[發(fā)明專(zhuān)利]一種預(yù)應(yīng)力筋連接及張拉裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611076638.9
• 申請(qǐng)日: 2016-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106401075B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王磊;張旭輝;馬亞飛;張建仁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E04C5/16
• 分類(lèi)號(hào): E04C5/16;E04C5/08;E04G21/12;E01D19/00;E01D21/00;E01D101/28
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專(zhuān)利事務(wù)所43114
• 代理人: 歐陽(yáng)迪奇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及預(yù)應(yīng)力筋處理裝置，特別涉及一種用于橋梁等結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力筋由于銹蝕等原因發(fā)生局部斷裂后的連接和預(yù)應(yīng)力張拉的預(yù)應(yīng)力筋連接及張拉裝置和方法。

背景技術(shù)

預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁或結(jié)構(gòu)，由于不良施工質(zhì)量下的孔道壓漿不密實(shí)、局部位置雨水聚積和車(chē)輛船只撞擊下混凝土保護(hù)層的剝落等原因，不利環(huán)境作用下極易發(fā)生預(yù)應(yīng)力筋的局部銹蝕。加之，預(yù)應(yīng)力筋的材料特性，以及其高應(yīng)力作用下存在的應(yīng)力腐蝕、氫脆等腐蝕形式，預(yù)應(yīng)力筋一旦銹蝕極易發(fā)生局部斷裂。對(duì)該類(lèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修加固設(shè)計(jì)時(shí)，不能像普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一樣完全忽略斷裂筋的作用而重新配置預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行代替。這是因?yàn)閿嗫谝酝庠摿钌心芴峁╊A(yù)壓應(yīng)力，加之新配預(yù)應(yīng)力筋的作用，可能會(huì)導(dǎo)致這些區(qū)域混凝土預(yù)壓應(yīng)力過(guò)大而被壓潰。因此，將斷筋重新連接并施加預(yù)應(yīng)力是一種有效的維修加固方式。

目前多采用的搭接式連接裝置存在一些缺點(diǎn)：首先，難以保證預(yù)應(yīng)力筋的對(duì)中連接；其次，預(yù)應(yīng)力筋在連接裝置處存在強(qiáng)制性彎曲，增大了其局部區(qū)域的工作應(yīng)力；再次，搭接式連接裝置必須借助液壓千斤頂進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，需要較大的工作空間，不易操作，而且危險(xiǎn)性較高；此外，還存在與短筋張拉類(lèi)似的錨具壓縮預(yù)應(yīng)力損失，其張拉應(yīng)力難以準(zhǔn)確的控制。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明專(zhuān)利的技術(shù)方案是，一種預(yù)應(yīng)力筋連接及張拉裝置，包括互相連接的連接裝置和張拉裝置；

所述的連接裝置包括大小兩個(gè)套筒，所述的大套筒內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋；所述的小套筒外壁一端設(shè)有外螺紋，另一端沿軸線(xiàn)方向設(shè)有卡槽，小套筒設(shè)有外螺紋的一端旋入至大套筒內(nèi)，另一端伸出至大套筒外；預(yù)應(yīng)力筋的斷筋兩端分別穿入至兩個(gè)套筒相對(duì)的兩端并固定在內(nèi)；

所述的張拉裝置包括基座、傘齒輪與棘輪組合、棘輪帽、四向棘爪、加力桿、螺帽、扇形傘齒輪、傳動(dòng)棘輪和雙向棘爪；所述的基座為半環(huán)柱體，基座內(nèi)徑與大套筒外徑相同并固定于大套筒上，基座上設(shè)有柱狀的基座轉(zhuǎn)桿，基座轉(zhuǎn)桿末端設(shè)有螺紋以匹配螺帽；所述的傘齒輪與棘輪組合通過(guò)中央設(shè)有的通孔套裝在基座轉(zhuǎn)桿上，棘輪設(shè)置于傘齒輪上端；所述的棘輪帽中央開(kāi)孔，套裝于傘齒輪與棘輪組合上方并接觸棘輪，棘輪帽通過(guò)螺帽固定；所述的加力桿叉入棘輪帽側(cè)邊留孔中用于扳轉(zhuǎn)棘輪帽；所述的四向棘爪通過(guò)彈簧安裝在棘輪帽側(cè)壁孔洞中，并通過(guò)加力桿來(lái)回?fù)u動(dòng)以調(diào)控傘齒輪與棘輪組合隨棘輪帽的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的扇形傘齒輪與大小套筒共圓心，兩側(cè)分別設(shè)外凸的導(dǎo)向肋和圓柱滾子組件，安裝在基座的凹肋中并沿凹肋轉(zhuǎn)動(dòng)，且與傘齒輪嚙合；所述的傳動(dòng)棘輪為套于小套筒上的短環(huán)柱體，內(nèi)環(huán)面設(shè)有用于卡住小套筒上卡槽的凸肋，外環(huán)面設(shè)棘口；所述的雙向棘爪通過(guò)彈簧安裝在扇形傘齒輪側(cè)壁孔洞中，爪頭頂向傳動(dòng)棘輪棘口。

所述的一種預(yù)應(yīng)力筋連接及張拉裝置，所述的大套筒外筒壁上開(kāi)有至少兩個(gè)用于固定基座的固定槽，固定槽的側(cè)壁上設(shè)有螺紋，基座在與固定槽相匹配的位置上設(shè)有固定螺孔，并通過(guò)固定螺栓固定在大套筒外筒壁上。

所述的一種預(yù)應(yīng)力筋連接及張拉裝置，所述的基座的下端開(kāi)口寬度小于大套筒外徑且大于小套筒外徑。

所述的一種預(yù)應(yīng)力筋連接及張拉裝置，四向棘爪底端為具有四個(gè)受力面的正方柱，且其中一個(gè)面為坡面，其他三個(gè)面均用于帶動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述的一種預(yù)應(yīng)力筋連接及張拉裝置，扇形傘齒輪的扇形角為40-60度，扇形外邊緣設(shè)有4-6片齒與傘齒輪齒合，扇形面的圓柱滾子組件設(shè)有3-5個(gè)圓柱滾子，圓柱滾子通過(guò)銅條固定。

所述的一種預(yù)應(yīng)力筋連接及張拉裝置，傳動(dòng)棘輪為兩個(gè)相同的半圓環(huán)組裝而成，半圓環(huán)兩端設(shè)置分別設(shè)置一個(gè)梯形凸頭和一個(gè)形狀相匹配的的梯形凹口，兩個(gè)半圓環(huán)的梯形凸頭和凹口互相匹配組成環(huán)形的傳動(dòng)棘輪。

所述的一種預(yù)應(yīng)力筋連接及張拉裝置，所述的大小套筒分別在用于穿入斷筋的端部?jī)?nèi)設(shè)有用于固定斷筋的擠壓錨。

一種預(yù)應(yīng)力筋連接及張拉方法，包括以下步驟：

步驟1，安裝連接裝置：將結(jié)構(gòu)的斷筋兩端分別插入大小套筒相對(duì)兩端并固定，安裝擠壓錨后通過(guò)螺紋將兩套筒進(jìn)行初步連接；

步驟2，安裝張拉裝置，首先將基座開(kāi)口環(huán)柱體置于小套筒上，對(duì)準(zhǔn)并推向大套筒，擰緊螺柱固定；然后將由兩個(gè)相同的半圓環(huán)組成的傳動(dòng)棘輪套在近小套筒端的預(yù)應(yīng)力筋上進(jìn)行組裝，傳動(dòng)棘輪內(nèi)環(huán)面的條凸肋卡于小套筒對(duì)應(yīng)的卡槽，然后將傳動(dòng)棘輪推向大套筒，置于扇形傘齒輪下，外環(huán)面的棘口與雙向棘爪連接；

步驟3，張拉預(yù)應(yīng)力：將加力桿叉入棘輪帽側(cè)邊留孔中，通過(guò)反復(fù)搖動(dòng)加力桿使小套筒發(fā)生相對(duì)于大套筒的旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)調(diào)整四向棘爪和雙向棘爪的坡面朝向，來(lái)旋近或旋遠(yuǎn)大小套筒之間的距離達(dá)到張拉和調(diào)整預(yù)應(yīng)力的效果；