新型便携式预应力拉杆张拉装置的制作方法

本发明涉及钢结构预应力拉杆的张拉装置，属于土木工程领域。

背景技术：

随着新一轮经济建设发展潮流的到来，我国对大型国际会展中心、机场航站楼、高铁、轻轨车站等大跨度预应力钢结构建筑的需求量将越来越大，为预应力拉杆张拉技术提供了广阔的发展空间。但同时，对于保证预应力钢结构高质量，高效率，安全地进行工程建设，也有了更高的标准和规范。

预应力的施加对钢材用量的减少，杆件应力及结构变形的调整，结构安全性的提高以及轻盈大跨度跨越的实现具有重要意义，预应力钢结构节省钢材量约为25%左右，因此具有比较显著的经济效益。不同于混凝土预应力的施加的是，钢结构预应力的施工需要将复杂钢结构的设计和施工技术实现一体化结合。因此，施工难度加大，对张拉装置的要求就要更高。

在现有的预应力拉杆张拉装置中，大多设备比较沉重，不易完全重复利用，对张拉力控制不能达到精准，而且容易偏心张拉，对后期的承重也存在不利的影响。

技术实现要素：

发明目的：

一种新型便携式预应力拉杆张拉装置，其目的是解决钢结构预应力拉杆安装过程中难控制、可能出现偏心以及施工机械复杂等问题，

技术方案；

本发明提供一种新型便携式预应力拉杆张拉装置，装置包括两个张拉千斤顶，两个螺杆，两个杆端头螺杆，两个卡具，一个外延张拉拉杆，两个数字压力计，一个调节套筒，两个拉杆端头螺母头和四个手拉环。其中，外延张拉拉杆与待张拉拉杆可机械连接固定；每个卡具分为两片，通过套筒和螺丝固定外延张拉拉杆，左侧卡具临时固定，且与拉杆变径部分留有一定距离，外延张拉拉杆可向左移动。张拉过程共分为两部分，第一部分是直接通过千斤顶对拉杆进行张拉，完成大部分张拉后对拉杆左端进行固定，通过调节套筒进行接下来的精密张拉。该发明具备的优点在于可高精密控制张拉力到1%，能及时发现偏心，避免偏心张拉，结构简单，体积小，可拆卸重复利用。

整个装置均可重复利用。所述卡具有三个通孔，螺杆（2）穿过上下两个通孔，螺杆（2）的右端为略大于螺杆直径的堵头，螺杆直径宜为5cm左右。变径拉杆穿过卡具中间通孔。拉杆端头螺母头设置成中空，与同样中空的带有螺纹的调节套筒相连，两个张拉千斤顶穿过装置的左侧卡具。

进一步的，卡具采用q235钢材，整体厚度宜为25cm左右，中空部分宜为10cm左右。为两片拼接，中间通过螺丝（4-1）以及套筒（4-2）固定。通过螺丝及套筒的双重固定，可以使得卡具的两片能很好地连成一个整体。

进一步的，四个拉环（9）分别设置在左右卡具的上下两侧。

所述的拉环采用的钢号为a3，该种钢材性质稳定，刚度较大，硬度较好，可以作为左侧卡具（4）的临时固定点，也可以作为临时移动的手持端。

进一步的，在螺杆与卡具上下边缘距离的中点各设置一个压力计（8），与卡具上预留的位置相连接。

所述的压力计（8）的设置可以高精度控制张拉力，即通过所显示的示数判断张拉力大小，并且可以通过判断两个压力计示数是否一致来判断张拉过程是否偏心，发现偏心可及时纠正。

进一步的，调节套筒上对称布置四个小型施力杆，且施力杆可以穿过螺杆（2）与调节套筒（4-2）之间的间隙。施力杆可以通过外套钢管增加力臂，实现所施力的最小化。

具体的说：该装置包括两个张拉千斤顶（1）、两个带有螺纹的螺杆（2）、两个杆端头螺杆（3）、两个卡具（4）、外延张拉拉杆（7）、两个数字压力计（8）、一个调节套筒（6）和两个拉杆端头螺母头（5）；两个卡具（4）之间连接两个带有螺纹的螺杆（2），外延张拉拉杆（7）为两根，两根外延张拉拉杆（7）各连接一个拉杆端头螺母头（5），两个拉杆端头螺母头（5）各通过一个杆端头螺杆（3）连接至调节套筒（6），杆端头螺杆（3）与拉杆端头螺母头（5）和调节套筒（6）均为螺纹配合；两个压力计（8）设置在两个卡具（4）之间且两个压力计（8）相对于外延张拉拉杆（7）轴线对称布置；两个张拉千斤顶（1）连接至其中一个卡具（4）。

左端卡具（4）临时固定，螺杆（2）右端有一段略大于直径的变径部分，用以卡住另一侧卡具（4），传递拉力给卡具。同时，变径能很好的减少应力集中，防止其因拉力过大而破碎。,由于做成突变很可能导致应力集中而导致其破碎，所以做成变径。所谓变径部分就是有一个头，该头的直径大于螺杆（2）直径，并且在外侧穿过另一侧卡具（4）后连接螺杆（2）进而完成卡住另一侧卡具（4）的作用！

卡具（4）为两片拼接，上面卡具的底面及下面卡具的顶面各有一半孔洞，当两个卡具（4）合并时在中心形成一个供外延张拉拉杆（7）穿过的通孔。

在每个半孔洞的沿圆弧的一侧向外延长形成延长半管（4-3），在卡具（4）上设置有用于固定螺杆（2）的固定孔洞（4-4），在两片卡具相对接的面上各有两个用于合并的孔洞（4-5）以便用螺杆螺丝连接；并且留有安放压力计的凹槽（4-6）

该调节套筒（6）的圆周上均匀布置四个小型圆柱施力杆（6-1），且其能穿过套筒与螺杆间的空间。这里的意思就是主要体现施力杆不是特别长，在结构上可以360度旋转，而通过再在施力杆外套钢管的方法增加力臂（这个在后面有提到）施力杆过长就会导致其被螺杆挡住，只能旋转很小的角度

外延张拉拉杆采用变径，且通过两个螺纹相反的杆端头螺杆与中空的带螺纹的套筒相连。拉杆端头螺母头（5）采用变径，作用同前！

每个卡具（4）上设置有四个手拉环（9），四个手拉环（10）分别布置在两个卡具的上下两端。

优点效果：

本发明很方便施工，很好的解决了钢结构预应力拉杆安装过程中难控制，可能出现偏心以及施工机械复杂等问题，其具备体积小，易安装，易拆卸，可高精度控制张拉力，可检测偏心的优点。

附图说明

图1为张拉装置总示意图

图2为张拉装置的侧面图

图3为卡具构造示意图

图4为调节套筒构造示意图

图5为拉杆及拉杆端头螺母头构造示意图。

具体实施方案

一种新型便携式预应力拉杆张拉装置，其特征在于：该装置包括两个张拉千斤顶（1）、两个带有螺纹的螺杆（2）、两个杆端头螺杆（3）、两个卡具（4）、外延张拉拉杆（7）、两个数字压力计（8）、一个调节套筒（6）和两个拉杆端头螺母头（5）；两个卡具（4）之间连接两个带有螺纹的螺杆（2），外延张拉拉杆（7）为两根，两根外延张拉拉杆（7）各连接一个拉杆端头螺母头（5），两个拉杆端头螺母头（5）各通过一个杆端头螺杆（3）连接至调节套筒（6），杆端头螺杆（3）与拉杆端头螺母头（5）和调节套筒（6）均为螺纹配合；两个压力计（8）设置在两个卡具（4）之间且两个压力计（8）相对于外延张拉拉杆（7）轴线对称布置；两个张拉千斤顶（1）连接至其中一个卡具（4）。

左端卡具（4）临时固定，螺杆（2）右端有一段略大于直径的变径部分，用以卡住另一侧卡具（4），传递拉力给卡具。同时，变径能很好的减少应力集中，防止其因拉力过大而破碎。,由于做成突变很可能导致应力集中而导致其破碎，所以做成变径。所谓变径部分就是有一个头，该头的直径大于螺杆（2）直径，并且在外侧穿过另一侧卡具（4）后连接螺杆（2）进而完成卡住另一侧卡具（4）的作用！

卡具（4）为两片拼接，上面卡具的底面及下面卡具的顶面各有一半孔洞，当两个卡具（4）合并时在中心形成一个供外延张拉拉杆（7）穿过的通孔。

在每个半孔洞的沿圆弧的一侧向外延长形成延长半管（4-3），在卡具（4）上设置有用于固定螺杆（2）的固定孔洞（4-4），在两片卡具相对接的面上各有两个用于合并的孔洞（4-5）以便用螺杆螺丝连接；并且留有安放压力计的凹槽（4-6）

该调节套筒（6）的圆周上均匀布置四个小型圆柱施力杆（6-1），且其能穿过套筒与螺杆间的空间。这里的意思就是主要体现施力杆不是特别长，在结构上可以360度旋转，而通过再在施力杆外套钢管的方法增加力臂（这个在后面有提到）施力杆过长就会导致其被螺杆挡住，只能旋转很小的角度

外延张拉拉杆采用变径，且通过两个螺纹相反的杆端头螺杆与中空的带螺纹的套筒相连。拉杆端头螺母头（5）采用变径，作用同前！

每个卡具（4）上设置有四个手拉环（9），四个手拉环（10）分别布置在两个卡具的上下两端。

结合附图内容和发明内容，详细说明本发明的具体实施方案：外延张拉拉杆（7）可左右移动，以适应与之相连的待张拉拉杆的伸长。由于左右卡具（4）分别为两片，因此首先需要先将卡具的两片对接，套住拉杆（7），通过预留的孔道（4-5）将螺杆螺母穿入，拧紧固定，再套以口径略大的套筒（4-2）予以进一步固定，防止松动。

将卡具（4）安装好后，将两根螺杆（2）自右向左分别穿过上下两端的通孔，接下来安装左侧两个张拉千斤顶（1），使右侧卡具紧靠外延拉杆变径部分。

接下来将左侧卡具（4）上下两端临时固定在结构其他部位，并且使左侧卡具与变径部分有一定的距离；接下来安装两个压力计（8），将其旋进卡具上预留的带螺纹的凹槽（4-6）内，并且调零，将左侧卡具固定。

将装置安装完成后，进行构件的张拉，通过千斤顶（1）的油管同时等量供油，以使螺杆（2）向左推进相同的距离，同时拉力通过右侧卡具（4）传递给拉杆，实现拉杆的大预应力张拉。

在张拉过程中，要时刻关注两个压力计（8）的读数是否一致，发现偏差即出现张拉偏心，应该及时予以调整，以免继续偏心张拉所造成的不必要的经济损失。

整个张拉过程分为三个阶段，第一阶段张拉至设计值的10%，若一切正常第二阶段继续张拉至设计值的80%，第三阶段，余下的小部分张拉力采用调节套筒进行精密控制，此时张拉速度宜为之前速度的20%左右，直至张拉至设计值的105%，以减少预应力的损失，千斤顶通过卡具（4）将轴向力传递给拉杆端头螺母头，此时两个卡具（4）会向中间靠拢，这时拉杆端头螺母头（5）与杆端头螺杆（3）会有很小的一段的空隙，此时用一根中空钢管套在调节套筒上均匀布置的的小型施力杆，向下扳动，使两端的杆端头螺杆（3）旋进调节套筒（6），重复该动作，达到大进尺，达到张拉拉杆的目的。

全部张拉完成后，对待张拉拉杆进行固定。之后先卸载张拉千斤顶（1），然后卸载左侧卡具（4），将套筒（4-2）摘下后，拧出固定螺杆螺母，将卡具两片分开，卸下压力计（8），再将右侧卡具卸下并拔出螺杆，完成拆卸。

除此之外，应根据进尺深度以及压力计的示数进一步判断张拉力，实行有效精密控制，可以弥补张拉值不精确等问题。

张拉前或张拉时若需要移动装置，可通过焊接在卡具上的四个手拉环（9）进行调整和移动。