一种自锁式钢绞线浇筑支撑架及其安装使用方法与流程

本发明涉及一种用于在浇筑混凝土叠合板时对其起临时支撑作用的支撑架。还涉及一种浇筑支撑架的安装使用方法。

背景技术：

在国家大力推进现代化装配式建筑的过程中，混凝土叠合板（主要由预制板和现浇混凝土层构成）装配现浇技术可以更好的保证施工的质量，同时加快工期，因此，混凝土叠合板在房建预制结构中已形成大规模的应用。然而，由于预制板安装完毕后需要承受后期混凝土现浇荷载，因此在预制板的底面必须施加临时支撑以便满足施工荷载，临时支撑的安装与拆除即浪费时间，同时也减小了工人的作业空间。现有技术中的浇筑支撑架一般由钢性的竖向支撑杆、斜向拉杆及水平拉杆组成，其承载浇筑荷载的能力主要依靠竖向支撑杆的强度。为了提高支撑强度，就需要增大竖向支撑杆的直径，随之而来的，其余杆件的尺寸也会需相应增大，这样就会增大浇筑支撑架的整体重量，而且使施工成本上升。而且钢性浇筑支撑架的杆件较大，安装调节较为复杂。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的一个技术问题是：提供一种自锁式钢绞线浇筑支撑架，结构简单，安装方便，能够通过为混凝土叠合板提供预应力来提高其对浇筑荷载的承载能力。

本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种对本发明的自锁式钢绞线浇筑支撑架的安装使用方法。

为了解决第一个技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种自锁式钢绞线浇筑支撑架，包括钢绞线，所述钢绞线两端分别穿套有预埋连接件，所述预埋连接件内设有能够对钢绞线进行自锁的锚具；所述两个预埋连接件之间设有支撑连接件，所述预埋连接件与支撑连接件的水平投影位于同一水平直线上，并且相互不重合；所述支撑连接件连接有竖向伸缩撑杆；所述钢绞线能在绕过所述竖向伸缩撑杆下端时，通过调节竖向伸缩撑杆的长度被张紧。

上述技术方案中，钢绞线是由多根钢丝绞合制成的钢制品，在被拉伸后能够产生使自身回缩的预应力。采用本技术方案中的自锁式钢绞线浇筑支撑架能过张拉钢绞线后，使钢绞线产生回缩的预应力，从而利用钢绞线的预应力使被支撑的板件两端受到向下的拉力，向上发生弯曲变形，板件获得一定的预拱度，相当于为板件施加了一个与浇筑荷载方向相反的预应力。当在具有预应力的板件上进行浇筑施工时，浇筑荷载需要先抵消掉板件的预应力后才能使板件发生向下的弯曲变形，这样就大大提高了对浇筑荷载的承受能力。而且只要施加的预应力适当，还能保持板件在施工完成后恢复到平整位置。

优选的，所述预埋连接件为锥形预埋套筒；所述锁紧机构包括设置在所述预埋锥形套筒内的锥形夹片式锚具；所述钢绞线两端分别穿过所述预埋锥形套筒；所述钢绞线两端能够通过所述锥形夹片式锚具锁紧固定；所述钢绞线的外伸端穿套有竖向护筒。锥形夹片式锚具是由两个中间开有半圆槽的半圆锥片组成，这两个半圆锥片合起来后，中间形成用于容纳钢绞线的孔。锥形夹片式锚具在往预埋锥形套筒内的小端深入的过程中，两个板圆锥片被周向挤压，从而将钢绞线锚固夹紧。竖向护筒能在浇筑施工时，防止钢绞线被混凝土包裹，方便拆除钢绞线，实现重复利用。

优选的，所述预埋连接件为带内螺纹的预埋套筒；所述预埋连接件上螺纹连接有耳板螺杆，所述耳板螺杆的耳板上开有耳板孔；所述钢绞线的端头穿绕在所述耳板孔上，并能够通过作为锁紧机构的绳卡锁紧固定。耳板螺杆为一端具有耳板的螺杆，耳板螺杆与预埋套筒为可拆卸连接，方便钢绞线支撑架的重复利用。

优选的，所述支撑连接件及预埋连接件均为带内螺纹的预埋套筒，所述预埋套筒上端一体成型有盖板，其下端一体成型有翻边；所述竖向伸缩撑杆包括螺杆，所述螺杆上、下两端的螺纹旋向相反；所述螺杆上端与所述支撑连接件螺纹连接，其下端螺纹连接有带内螺纹的竖向套管；所述螺杆上贯穿有作为转动手柄的横杆。这样，预套筒上端的盖板能保护其在浇筑时不被混凝土堵塞，预埋连接件下端的翻边能减小压强、分散应力，减少预埋孔开裂现象的发生。并且，螺杆两端的螺纹旋向相反，使得竖向伸缩撑杆长度调节的速度加快一倍。

优选的，所述竖向伸缩撑杆包括螺纹连接有螺母的螺杆以及上端设有翻边的竖向套管；所述螺杆上端固定连接有作为支撑连接件的衬板，其下端插入所述竖向套管内。这样，能够通过螺杆上的螺母来调节竖向伸缩撑杆的长度，竖向套管上的翻边能对螺母起到限位作用，从而使竖向伸缩撑杆保持所需长度。

优选的，所述竖向伸缩撑杆下端连接有滑轮组件，所述滑轮组件包括滑轮连接架与滑轮；所述滑轮连接架包括螺杆，所述螺杆下端连接有用于容纳所述滑轮的凹槽板；所述滑轮的轴线平行于所述凹槽板的端面；所述滑轮以垂直贯穿所述凹槽板两侧面的螺栓作为转轴。这样，滑轮组件上的滑轮能减小钢绞线在被拉伸时受到的摩擦力，起到保护钢绞线的作用。

优选的，所述竖向伸缩撑杆的数量为两根，两根竖向伸缩撑杆之间通过水平拉杆连接，所述水平拉杆两端均设有竖向通孔；所述竖向伸缩撑杆下端沿其轴线方向开有内螺纹孔，以及与所述内螺纹孔垂直相交的水平通孔；所述水平拉杆两端分别穿过两根竖向伸缩撑杆的水平通孔，所述滑轮连接架的螺杆能够在与竖向伸缩撑杆的内螺纹孔旋紧固定过程中穿出所述水平拉杆的竖向通孔，使水平拉杆与竖向伸缩撑杆固定。设置两个竖向伸缩撑能使钢绞线的受力更加均匀，并且水平拉杆使两个竖向伸缩撑杆保持良好的垂直度，这样使整个自锁式钢绞线浇筑支撑架受力均匀，减少应力集中，从而提高自锁式钢绞线浇筑支撑的稳定性和强度。

为解决另一个技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种自锁式钢绞线浇筑支撑架的安装使用方法，将所述自锁式钢绞线浇筑支撑架用于混凝土叠合板的临时浇筑支撑，包括以下步骤：

步骤1：根据混凝土叠合板的预制板上部浇筑荷载的大小计算板跨中部最大弯矩以及最大位移，反算预制板能承受的的最大预应力；

步骤2：根据混凝土叠合板的板跨以及宽度确定预埋连接件以及支撑连接件的安装位置，之后在混凝土叠合板的预制板上安装预埋连接件及支撑连接件；

步骤3：通过支撑连接件将竖向伸缩撑杆安装到步骤2中的预制板上；

步骤4：将钢绞线两端穿套到步骤3中预制板内的预埋连接件上；

步骤5：初步调节竖向伸缩撑杆的长度，使其下端与钢绞线接触，继续调节竖向伸缩撑杆将其伸长，使钢绞线两端在被向下拉伸的过程中被预埋连接件内的锚具锁紧，之后继续伸长竖向伸缩撑杆的长度，使钢绞线从松弛状态逐渐形成初步张紧状态；

步骤6：对步骤5中呈初步张紧状态的钢绞线两端施加外力向上拉伸，在钢绞线两端被向上拉伸的过程中，预埋连接件内的锚具解除对钢绞线的锁紧状态，从而使其伸长产生弹性形变，并且产生不超过预制板能承受的最大预应力的预应力；

步骤7：停止施加外力，钢绞线在回缩的过程中通过锚具固定在预埋连接件上，从而使预制板在钢绞线的作用下产生预拱度。

优选的，所述自锁式钢绞线浇筑支撑架还包括连接在所述竖向伸缩撑杆下端的滑轮组件，所述滑轮组件包括滑轮连接架与滑轮；所述滑轮连接架包括螺杆，所述螺杆下端连接有用于容纳所述滑轮的凹槽板；所述滑轮的轴线平行于所述凹槽板的端面；所述滑轮以垂直贯穿所述凹槽板两侧面的螺栓作为转轴。

优选的，所述竖向伸缩撑杆的数量为两根，两根竖向伸缩撑杆之间通过水平拉杆连接，所述水平拉杆两端均设有竖向通孔；所述竖向伸缩撑杆下端沿其轴线方向开有内螺纹孔，以及与所述内螺纹孔垂直相交的水平通孔；所述水平拉杆两端分别穿过两根竖向伸缩撑杆的水平通孔，所述滑轮连接架的螺杆能够在与竖向伸缩撑杆的内螺纹孔旋紧固定过程中穿出所述水平拉杆的竖向通孔，使水平拉杆与竖向伸缩撑杆固定。设置两个竖向伸缩撑能使钢绞线的受力更加均匀，并且水平拉杆使两个竖向伸缩撑杆保持良好的垂直度，这样使整个预锁式钢绞线浇筑支撑架受力均匀，减少应力集中，从而提高自锁式钢绞线浇筑支撑的稳定性和强度。

步骤3中：安装好两根竖向伸缩撑杆后，将水平拉杆两端分别插入竖向伸缩撑杆的水平通孔内，通过逐渐将滑轮组件上的螺杆旋入竖向伸缩撑杆的内螺纹孔内并穿过水平拉杆上的竖向通孔，完成滑轮组件的安装以及对水平拉杆的固定；

步骤5中：初步调节竖向伸缩撑杆的长度，使其下端的滑轮组件与钢绞线接触，并使钢绞线绕在滑轮的凹槽内，之后继续调节竖向伸缩撑杆的长度，使钢绞线从松弛状态逐渐形成初步张紧状态。

优选的，所述预埋连接件为锥形预埋套筒；所述锁紧机构包括设置在所述预埋锥形套筒内的锥形夹片式锚具；所述钢绞线两端分别穿过所述预埋锥形套筒；所述钢绞线两端能够在钢绞线产生预应力后通过所述锥形夹片式锚具锁紧固定；所述钢绞线的外伸端穿套有竖向护筒；

所述竖向伸缩撑杆包括螺纹连接有螺母的螺杆以及上端设有翻边的竖向套管；所述螺杆上端固定连接有作为支撑连接件的衬板，其下端插入所述竖向套管内；

步骤2中：在预制板上对应于支撑连接件的安装位置开凹槽，然后将螺杆上端的衬板放入所述凹槽内，从而完成支撑连接件的安装；

步骤4中：将钢绞线两端从锥形预埋套筒内穿出，然后将锥形夹片式锚具放入锥形预埋套筒内，使其包围在钢绞线周围；

步骤5中：通过调节竖向伸缩撑杆的螺杆上的螺母来调节竖向伸缩撑杆的长度；

步骤6中：将钢绞线穿出预埋锥形套筒的两端夹持在拉伸机上，通过拉伸机拉伸使其伸长产生弹性形变，并通过控制拉伸机拉力的大小来控制钢绞线产生预应力的大小，得到预应力钢绞线；

步骤7中：拉伸机停止拉伸并松开预应力钢绞线，利用步骤6中产生了弹性形变的预应力钢绞线的回弹性，使锥形夹片式锚具往锥形预埋套筒的小端运动，从而使得锥形夹片式锚具将钢绞线夹紧固定；最后在预制板上表面放置竖向护筒，使竖向护筒穿套在所述钢绞线的两个外伸端上，并在竖向护筒外表面涂刷油膜。

综上所述，本发明所提供的安装使用方法能够使自锁式钢绞线浇筑支撑架安装后整体受力均匀，使混凝土叠合板的预制板产生抵抗浇筑荷载的预应力，并且能准确的控制预应力的大小，提高对浇筑荷载的承载能力。

附图说明

图1是具体实施方式1中自锁式钢绞线浇筑支撑架的安装结构示意图；

图2是滑轮连接架的结构示意图；

图3是具体实施方式2中自锁式钢绞线浇筑支撑架的安装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式1

如图1所示，一种自锁式钢绞线浇筑支撑架，包括钢绞线1，所述钢绞线1两端分别穿套有预埋连接件，所述预埋连接件内设有能够对钢绞线1进行自锁的锚具；所述两个预埋连接件之间设有支撑连接件，所述预埋连接件与支撑连接件的水平投影位于同一水平直线上，并且相互不重合；所述支撑连接件连接有竖向伸缩撑杆2；所述钢绞线1能在绕过所述竖向伸缩撑杆2下端时，通过调节竖向伸缩撑杆2的长度被张紧。

本具体实施方式中，所述预埋连接件为锥形预埋套筒4，所述锚具为锥形夹片式锚具5；所述钢绞线1两端分别穿过所述锥形夹片式锚具5；所述钢绞线1的外伸端穿套有竖向护筒6。具体的，所述锥形夹片式锚具5包括配对的两个半圆锥片，所述半圆锥片的剖面（此处剖面是指两个半圆锥片组合成的圆锥被其轴心线所在的面剖开所形成的面）上沿其轴线开有半圆槽，所述半圆槽内设有螺纹。锥形夹片式锚具5在往预埋锥形套筒4内的小端深入的过程中，两个半圆锥片被周向挤压，从而将钢绞线1锚固夹紧，半圆锥片上半圆槽内的螺纹能增大锥形夹片式锚具5与钢绞线1之间的摩擦力，使锚固效果更好。竖向护筒6能在浇筑施工时，防止钢绞线1被混凝土包裹，方便拆除钢绞线1，实现重复利用。

本具体实施方式中，所述竖向伸缩撑杆2包括螺纹连接有螺母23的螺杆21以及上端设有翻边的竖向套管22；所述螺杆21上端固定连接有作为支撑连接件的衬板3，其下端插入所述竖向套管22内。这样，能够通过螺杆21上的螺母23来调节竖向伸缩撑杆2的长度，竖向套管22上的翻边能对螺母23起到限位作用，从而使竖向伸缩撑杆2保持所需长度。

本具体实施方式中，所述竖向伸缩撑杆2下端连接有滑轮组件8；所述滑轮组件8包括滑轮连接架与滑轮83。如图2所示：所述滑轮连接架包括螺杆81，所述螺杆81下端连接有用于容纳所述滑轮的凹槽板82。所述滑轮83的轴线平行于所述凹槽板82的端面；所述滑轮83以垂直贯穿所述凹槽板82两侧面的螺栓作为转轴。这样，滑轮组件8上的滑轮83能减小钢绞线1在被拉伸时受到的摩擦力，起到保护钢绞线1的作用。

本具体实施方式中，所述竖向伸缩撑杆2的数量为两根，两根竖向伸缩撑杆2之间通过水平拉杆7连接，所述水平拉杆7两端均设有竖向通孔；所述竖向伸缩撑杆2下端沿其轴线方向开有内螺纹孔，以及与所述内螺纹孔垂直相交的水平通孔；所述水平拉杆7两端分别穿过两根竖向伸缩撑杆2的水平通孔，所述滑轮连接架的螺杆81能够在与竖向伸缩撑杆2的内螺纹孔旋紧固定过程中穿出所述水平拉杆7的竖向通孔，使水平拉杆7与竖向伸缩撑杆2固定。设置两个竖向伸缩撑2能使钢绞线1的受力更加均匀，并且水平拉杆7使两个竖向伸缩撑杆2保持良好的垂直度，这样使整个自锁式钢绞线浇筑支撑架受力均匀，减少应力集中，从而提高自锁式钢绞线浇筑支撑的稳定性和强度。

将本具体实施方式中的自锁式钢绞线浇筑支撑架用于混凝土叠合板的临时浇筑支撑，其安装使用方法如下：

包括以下步骤：

步骤1：根据混凝土叠合板的预制板上部浇筑荷载的大小计算板跨中部最大弯矩以及最大位移，反算预制板能承受的的最大预应力；

步骤2：根据混凝土叠合板的板跨以及宽度确定预埋连接件以及支撑连接件的安装位置，之后在混凝土叠合板的预制板上安装预埋连接件及支撑连接件。其中，在预制板上对应于支撑连接件的安装位置开凹槽，然后将螺杆21上端的衬板3放入所述凹槽内，从而完成支撑连接件的安装。由于不需要对支撑连接件进行预埋，这样能大大减少预埋件的数量，起到节约成本的作用，而且安装及拆卸也更加方便。

步骤3：通过支撑连接件将竖向伸缩撑杆2安装到步骤2中的预制板上,，安装好两根竖向伸缩撑杆2后，将水平拉杆7两端分别插入竖向伸缩撑杆2的水平通孔内，通过将滑轮组件8上的螺杆81旋入竖向伸缩撑杆2的内螺纹孔内并穿过水平拉杆7上的竖向通孔，完成滑轮组件8的安装以及对水平拉杆7的固定。

步骤4：将钢绞线1两端穿套到步骤3中预制板内的预埋连接件上。具体的，将钢绞线1两端从锥形预埋套筒4内穿出，然后将锥形夹片式锚具5放入锥形预埋套筒4内，使其包围在钢绞线1周围。

步骤5：初步调节竖向伸缩撑杆2的长度，使其下端与钢绞线1接触；继续调节竖向伸缩撑杆2，使其逐渐伸长，使钢绞线1从松弛状态逐渐形成初步张紧状态。具体的：通过调节竖向伸缩撑杆2的螺杆21上的螺母23来调节竖向伸缩撑杆2的长度；初步调节竖向伸缩撑杆2的长度，使其下端的滑轮组件8与钢绞线1接触，并使钢绞线1绕在滑轮83的凹槽内，继续调节竖向伸缩撑杆将其伸长，使钢绞线两端在被向下拉伸的过程中被预埋连接件内的锥形夹片式锚具锁紧：钢绞线带动锥形夹片式锚具5往预埋锥形套筒4内的小端深入时，两个半圆锥片被锥形预埋套筒周向挤压，从而将钢绞线1锚固夹紧。之后继续伸长竖向伸缩撑杆的长度，使钢绞线从松弛状态逐渐形成初步张紧状态。

步骤6：对步骤5中呈初步张紧状态的钢绞线两端施加外力向上拉伸，在钢绞线两端被向上拉伸的过程中，预埋连接件内的锚具解除对钢绞线的锁紧状态：钢绞线带动锥形夹片式锚具往锥形预埋套筒的大端运动，从而两个半圆锥片从钢绞线上松开；继续拉伸使钢绞线伸长产生弹性形变，并且产生不超过预制板能承受的最大预应力的预应力。具体的：将钢绞线1穿出锥形预埋套筒4的两端夹持在拉伸机上，通过拉伸机拉伸使其伸长产生弹性形变，并通过控制拉伸机拉力的大小来控制钢绞线产生预应力的大小。

步骤7：停止施加外力，钢绞线在回缩的过程中通过锚具固定在预埋连接件上，从而使预制板在钢绞线的作用下产生预拱度。具体的：拉伸机停止拉伸并松开钢绞线，利用步骤6中产生了弹性形变的预应力钢绞线的回弹性，使锥形夹片式锚具5往锥形预埋套筒4的小端运动，从而使得锥形夹片式锚具5将钢绞线夹紧固定；最后在预制板上表面放置竖向护筒6，使竖向护筒6穿套在所述钢绞线1的两个外伸端上，并在竖向护筒6外表面涂刷油膜。竖向护筒6涂刷油膜后，能方便浇筑完成后取出，实现重复利用。

具体实施方式2

如图3所示，本具体实施方式的自锁式钢绞线浇筑支撑架与具体实施方式1中的自锁式钢绞线浇筑支撑架所不同的是：

所述支撑连接件为带内螺纹的预埋套筒3，所述预埋套筒3上端一体成型有盖板，其下端一体成型有翻边；所述竖向伸缩撑杆2包括螺杆21，所述螺杆21上、下两端的螺纹旋向相反；所述螺杆21上端与所述支撑连接件3螺纹连接，其下端螺纹连接有带内螺纹的竖向套管22；所述螺杆21上贯穿有作为转动手柄的横杆211。这样，预埋套筒3上端的盖板能保护其在浇筑时不被混凝土堵塞，预埋套筒下端的翻边能减小压强、分散应力，减少预埋孔开裂现象的发生。并且，螺杆21两端的螺纹旋向相反，使得竖向伸缩撑杆2长度调节的速度加快一倍。

将本具体实施方式中的自锁式钢绞线浇筑支撑架用于混凝土叠合板的临时浇筑支撑其安装使用方法与具体实施方式1中所不同的是：

步骤3中：将竖向伸缩撑杆2上的螺杆21螺纹连接到所述作为支撑连接件的预埋套筒3上，完成竖向伸缩撑杆2的安装；

步骤5中：通过转动竖向伸缩撑杆2上的横杆211来调节竖向伸缩撑杆2的长度。

本发明的自锁式钢绞线浇筑支撑架能够通过拉伸机对钢绞线1进行外部张拉，从而使钢绞线1获得较大的预应力，并且预应力的大小能得到准确控制，适用于跨度较大，精度要求较高的情况。

综上所述，本发明所提供的安装使用方法能够使自锁式钢绞线浇筑支撑架安装后整体受力均匀，本发明所提供的自锁式钢绞线浇筑支撑架使混凝土叠合板的预制板产生抵抗浇筑荷载的预应力，提高对浇筑荷载的承载能力。