預(yù)制混凝土樓板通常用此方法預(yù)制。先張法的特點是，工序少且簡單，但預(yù)應(yīng)力為直筋，不是曲線，一般為小型構(gòu)件。可以是鋼棒或鋼絲。后張法是在混凝土構(gòu)件中先預(yù)留預(yù)應(yīng)力管道，待混凝土澆筑并固結(jié)后達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度時，再穿入預(yù)應(yīng)力筋并張拉，預(yù)應(yīng)力鎖定在混凝土構(gòu)件上將力傳遞到構(gòu)件中。其特點是可以直線和曲線筋，可以鋼絞線和鋼棒，范圍廣。大型的、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，基本采用后張法，缺點是施工工序多。預(yù)應(yīng)力鋼筋有高強(qiáng)鋼絲、高強(qiáng)鋼絞線和高強(qiáng)鋼棒。高強(qiáng)鋼絲和高強(qiáng)鋼絞線，單絲通常直徑約3. 5mm，用碳鋼園盤條多次冷拔而成，極限抗拉強(qiáng)度已達(dá)1860MPa，廣泛用于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件、巖土工程錨固中，也用在一些纜索中。高強(qiáng)鋼絞線通常見7根鋼絲繞成一股。高強(qiáng)鋼棒主要有實心精軋螺紋高強(qiáng)鋼筋和圓鋼棒，用合金鋼制成，精軋而成。市場強(qiáng)度可達(dá)930Mpa或更高。主要在預(yù)應(yīng)力混凝土梁板的預(yù)應(yīng)力筋，巖土錨桿等。預(yù)應(yīng)力鋼絞線因材料延伸率低，預(yù)應(yīng)力張拉變形小，過短時，小的回縮易預(yù)應(yīng)力失效，不易存儲預(yù)應(yīng)力。故做預(yù)應(yīng)力筋一般長度在IOm以上。精軋螺紋高強(qiáng)鋼筋在現(xiàn)場張拉時，也易產(chǎn)生上述問題。預(yù)應(yīng)力筋一般長度在4m以上。綜上所述，目前預(yù)應(yīng)力技術(shù)需要兩方面改進(jìn)一是解決短段構(gòu)件預(yù)應(yīng)力問題，如前所述鋼絞線小于10m、鋼棒小于4m不適合預(yù)應(yīng)力。二是預(yù)應(yīng)力筋在施加預(yù)應(yīng)力后均不能移動。如大型梁結(jié)構(gòu)需要跨徑方向縱向預(yù)應(yīng)力，也需要橫向和豎向預(yù)應(yīng)力，梁高4m左右或以下有些部位也需要預(yù)應(yīng)力而現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力條件受限等情況；舊結(jié)構(gòu)物加固需要預(yù)應(yīng)力但現(xiàn)場施作預(yù)應(yīng)力有難度等等。為此，需要新的裝置和張拉工具來實現(xiàn)改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置，該裝置在完成預(yù)應(yīng)力張拉與鎖定后可存儲預(yù)應(yīng)力，并可搬遷移動和異地安裝；該裝置安裝在新筑的混凝土中待固化后可釋放預(yù)應(yīng)力，形成預(yù)應(yīng)力混凝土；或者，該裝置安裝在巖土地層的鉆孔中或既有結(jié)構(gòu)體的孔中固定后可釋放預(yù)應(yīng)力，形成預(yù)應(yīng)力加強(qiáng)的巖土體或舊結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明還提供了專用于張拉中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置的一種預(yù)應(yīng)力張拉夾具，該夾具方便進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉和鎖定，拓寬了預(yù)應(yīng)力使用范圍，效果可靠，適應(yīng)不同的工程需要。一種中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置，包括中空棒、末端管孔封頭、內(nèi)撐反力棒、楔形夾片和鎖定套筒螺母；所述的中空棒為一段中空管，頭部端頭固定有鎖定套筒螺母，尾部端頭固定有末 %5管孔封頭；所述的鎖定套筒螺母一端內(nèi)腔有螺紋，與所述的中空棒配合，另一端具有楔形錐面的內(nèi)腔，容納楔形夾片；所述的內(nèi)撐反力棒，為一段與所述中空棒的內(nèi)腔配合的桿體，一端支撐在末端管孔封頭上，另一端從所述的鎖定套筒螺母與楔形夾片內(nèi)穿過；所述的楔形夾片的楔面與鎖定套筒螺母內(nèi)部的楔形錐面配合，其楔面尖頭朝向遠(yuǎn)離中空棒的末端管孔封頭方向，用以鎖定內(nèi)撐反力棒。所的鎖定套筒螺母為外表面帶有四角形、六角形的螺母，便于安裝。所述的鎖定套筒螺母包括外套筒螺母和連接螺母，所述的連接螺母有內(nèi)外螺紋， 設(shè)于外套筒螺母的一端內(nèi)腔中并螺紋配合，所述的連接螺母的內(nèi)螺紋與中空棒的一端螺紋配合。所述的鎖定套筒螺母的外套筒螺母的內(nèi)腔設(shè)有夾具套，所述的夾具套為圓柱體， 內(nèi)腔具有與楔形夾片的楔面配合的楔形錐面。 所述的末端管孔封頭為與中空棒外螺紋連接的外堵頭、與中空棒內(nèi)螺紋固定的內(nèi)堵頭或內(nèi)堵頭與外堵頭的組合。所述的中空棒上在頭部鎖定套筒螺母與尾部末端管孔封頭之間的桿體上帶有若干個錨固螺母，可以為在中空棒的頭部在鎖定套筒螺母的內(nèi)側(cè)帶有錨固螺母；或者所述的中空棒的尾部在末端管孔封頭的內(nèi)側(cè)帶有錨固螺母；或者所述的中空棒的頭部和尾部均有錨固螺母。所述的楔形夾片由兩片或三片夾片組成，外表面為圓錐面，內(nèi)表面帶有齒紋。所述的中空棒頭部端面與楔形夾片間設(shè)有墊圈。所述的內(nèi)撐反力棒為一段通長桿體或由一段長桿體和一段短桿體組成。所述的長桿體與短桿體之間設(shè)有一個環(huán)形對中定向套，所述的環(huán)形對中定向套為一段直圓管，管內(nèi)腔中設(shè)有隔斷，所述的隔斷兩側(cè)的管內(nèi)腔分別與長桿體與短桿體相配合。所述的中空棒外表面可以為光面形狀，以及為其他提高與混凝土或注漿錨固體的粘結(jié)力的一切糙面形狀，包括螺紋面或帶肋面形狀等。本發(fā)明裝置的預(yù)應(yīng)力方法，包括預(yù)應(yīng)力張拉、鎖定和釋放，可通過專用的預(yù)應(yīng)力張拉夾具進(jìn)行張拉。一種預(yù)應(yīng)力張拉夾具，包括支架、滑動卡片、凸輪，所述的支架為一段直管，所述的凸輪活動安裝于支架的一端；管壁上設(shè)有至少兩個對稱的環(huán)向開孔，環(huán)向開孔與支架內(nèi)腔彼此連通；至少兩個相配合的滑動卡片徑向設(shè)于所述的環(huán)向開孔內(nèi)，滑動卡片上固設(shè)有滑動銷，滑動銷的頭部卡入設(shè)于所述凸輪上徑向布置的滑動槽內(nèi)，滑動銷在滑動槽中能沿其滑動。所述的滑動卡片一端帶有圓弧卡口，兩側(cè)帶有滑軌，所述的至少兩個滑動卡片的圓弧卡口互相配合形成圓口 ；所述的滑軌與所述的支架上的環(huán)向開孔內(nèi)壁的滑槽相配合， 使滑動卡片能沿所述的環(huán)向開孔作徑向開合滑動而不能沿支架縱向移動。所述的凸輪套于支架上，外側(cè)設(shè)有固定環(huán)，使凸輪能沿支架管壁環(huán)向轉(zhuǎn)動但不能沿支架縱向移動。更進(jìn)一步，所述的滑動槽為圓弧形，每條滑動槽的一端起點靠近凸輪的內(nèi)孔邊緣， 終點靠近凸輪的外徑邊緣。本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力張拉夾具的支架的一端與千斤頂連接，另一端安裝可轉(zhuǎn)動并帶動滑動卡片開合的凸輪。當(dāng)所述的凸輪正反時針轉(zhuǎn)動時，通過所述的一組滑動銷沿所述的一組滑動槽正反滑動，帶動所述的一組滑動卡片作相對方向移動，產(chǎn)生開合動作，使所述的一組滑動卡片的卡口形成的圓口能變大或變小，滑動卡片的卡口能大小開合并卡住所要張拉的中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒，實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力張拉和鎖定，中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置，可存儲有預(yù)應(yīng)力，可搬運、移動和異地安裝，安裝在新筑的混凝土體中、巖土體或既有結(jié)構(gòu)體的的孔中，固定后釋放預(yù)應(yīng)力，形成預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。本發(fā)明裝置及夾具制造方便，效果可靠，適應(yīng)不同的工程需要。


圖I為本發(fā)明的一種實施例的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。圖2為圖I的A-A位置的剖面圖示意圖。圖3為圖I的B-B位置的剖面圖示意圖。圖4為本發(fā)明的鎖定套筒螺母第二種實施方式的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。圖5為本發(fā)明的鎖定套筒螺母第三種實施方式的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。圖6為本發(fā)明的內(nèi)撐反力棒實施的第二種實施方式示意7為本發(fā)明的末端管孔封頭第二種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本發(fā)明的末端管孔封頭第三種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明的楔形夾具的一種實施例構(gòu)造示意圖。圖10為本發(fā)明在現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件中的一種應(yīng)用實例(安裝階段)示意圖。圖11為本發(fā)明在現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件中的一種應(yīng)用實例(使用階段)示意圖。圖12為本發(fā)明在巖土錨固或既有結(jié)構(gòu)物中的一種應(yīng)用實例(安裝階段)示意圖。圖13為本發(fā)明在巖土錨固或既有結(jié)構(gòu)物中的一種應(yīng)用實例(使用階段)示意圖。圖14為本發(fā)明預(yù)應(yīng)力張拉夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15為本發(fā)明預(yù)應(yīng)力張拉夾具的各部件裝配軸測展開示意圖。圖16為本發(fā)明裝置與預(yù)應(yīng)力張拉夾具、千斤頂?shù)年P(guān)系展開示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，一種中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置，存儲有預(yù)應(yīng)力，安裝在新筑的混凝土體中、巖土體或既有結(jié)構(gòu)體的的孔中，固定后釋放預(yù)應(yīng)力，形成預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。存儲預(yù)應(yīng)力時， 包括中空棒I、末端管孔封頭2、內(nèi)撐反力棒3、楔形夾片4和鎖定套筒螺母5 ;釋放預(yù)應(yīng)力后，包括中空棒I、末端管孔封頭2。中空棒I為一段圓管，頭部的一段有外螺紋10，固定有鎖定套筒螺母5，其尾部端頭固定有末端管孔封頭2。優(yōu)選時所述的中空棒I為細(xì)長的等壁厚圓管，長度與管徑比在 10倍以上，兩端頭部有外螺紋。鎖定套筒螺母5為一段直通管，一端內(nèi)腔有螺紋，與所述的中空棒I配合，其另一端有楔形錐面的內(nèi)腔，容納楔形夾片4，用以鎖定內(nèi)撐反力棒3。其末端支撐在末端管孔封頭2上，而另一端從所述的鎖定套筒螺母5與楔形夾片 4內(nèi)穿過,并通過楔形夾片4鎖定。楔形夾片4的楔面與鎖定套筒螺母5的內(nèi)楔面配合，其楔面尖頭朝向遠(yuǎn)離中空棒 I方向。鎖定套筒螺母5為其外表面為四角、六角形的螺母，或者當(dāng)鎖定套筒螺母5長度較長時，其中一段制成四角、六角形。作為優(yōu)選鎖定套筒螺母5外表面為六角形如圖2所示。 圖4為所述的鎖定套筒螺母5第二種實施方式的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。如圖4所示，鎖定套筒螺母5由外套筒螺母51和連接螺母52兩部件組成。所述鎖定套筒螺母5內(nèi)腔裝入連接螺母52和楔形夾片4，其位置關(guān)系為先安裝楔形夾片4，再安裝連接螺母52。所述的外套筒螺母51為一段直通管，其外表面形狀同前所述，其內(nèi)腔一端有與連接螺母52配合的內(nèi)螺紋， 其另一端內(nèi)腔有與楔形夾片4的楔面配合的楔形錐面，容納楔形夾片4。所述的該連接螺母 52為內(nèi)孔直通的螺母，其有內(nèi)外螺紋。所述的該連接螺母52安裝在外套筒螺母51的一端內(nèi)腔中并螺紋配合，而其內(nèi)螺紋與中空棒I的端頭螺紋配合。圖5為所述鎖定套筒螺母5第三種實施方式的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。如圖所示，鎖定套筒螺母5由外套筒螺母51、連接螺母52，夾具套53三個部件組成。所述鎖定套筒螺母5 內(nèi)腔裝入連接螺母52，夾具套53和楔形夾片4，其位置關(guān)系為先將裝有楔形夾片4的夾具套53安裝就位后，再安裝連接螺母52。所述的外套筒螺母51為一段直通管，其外表面形狀同前所述，其內(nèi)腔一端有與連接螺母52配合的內(nèi)螺紋，其另一端有與夾具套53配合的內(nèi)腔；所述的該連接螺母52為內(nèi)孔直通的螺母，其有內(nèi)外螺紋。所述的該連接螺母52安裝在外套筒螺母51的一端內(nèi)腔中并螺紋配合，而其內(nèi)螺紋與中空棒I的端頭螺紋配合；所述的夾具套53為一端圓柱體，其內(nèi)腔有與楔形夾片4的楔面配合的楔形錐面，容納楔形夾片4。必要時，在鎖定套筒螺母內(nèi)的楔形夾片4端部位置設(shè)有環(huán)形墊圈6，以利于楔形夾片4與中空棒I頭部端面接觸。本發(fā)明裝置所述的內(nèi)撐反力棒3，為一段與中空棒3的內(nèi)腔配合的桿體，優(yōu)選時為實心圓鋼棒，如圖3所示。內(nèi)撐反力棒3從中空棒I內(nèi)腔中縱向穿過，兩者之間有一定的間隙，以考慮受力變形斷面影響即中空棒I內(nèi)腔變小而內(nèi)撐反力棒3變粗的影響，以及方便置入和取出。內(nèi)撐反力棒3的長度以能在施加預(yù)應(yīng)力后能在楔形夾片4鎖定為準(zhǔn)，理想長度為內(nèi)撐反力棒3的端部與鎖定套筒螺母5的端部齊平。如圖5所示，作為優(yōu)選方案，內(nèi)撐反力棒3由一段長桿體31和一段短桿體32組成， 所述的長段桿31長度與中空棒I接近。如所述的內(nèi)撐反力棒3外徑過小，當(dāng)插入中空棒I 內(nèi)腔后兩者之間的間隙過大時，需在長桿體31與短桿體32之間連接置入一個環(huán)形對中定向套33，如圖6所示。所述的環(huán)形對中定向套33，為一段直圓管，其管內(nèi)腔中間有隔斷而不直通,其管內(nèi)腔與內(nèi)撐反力棒(31，32)大小相配合。末端管孔封頭2的功能是起對內(nèi)撐反力棒3的止推作用和傳遞力到中空棒I的作用，還要起對中空棒I尾部的增強(qiáng)保護(hù)作用，故要有足夠的剛度、硬度和韌度。其具體實施方式
有如圖I的為與中空棒I外螺紋連接的外堵頭螺母、如圖7，圖8所示，為與其內(nèi)螺紋連接和焊接的內(nèi)堵頭(2b，2c)。或者作為優(yōu)選方案，末端管孔封頭2為內(nèi)堵頭與外堵頭的組合使用(2，2a，2c)。本發(fā)明裝置所述的楔形夾片4由兩片或三片夾片組成，其外表面為圓錐面，其內(nèi)孔有齒紋41 ;優(yōu)選方案為外表面直圓錐面。根據(jù)本發(fā)明裝置的使用場合不同，所述的中空棒I的兩端頭通常會有輔助螺母 (7，7a)。如在巖土地層中作為巖土錨桿用時，在所述的中空棒I頭部在鎖定套筒螺母5的內(nèi)側(cè)帶有錨固螺母7，必要時還有墊板15，如圖11、圖12所示；或者如為提高應(yīng)力傳遞性能和錨固效果，所述的中空棒I的尾部在末端管孔封頭2的內(nèi)側(cè)帶有錨固螺母7a ;在新的模筑混凝土中置入本發(fā)明裝置時，所述的中空棒I的頭部和尾部通常均有錨固螺母(7，7a)。具體實施時，有時為提高錨固效果，所述的中空棒I的中部任一位置設(shè)一個或多個錨固螺母。中空棒I外表面光面形狀，以及為其他提高與混凝土 200或注漿錨固體302的粘結(jié)力的一切糙面形狀，包括螺紋面或帶肋面形狀等。圖10，圖11為本發(fā)明在現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件中的一種應(yīng)用實例示意圖。如圖10所示為安裝階段情況，將存儲有預(yù)應(yīng)力的本發(fā)明裝置放置在新筑的混凝土 200內(nèi)，安裝時，鎖定套筒螺母5 —端置于模板201外側(cè)，與混凝土隔離，以便釋放預(yù)應(yīng)力，如有錨固螺母7時也在模板201外。澆筑的混凝土固結(jié)、拆模并到達(dá)預(yù)定強(qiáng)度后，用扳手將鎖定套筒螺母5連同楔形夾片4等從中空棒I上卸下，完成將預(yù)應(yīng)力釋放到混凝土 200中，使混凝土 200承受如箭頭205所示的壓力，成為預(yù)應(yīng)力混凝土。再用混凝土 202將中空棒I外露部分封口即可， 如圖11所示。圖12、圖13為本發(fā)明在巖土錨固或既有結(jié)構(gòu)物中的一種應(yīng)用實例示意圖。如圖 12所示，為安裝階段情況，將存儲有預(yù)應(yīng)力的本發(fā)明裝置插入巖土地層300的巖孔303中。 安裝時，鎖定套筒螺母5 —端置于巖孔303外側(cè)，以便釋放預(yù)應(yīng)力，如有錨固螺母7或托盤 15時也在巖孔外。巖孔303中有錨固體302將本發(fā)明與巖孔固結(jié)成一體。錨固體302達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后，用扳手將鎖定套筒螺母5連同楔形夾片4等從中空棒I上卸下，完成將預(yù)應(yīng)力釋放到巖土地層300中，使地層承受如箭頭305所示的壓力，如圖11所示。此時，實質(zhì)上本發(fā)明裝置即為錨桿，起作加固地層或加固既有結(jié)構(gòu)物的作用。按公知技術(shù)錨固體302可為注漿固結(jié)或錨桿藥卷錨固。在形成預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體后，所述的內(nèi)撐反力棒3可抽出也可與置入中空棒I中。如抽出內(nèi)撐反力棒3，需在中空棒I的內(nèi)腔中水泥漿等膠結(jié)材料來填充固結(jié)；如不抽出內(nèi)撐反力棒3，需預(yù)先在中空棒I的內(nèi)腔注入樹脂、黃油等防腐材料，使中空棒I與內(nèi)撐反力棒3之間空隙有防腐材料填充。本發(fā)明裝置的預(yù)應(yīng)力方法，包括預(yù)應(yīng)力張拉、鎖定和釋放，可通過專用的預(yù)應(yīng)力張拉夾具8進(jìn)行張拉。如圖14、15所示，一種預(yù)應(yīng)力張拉夾具8由支架801、滑動卡片802、凸輪803、滑動銷804和固定環(huán)805組成。支架801為一段圓直管，其一端有管內(nèi)螺紋811與千斤頂連接配合，另一端812外徑略小，用于安裝凸輪803和固定環(huán)805 ;其中間段管壁有一組兩個對稱分布的環(huán)向開孔 810與其內(nèi)腔及彼此連通。一組大小相同的兩片滑動卡片802 —端帶有圓弧卡口 820，兩側(cè)帶有滑軌821，兩個滑動卡片802的圓弧卡口 820互相配合，合攏后形成圓口 ；滑動卡片802的滑軌821與支架801上的環(huán)向開孔810內(nèi)壁的滑槽813相配合，滑動卡片802相對地安裝在所述的支架 801的一組環(huán)向開孔810內(nèi)，且緊貼凸輪803，滑動卡片802上固設(shè)有相應(yīng)的一組兩個滑動銷804，凸輪803上有一組的圓弧形滑動槽830，一組滑動銷804卡入凸輪803上相應(yīng)的一組圓弧形滑動槽830中能沿其滑動，滑動卡片802能沿所述的環(huán)向開孔810的徑向作開合滑動而不能沿支架縱向移動。凸輪803套在支架801上能沿管壁環(huán)向轉(zhuǎn)動，設(shè)固定環(huán)805后使其不能沿支架縱向移動。圓弧形滑動槽830，其每條的一端起點靠近凸輪內(nèi)孔831邊緣。終點靠近凸輪的外徑邊緣，以增加滑動幅度，進(jìn)而增大卡口 802的開合幅度。所述的圓弧形滑動槽830在所述的凸輪803上環(huán)向均勻布置。圖16為本發(fā)明裝置與預(yù)應(yīng)力張拉夾具、千斤頂?shù)年P(guān)系展開示意圖。本發(fā)明裝置的預(yù)應(yīng)力張拉與鎖定工具包括千斤頂9和專用的預(yù)應(yīng)力張拉夾具8。預(yù)應(yīng)力釋放工具為常規(guī)的與鎖定套筒螺母配合的螺母扳手(無圖示)。I)張拉在一個安裝千斤頂9和預(yù)應(yīng)力張拉夾具8的平臺上，將中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒的各部件安裝就位，在其裝有鎖定套筒螺母5的一端從預(yù)應(yīng)力張拉夾具8中穿入，其內(nèi)撐反力棒3的端面與千斤頂9的油缸91端面接觸。所述的預(yù)應(yīng)力張拉夾具8有一組能大小開合滑動卡片802，其上有圓弧卡口 820，其合上時卡口 820卡住中空棒I?？?820卡住中空棒I位置在鎖定套筒螺母5的內(nèi)側(cè)54，卡口 820頂住鎖定套筒螺母5的端面54。張拉時，預(yù)應(yīng)力張拉夾具8、鎖定套筒螺母5和千斤頂9組成受力自平衡體系?；蛘呖?820卡住中空棒I位置在錨固螺母7的內(nèi)側(cè)71，使卡口面81a頂住錨固螺母 7的端面71，張拉時，張拉預(yù)應(yīng)力張拉夾具8、錨固螺母7和千斤頂9組成受力自平衡體系。當(dāng)開動千斤頂9工作，油缸91按箭頭100方向運動，推動內(nèi)撐反力棒3受壓，通過末端管孔封頭2反力于中空棒1，使中空棒3產(chǎn)生與內(nèi)撐反力棒3等值的拉力(箭頭方向 101、102)。當(dāng)張拉達(dá)到預(yù)定預(yù)應(yīng)力值時，張拉完成。2)鎖定千斤頂9反向工作，油缸91回縮。此時楔形夾片4鎖定內(nèi)撐反力棒3，防止回縮，其預(yù)應(yīng)力鎖定并存儲在該本發(fā)明裝置中形成中空棒I、鎖定套筒螺母5為拉力、內(nèi)
9撐反力棒3為壓力的自平衡體系。3)釋放將存儲有預(yù)應(yīng)力的中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置安裝在結(jié)構(gòu)體(200，300) 中，當(dāng)所述裝置被固結(jié)或固定(200，302)達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后，解除鎖定套筒螺母5，其預(yù)應(yīng)力 (205，305)釋放在結(jié)構(gòu)體(200，300)中形成預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置，其特征在于包括中空棒(I)、末端管孔封頭(2)、內(nèi)撐反力棒(3)、楔形夾片(4)和鎖定套筒螺母(5)；所述的中空棒(I)為一段中空管，頭部端頭固定有鎖定套筒螺母(5)，尾部端頭固定有末端管孔封頭(2);所述的鎖定套筒螺母(5) —端內(nèi)腔有螺紋，與所述的中空棒(I)配合，另一端具有楔形錐面的內(nèi)腔，容納楔形夾片(4)；所述的內(nèi)撐反力棒(3)，為一段與所述中空棒(I)的內(nèi)腔配合的桿體，一端支撐在末端管孔封頭(2)上，另一端從所述的鎖定套筒螺母(5)與楔形夾片(4)內(nèi)穿過；所述的楔形夾片(4)的楔面與鎖定套筒螺母(5)內(nèi)部的楔形錐面配合，其楔面尖頭朝向遠(yuǎn)離中空棒(I)的末端管孔封頭(2)方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置，其特征在于所述的鎖定套筒螺母(5)包括外套筒螺母(51)和連接螺母(52)，所述的連接螺母(52)有內(nèi)外螺紋，設(shè)于外套筒螺母(51)的一端內(nèi)腔中并螺紋配合，所述的連接螺母(52)的內(nèi)螺紋與中空棒(I)的一端螺紋配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置，其特征在于所述的鎖定套筒螺母(5)的外套筒螺母(51)的內(nèi)腔設(shè)有夾具套(53)，所述的夾具套(53)為圓柱體，內(nèi)腔具有與楔形夾片(4)的楔面配合的楔形錐面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置，其特征在于所述的末端管孔封頭(2)為與中空棒(I)外螺紋連接的外堵頭、與中空棒(I)內(nèi)螺紋固定的內(nèi)堵頭或內(nèi)堵頭與外堵頭的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置，其特征在于所述的中空棒(I) 上頭部鎖定套筒螺母(5)與尾部末端管孔封頭(2)之間的桿體上帶有若干個錨固螺母(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置，其特征在于所述的楔形夾片(4) 由兩片或三片夾片組成，外表面為圓錐面，內(nèi)表面帶有齒紋(41)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置，其特征在于所述的內(nèi)撐反力棒(3)為一段通長桿體或由一段長桿體(31)和一段短桿體(32)組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置，其特征在于所述的長桿體(31) 與短桿體(32)之間設(shè)有一個環(huán)形對中定向套(33)，所述的環(huán)形對中定向套(33)為一段直圓管，管內(nèi)腔中設(shè)有隔斷(34)，所述的隔斷(34)兩側(cè)的管內(nèi)腔分別與長桿體(31)與短桿體 (32)相配合。
9.一種專用于張拉權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述的中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置的預(yù)應(yīng)力張拉夾具，其特征在于包括支架(801)、滑動卡片(802)、凸輪(803)，所述的支架 (801)為一段直管，所述的凸輪(803)活動安裝于支架(801)的一端；管壁上設(shè)有至少兩個對稱的環(huán)向開孔(810);至少兩個相配合的滑動卡片(802)徑向設(shè)于所述的環(huán)向開孔(810) 內(nèi)，滑動卡片(802)上固設(shè)有滑動銷(804)，滑動銷(804)的頭部卡入設(shè)于所述凸輪(803) 上徑向布置的滑動槽(830)內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的預(yù)應(yīng)力張拉夾具，其特征在于，所述的滑動卡片(802)— 端帶有圓弧卡口(820)，兩側(cè)帶有滑軌(821)，所述的至少兩個滑動卡片(802)的圓弧卡口 (820)互相配合；所述的滑軌(821)與所述的支架(801)上的環(huán)向開孔(810)內(nèi)壁的滑槽(813)相配合。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的預(yù)應(yīng)力張拉夾具，其特征在于，所述的滑動槽(830)為圓弧形，每條滑動槽(830)的一端起點靠近凸輪(803)的內(nèi)孔邊緣，終點靠近凸輪(803)的外徑邊緣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中空自平衡預(yù)應(yīng)力棒裝置，包括中空棒、末端管孔封頭、內(nèi)撐反力棒、楔形夾片和鎖定套筒螺母；中空棒頭部固定有鎖定套筒螺母，尾部固定有末端管孔封頭；鎖定套筒螺母一端與中空棒配合，另一端具有楔形錐面的內(nèi)腔；內(nèi)撐反力棒為一段與中空棒的內(nèi)腔配合的桿體，從中空棒內(nèi)腔中縱向穿過，末端支撐在末端管孔封頭上，另一端從鎖定套筒螺母與楔形夾片內(nèi)穿過；楔形夾片的楔面與鎖定套筒螺母內(nèi)部的楔形錐面配合，楔面尖頭朝向遠(yuǎn)離中空棒的末端管孔封頭方向。本發(fā)明裝置帶有專用的預(yù)應(yīng)力張拉夾具，完成預(yù)應(yīng)力張拉與鎖定后可存儲預(yù)應(yīng)力，并可搬遷移動和異地安裝。本發(fā)明裝置拓寬了預(yù)應(yīng)力使用范圍，效果可靠，適應(yīng)不同的工程需要。
文檔編號E04G21/12GK102587582SQ20121006263
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者呂志平, 吳航通, 沈立恭, 王勇, 項小珍 申請人:杭州圖強(qiáng)工程材料有限公司