[實用新型]橋梁內置空芯力傳感器卡套式張拉系統及油缸

有效

• 申請號: 201620794424.4
• 申請日: 2016-07-26
• 公開（公告）號: CN206267022U
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 王家梁;劉麗華;王旭
• 申請（專利權）人: 王家梁
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00;E01D101/28
• 代理公司: 北京遠創理想知識產權代理事務所(普通合伙)11513
• 代理人: 衛安樂

技術領域

本實用新型涉及屬于鐵路、公路及大噸位預應力鋼筋混凝土張拉施工的橋梁數字張拉裝置，尤其涉及通過大力值傳感器檢測反饋張拉力的橋梁張拉系統及油缸。

背景技術

在預應力混凝土橋梁生產中，施加預應力普遍采用的是后張法：即先灌注混凝土橋身，待混凝土具有強度后，再在橋身預留的孔道內穿入鋼絞線，并在橋身兩端特意伸出的鋼絞線的頭上分別安裝工作錨具、穿心張拉油缸和工具錨具。然后通過工具錨具將鋼絞線卡緊，橋梁兩端同時啟動油缸，鋼絞線在工具錨具的帶動下隨油缸拉緊并伸長承受張拉力。當張拉力達到工藝要求時，油缸靜停后回縮，此時工具錨具松回，工作錨具鎖住鋼絞線使之無法回縮，于是鋼絞線上的張拉力通過工作錨具對橋身施加預應力。具體的，鋼絞線穿入到橋梁內；包括工作錨、工具錨及穿心張拉油缸一端固定在橋梁上，另一端通過工作錨固定在鋼絞線上，以相對橋梁拉伸該鋼絞線。

在上述方法中，鋼絞線所承載的預應力值非常重要，關系到橋梁可承受的載荷和使用壽命，所以要求有較高的精度保障。但是這個力值的檢測和顯示卻存在很大問題：因為條件的限制，鋼絞線承載的力值并不能直接檢測與讀取，通常這個力值是由張拉油缸的液壓系統顯示值換算得來的。換算方法為張拉力值F通過壓力表或壓力傳感器顯示的油壓值P與油缸張拉端截面積A和摩擦系數μ乘積的換算值：

F＝PAμ

其中壓力值P顯示會由于儀表精度、視值等原因導致存在較大的誤差；因為張拉力值噸位很大，所以需要油缸截面積A也必須很大，此時油缸張拉端截面積A也就將P的誤差放大了上百倍；同時因為活塞運動要克服摩擦力，這個 力因為摩擦系數μ在活塞動靜運動中并不是一個常數，存在非線性變化，具有相當大的不確定性。由此可以看出，這種間接得到的張拉力值誤差很大不能滿足現在制造高性能、高可靠性橋梁的要求。

顯而易見，要保證橋梁的預應力精度，需要直接測控張拉時鋼絞線力系的張拉力值，這就需要在力系中串入測力傳感器。但是受橋梁本身的結構和大噸位力傳感器體積大的限制，在張拉油缸的后端或前端串入相應噸位的力傳感器存在很大困難。這是因為系統要增加較大的尺寸和重量，相應的也大大增加了人工材料的浪費，很難普遍使用。

在使用時需要在橋梁鋼絞線兩端都連接穿心張拉油缸，這樣就使得橋梁兩端的鋼絞線預留750mm左右。以分別連接穿心張拉油缸，并在張拉完畢后還要切除多余部分?，F有技術中每片橋梁有鋼絞線幾十根到幾百根不等，大的箱式橋梁甚至還要多很多，以每端去掉400～500mm鋼絞線，每孔橋梁要至少切掉幾十公斤到幾百公斤，這樣會造成數量可觀的浪費。

針對以上問題國內各界也出現一些解決辦法：

1)為解決張拉精度低的問題，在液壓系統中使用壓力傳感器測量油壓，與計算機配合組成自動調節控制系統，雖然提高了測量油壓精度，但仍然是間接測力系統，克服不了油缸截面放大誤差和摩擦阻力誤差這兩個主要因素的干擾；這種非線性干擾，人為較難控制。

2)采用前卡式油缸張拉法，這種方法是用內孔較大的穿心張拉油缸，將張拉錨具放在油缸內部，改油缸尾部操作為油缸內部操作。這樣鋼絞線可不全部穿過整個油缸，可以縮短鋼絞線的預留長度。但由于穿心張拉油缸內部操作空間狹窄，從油缸后部伸進工具操作很繁瑣，雖然省了材料但費工費時較多，且張拉力值仍然使用壓力表。

3)在油缸前端或后端串聯力傳感器，此時進一步增加了串聯傳感器占用的鋼絞線長度,即增加了體積使施工難度加大，又加長了鋼絞線工藝長度。

實用新型內容

針對現有技術中存在的預應力鋼筋混凝土張拉施工的橋梁的問題，本實用新型要解決的技術問題是提供一種橋梁內置空芯力傳感器卡套式張拉系統。

為了解決上述問題，本實用新型實施例提出了一種用力傳感器測量橋梁張 拉力的卡套式張拉系統的穿心張拉油缸14，包括活塞、空芯力傳感器10、外卡套7、內卡套工具錨組件8、工具夾片12；其中所述空芯力傳感器10的遠端固定在穿心張拉油缸14上，且空芯力傳感器10的近端固定在外卡套7的遠端，且外卡套7的近端可拆卸的固定在內卡套工具錨組件8上；其中所述內卡套工作錨8中心設有使所述鋼絞線穿過的孔9，以使鋼絞線13通過工具夾片12卡緊固定在內卡套工具錨的孔9上。其中，所述內卡套工具錨組件8外周設有凸齒，且所述外卡套7的內壁上設有凹卡槽，以使內卡套工具錨組件8的凸齒插入外卡套7的凹卡槽內并旋轉到預定角度后扣接固定在一起。

其中，還包括用于將所述內卡套工具錨組件8與外卡套7固定在一起的定位銷11。