智能张拉预应力筋反向紧固机构的制作方法

本实用新型涉及建筑及桥梁施工领域的一种工具，具体涉及一种用于预应力张拉系统使用的智能张拉预应力筋反向紧固机构。

背景技术：

预应力张拉技术在建筑及桥梁施工中广泛应用，采用预应力施工能够减缓混凝土的裂纹出现和扩展进程，延长使用寿命。然而，预应力张拉施工过程对材料和施工工艺的要求很高，较易出现预应力损失的问题。预应力损失一般发生在传统预应力加载结束的时候，由于预预应力筋的回缩才使夹具与锚环之间紧固，从而导致加载的预应力发生损失。目前施工过程中为解决预应力损失的问题，往往需要使用超张拉的方法，即使张拉加载的最大应力大于设计预应力。然而超张拉方法往往不确定应力损失量，不能保证最终应力满足设计要求，且易出现拉断或损坏锚具的情形，超张拉方法并不可靠。因此，尚需要改善预应力锚具及张拉系统的结构设计，为预应力张拉施工提供方便。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种配合压紧装置使用的智能张拉预应力筋反向紧固机构。

技术方案如下：

一种智能张拉预应力筋反向紧固机构，其关键在于，包括工作锚组件和反向压紧板，所述工作锚组件包括相配合的工作锚环和工作夹套，所述反向压紧板包括压紧凸台，所述压紧凸台顶压所述工作夹套使其夹紧。采用以上设计，其优点在于通过压紧凸台主动顶压对应的工作锚上的工作夹套，能够使工作锚主动夹紧预应力筋，从而减少预应力筋的回弹，降低预应力损失，从而避免了可能的过度张拉。

作为优选技术方案，上述反向压紧板还包括压紧板本体，该压紧板本体包括背向设置的施压面和安装面，所述施压面上设有所述压紧凸台，所述压紧凸台中心处设有预应力筋穿孔，该预应力筋穿孔的两端分别开口于所述压紧凸台的端面和所述安装面；所述工作锚环包括垫板面和承压面，该承压面与所述压紧板本体的施压面相对应，该承压面上设有与所述压紧凸台相对应的压紧对接盲孔，该压紧对接盲孔孔底贯穿有工作锚孔，该工作锚孔内设有所述工作夹套，该工作夹套的一端落在所述压紧对接盲孔内。采用以上设计，其优点在于压紧对接盲孔为压紧凸台提供了让位空间，方便压紧凸台主动顶压对应工作夹套。

作为优选技术方案，上述工作锚孔为圆台状，所述工作锚孔内径较大的一端开口于所述压紧对接盲孔内，所述工作锚孔内径较小的一端开口于所述垫板面；所述工作夹套具有与所述工作锚孔内壁相适应的圆台状外壁，所述工作夹套设置于所述工作锚孔内，其大头端落在所述压紧对接盲孔内。采用以上设计，其优点在于圆台状工作夹套和工作锚孔相配合，起到夹紧预应力筋的作用。

作为优选技术方案，上述工作夹套中心设有预应力筋锚固孔，该工作夹套由至少两瓣工作夹片环向拼装而成，该工作夹套的大头端的直径大于所述工作锚孔的最大内径且小于所述压紧对接盲孔的内径，该工作夹套的大头端伸出所述工作锚孔后落在所述压紧对接盲孔内。采用以上设计，其优点在于使用简单的夹片式工作夹套设计实现对预应力筋的夹持。

作为优选技术方案，上述工作锚环上设有N个所述压紧对接盲孔，N为正整数，N个所述压紧对接盲孔围绕所述工作锚环的中心环向均匀分布，每个所述压紧对接盲孔处分别设有工作锚孔，所有所述工作锚孔内分别设有所述工作夹套；所述反向压紧板上设有N个对应所述压紧对接盲孔的所述压紧凸台。采用以上设计，其优点在于方便同步进行多根预应力筋的张拉

作为优选技术方案，上述工作锚组件和反向压紧板之间设有定位机构，该定位机构包括设于所述压紧板本体上的锚环定位杆和设于所述工作锚环上的定位孔，所述锚环定位杆伸入所述定位孔内与其相配合；所述锚环定位杆垂直设置于所述压紧板本体的施压面上，所述定位孔设置于所述工作锚环的承压面上，该定位孔为盲孔。采用以上设计，其优点在于定位机构能够方便装配。

作为优选技术方案，上述压紧板本体为圆形板，所述锚环定位杆和定位孔的数量均为三个，三个所述锚环定位杆依圆周方向均匀分布于所述反向压紧板的施压面上，所述锚环定位杆围设于所述压紧凸台外侧，三个所述定位孔分别对应所述锚环定位杆分布于所述工作锚环的承压面上。采用以上设计，其优点在于方便顶压过程中反向压紧板稳定抵近和顶压工作夹片。

作为优选技术方案，上述工作锚环的承压面上设有环形凹槽，该环形凹槽围设在所述压紧对接盲孔外。采用以上设计，其优点在于环形凹槽与千斤顶上的支撑筒的外侧翻边相配合，方便双向千斤顶与工作锚环的可靠安装。

作为优选技术方案，上述压紧板本体的安装面边缘设有环形的安装倒角。采用以上设计，其优点在于方便反向压紧板与千斤顶的安装。

作为优选技术方案，上述压紧板本体的安装倒角处设有至少一个定位磁铁，该定位磁铁内设于所述压紧板本体。采用以上设计，其优点在于能够辅助反向压紧板与千斤顶之间的装配。

有益效果：采用本实用新型的有益效果是，压紧凸台与压紧对接盲孔配合，通过压紧凸台主动顶压落在压紧对接盲孔内的工作夹套，能够使工作锚夹紧预应力筋，从而减少预应力筋的回弹，降低预应力损失，从而避免了可能的过度张拉。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型所适用的预应力张拉系统的结构示意图；

图3为工作锚组件的结构示意图；

图4为反向压紧板的结构示意图；

图5为工具锚组件的结构示意图；

图6为图5中m部的放大图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种智能张拉预应力筋反向紧固机构，包括工作锚组件a和反向压紧板b，所述工作锚组件a包括相配合的工作锚环a1和工作夹套a2，所述反向压紧板b包括压紧凸台b2，所述压紧凸台b2顶压所述工作夹套a2使其夹紧。

为了更清楚地展示上述智能张拉预应力筋反向紧固机构，下面结合其所适用的预应力张拉系统进行介绍：

如图2所示，一种预应力智能张拉系统，包括沿着张拉方向依次设置的锚垫板组件e、工作锚组件a、反向压紧板b、千斤顶c和工具锚组件d，所述千斤顶c为双向千斤顶，其包括缸体c3，该缸体c3上设有两个伸缩部，两个所述伸缩部的伸缩方向相互平行，两个所述伸缩部分别沿所述预应力筋过孔的两端伸出所述缸体c3，两个所述伸缩部分别形成张拉伸缩部和顶压伸缩部，所述张拉伸缩部上安装有所述工具锚组件d，所述顶压伸缩部上安装有所述反向压紧板b。

所述锚垫板组件e固定于混凝土基体内，所述锚垫板组件e包括锚垫板e1、第一螺旋箍筋e2和第二螺旋箍筋e4，所述锚垫板e1包括锚垫板本体e11和喇叭管e12，所述锚垫板本体e11包括背向设置的承载面和抵靠面，所述锚垫板本体e11中心设置有预应力筋通孔，所述锚垫板本体e11的承载面上围绕所述预应力筋通孔设有一圈锚环卡口e6，所述工作锚环a1落在所述锚环卡口e6内。

所述喇叭管e12的大头端连接在所述锚垫板本体e11的抵靠面上，为便于使用，所述喇叭管e12与所述锚垫板本体e11一体成型。所述喇叭管e12外同心套设有所述第一螺旋箍筋e2，所述喇叭管e12的小头端套接有波纹管e5，所述喇叭管e12的小头端外壁上环向设置有凸缘e3，所述凸缘e3一侧设置有所述第二螺旋箍筋e4，该第二螺旋箍筋e4位于所述凸缘e3远离所述锚垫板本体e11一侧，所述第一螺旋箍筋e2和第二螺旋箍筋e4的旋向相反，所述第一螺旋箍筋e2靠近所述锚垫板本体e11的一端与该锚垫板本体e11点焊连接，所述第二螺旋箍筋e4靠近所述凸缘e3的一端与该凸缘e3点焊连接。相较于传统组件，本方案中锚垫板组件e的设计能够增强对锚垫板下方的混凝土基体的抱持力，提高该应力集中区域的混凝土强度，从而为预应力筋的张拉提供有力支撑。

所述工作锚组件a抵靠在所述锚垫板本体e11的承载面上，如图1和3所示，所述工作锚组件a包括工作锚环a1和工作夹套a2，所述工作锚环a1上穿设有工作锚孔a4，所述工作夹套a2与所述工作锚孔a4相配合；

所述工作锚环a1包括垫板面和承压面，所述垫板面抵靠所述锚垫板组件e，所述承压面朝向所述反向压紧板b，所述工作夹套a2从所述承压面插入所述工作锚孔a4，所述顶压伸缩部推动所述反向压紧板b顶压所述工作夹套a2；

与工作锚组件a相配合的是所述反向压紧板b。如图4所示，所述反向压紧板b包括压紧板本体b1，该压紧板本体b1包括背向设置的装配面和施压面，所述装配面朝向所述工具锚组件d，所述施压面上设有压紧凸台b2，所述压紧凸台b2中心处设有预应力筋穿孔b3，该预应力筋穿孔b3的两端分别开口于所述压紧凸台b2的端面和所述装配面；

所述工作锚环a1的承压面上设有与所述压紧凸台b2相对应的压紧对接盲孔a3，该压紧对接盲孔a3孔底贯穿有所述工作锚孔a4，该工作锚孔a4为圆台形，该工作锚孔a4内径较大的一端开口于所述压紧对接盲孔a3内，该工作锚孔a4内径较小的一端开口于所述垫板面；

所述工作夹套a2的外壁为与所述工作锚孔a4内壁相适应的圆台形，所述工作夹套a2中心设有预应力筋锚固孔，所述工作夹套a2由至少两瓣工作夹片环向拼装而成，所述工作夹套a2的大头端的直径大于所述工作锚孔a4的最大内径且小于所述压紧对接盲孔a3的内径，所述工作夹套a2的大头端伸出所述工作锚孔a4后落在所述压紧对接盲孔a3内，所述压紧凸台b2顶压所述工作夹套a2的大头端面。

为方便所述反向压紧板b与工作锚环a1之间的配合，所述反向压紧板b与工作锚环a1之间设有定位机构，该定位机构包括设于所述压紧板本体b1上的锚环定位杆b4和设于所述工作锚环a1上的定位孔a5，所述锚环定位杆b4垂直设置于所述压紧板本体b1的施压面上，所述定位孔a5设置于所述工作锚环a1的承压面上，该定位孔a5为盲孔，所述锚环定位杆b4伸入所述定位孔a5内与其滑动配合。这种设计使锚环定位杆能够引导反向压紧板稳定抵近和顶压工作夹片。

所述双向千斤顶的张拉和顶压功能是这样实现的：所述双向千斤顶的缸体c3上贯穿设有预应力筋过孔，两个所述伸缩部分别沿所述预应力筋过孔的两端伸出所述缸体c3，两个所述伸缩部上对应所述预应力筋过孔分别设有预应力筋夹持孔，位于所述张拉伸缩部上的所述预应力筋夹持孔形成锚环固定孔c1，所述工具锚组件d安装于该锚环固定孔c1内，位于所述顶压伸缩部上的所述预应力筋夹持孔形成压紧板固定孔c2，所述反向压紧板b安装于该压紧板固定孔c2内。

所述缸体c3包括同轴线套设的外套筒c5和内套筒c6，所述内套筒c6的内部腔体形成所述预应力筋过孔，所述外套筒c5和内套筒c6之间形成圆筒状的油室，该油室的中部设有油室隔离环c3a，该油室隔离环c3a分别与所述内套筒c6的外壁和外套筒c5的内壁固定连接，该油室隔离环3a将所述油室分隔为两个活塞腔c4，两个所述伸缩部分别从所述油室的两端伸入两个所述活塞腔c4内，所述油室的两端与对应的伸缩部之间密封，每个所述活塞腔c4对应的所述外套筒c5上分别设有注油嘴和回油嘴。

所述伸缩部包括环状活塞c7和伸缩筒c8，其中环状活塞c7环向设于所述活塞腔c4内，所述伸缩筒c8的内端沿所述缸体c3的中心线方向伸入所述活塞腔c4内并与所述环状活塞c7连接，所述伸缩筒c8与所述外套筒c5和内套筒c6之间设有密封件，所述注油嘴和回油嘴分别位于所述环状活塞c7的两侧，所述伸缩筒c8的内部腔体形成所述预应力筋夹持孔。

如图5所示，所述工具锚组件d用于预应力筋的夹持，所述工具锚组件d包括工具锚环d1和工具夹套d2；所述工具锚环d1包括工作面和安装面，所述工具锚环d1上贯穿有工具锚孔d3，该工具锚孔d3呈圆台状，该工具锚孔d3内径较大的一端开口于所述工作面，该工具锚孔d3内径较小的一端开口于所述安装面；

所述工具夹套d2为与所述工具锚孔d3的内壁相适应的圆台状，所述工具夹套d2设置于该工具锚孔d3内，所述工具夹套d2内穿设有与工具锚孔d3同孔心线的预应力筋咬合孔。

本实施例中所述工具锚组件d做了便穿式设计。具体地，所述工具夹套d2由至少两瓣工具夹片环向拼装而成，所述工具夹套d2的大头端连接有夹片提拉组件，所述工具夹套d2的小头端连接有夹片复位件d5，所述夹片提拉组件与工具锚环d1之间设有提拉操作件。

如图6所示，所述工具锚孔d3的内壁上沿其圆台母线方向设有夹片导向滑槽d4，该夹片导向滑槽d4与所述工具夹片一一对应，该夹片导向滑槽d4的开口内缩，该夹片导向滑槽d4内分别设有滑动导向件d41，该滑动导向件d41与对应的所述工具夹片连接；

具体地，所述夹片复位件d5为弹性复位件，所述工具夹片分别连接有所述弹性复位件，该弹性复位件在所述夹片导向滑槽d4内沿其长度方向设置，所述弹性复位件的一端与所述夹片导向滑槽d4的内壁相连，所述弹性复位件的另一端与所述工具夹片相连，所述弹性复位件与所述夹片导向滑槽d4内壁的连接端靠近所述安装面，所述弹性复位件与工具夹片的连接端远离所述安装面。

将所述工具夹片向所述工具锚孔d3的大头端方向拉动，在滑动导向件d41的引导下，各个工具夹片沿着圆台母线方向滑动，有助于保持工具夹片滑动的稳定性，避免多个夹片之间的干扰和错位，从而扩大预应力筋咬合孔，方便穿设预应力筋，使用完毕后，所述夹片复位件d5能够帮助工具夹片回复到所述工具锚孔d3内。

为方便拉动所述工具夹片，所述夹片提拉组件包括夹片提拉板d6和提拉连接件d7，其中夹片提拉板d6位于所述工具锚环d1的工作面一侧，所述夹片提拉板d6上设有与所述工具锚孔d3相对应的预应力筋贯穿孔d8，所述工具夹片分别连接有所述提拉连接件d7，所述提拉连接件d7的两端分别与所述工具夹片和所述夹片提拉板d6相连，所述提拉连接件d7也设置于所述夹片导向滑槽d4内，避免占用所述工具锚孔d3内的空间。

具体地，所述提拉连接件d7和夹片复位件d5均可为弹簧。

为方便操作，所述提拉操作件包括推拉杆d9，该推拉杆d9垂直于所述夹片提拉板d6，所述推拉杆d9一端与所述工具锚环d1螺纹连接，所述推拉杆d9的另一端活动穿出所述夹片提拉板d6，所述推拉杆d9中部设有膨大部d10，所述膨大部d10位于所述夹片提拉板d6和所述工具锚环d1之间，所述工作面上设有与所述膨大部d10相对应的让位缺口d11。

如图2所示，为方便工具锚组件与千斤顶的张拉伸缩部、反向压紧板与千斤顶的顶压伸缩部以及千斤顶与工作锚环之间的装配，本实施例有如下设计：

靠近所述伸缩筒c8外端的所述预应力筋夹持孔内设有安装卡环c10，该安装卡环c10的中心线与所述伸缩筒c8的中心线重合，该安装卡环c10的外端面设有抵靠倒角；

所述压紧板本体b1的装配面抵靠所述顶压伸缩部的伸缩筒c8上的所述安装卡环c10的外端面，所述压紧板本体b1的装配面边缘设有与所述抵靠倒角相配合的环形装配倒角b5；

所述工具锚环d1的安装面抵靠所述张拉伸缩部的伸缩筒c8上的所述安装卡环c10的外端面，所述工具锚环d1的安装面边缘设有与所述抵靠倒角相配合的环形安装倒角；

所述顶压伸缩部的伸缩筒c8与压紧板本体b1之间设有至少一副定位磁铁对，所述张拉伸缩部的伸缩筒c8与所述工具锚环d1之间也设有至少一副所述定位磁铁对；

所述定位磁铁对包括主定位磁铁c11和副定位磁铁，所述主定位磁铁分别设于所述安装卡环c10的抵靠倒角的倒角斜面上；所述副定位磁铁包括压板副定位磁铁b6和锚环副定位磁铁d12，所述压板副定位磁铁b6内设于所述压紧板本体b1的环形装配倒角b5处，所述锚环副定位磁铁d12内设于所述工具锚环d1的环形安装倒角处；

所述缸体c3同中心线设置有支撑筒c9，所述顶压伸缩部一侧的所述外套筒c5的外边缘与该支撑筒c9的内侧边缘连接，该支撑筒c9的外侧边缘设有向外的翻边，所述工作锚环a1的承压面上设有与所述翻边相配合的环形凹槽a6，该环形凹槽a6围设在所述压紧对接盲孔a3外；

所述压紧凸台b2和所述锚环定位杆b4的伸出端端部均设有外倒角。

由于工程实践中一根预应力梁需要同时使用多根预应力筋，因此上述工作锚组件a和工具锚组件d均为多孔锚具，所述反向压紧板b上相应设置有多个所述压紧凸台b2和预应力筋穿孔b3。

如图2所示安装好预应力张拉系统，所述双向千斤顶c的所述张拉伸缩部工作，开始张拉，达到预定张拉量后，所述千斤顶的所述顶压伸缩部推动所述反向压紧板b顶压所述工作夹套a2，使所述工作锚组件a夹紧所述预应力筋，从而避免预应力筋回弹，减少预应力损失。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。