一种预应力钢绞线锚杆张拉辅助装置的制作方法

本发明涉及岩土锚固工程领域，具体涉及一种预应力钢绞线锚杆张拉辅助装置。

背景技术：

目前，预应力锚杆的应用越来越广泛，大量应用于基坑支护、边坡治理、地下室抗浮等工程实践中。预应力锚杆一般由锚头、自由段和锚固段组成(参见附图8)。锚头由外露钢绞线(即附图8中预留在边坡梁以外的钢绞线)及锚具组成，是锚杆借以提供张拉荷载和锁定的部分；锚固段是锚杆锚固在岩土层中的部分，是锚杆提供抗力的根基；自由段是连接锚头与锚固段并可自由伸长的部分。

锚杆杆体材料通常选用预应力钢绞线，其具有强度高、性能好、运输安装方便等优点，其抗拉强度设计值是普通热轧钢筋的4倍左右，是性价比最好的杆体材料。预应力钢绞线锚杆在张拉锁定的可操作性、施加预应力的稳定性方面均优于钢筋，是应用最多、最有发展前景的锚杆类型。

预应力锚杆的锚固体达到一定强度后进行张拉，使得锚杆由被动受力变为主动受力，对岩土体施加压力以达到减少位移的目的。

锚杆张拉时，先将外露钢绞线穿过成品锁具，再穿过穿心千斤顶，并将其端部用辅助锚具锁住，利用千斤顶顶升辅助锚具，实现钢绞线张拉过程。张拉完成后，利用千斤顶底部的成品锁具锁住外露钢绞线，然后卸去千斤顶所加荷载，钢绞线所受拉力通过成品锁具以压力的形式施加给岩土体，完成锁定工作。

以上张拉、锁定过程需要外露钢绞线足够长(一般不小于100cm)，这不仅造成了钢绞线的浪费，而且对后续施工(比如土方开挖、地下室外墙防水、保温作业等)带来不便，如果锁定后立即截除多余的外露钢绞线，当预加力损失时，无法进行补强张拉。在有些情况下，锚杆在张拉之前，外露钢绞线遭到破坏，钢绞线端部变成松散状态，难以穿过锚具，若将其松散部分切割去除后又达不到张拉的长度，形成了新的施工困难。

技术实现要素：

为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种预应力钢绞线锚杆张拉辅助装置，可以在设计阶段缩短钢绞线长度，降低造价，也可以在施工过程中应急处理外露钢绞线达不到张拉长度的难题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种预应力钢绞线锚杆张拉辅助装置，包括拉杆、拉杆螺母、前卡箱、后卡箱、连接锁具，所述拉杆的下端设有下端头，所述后卡箱上设有卡箱螺杆、与卡箱螺杆相配合的卡箱螺母，前卡箱上设有螺杆孔，所述前卡箱和后卡箱通过卡箱螺杆、螺杆孔、卡箱螺母扣合在一起组成卡箱主体，卡箱主体内设有卡箱空腔，卡箱主体的顶部设有拉杆孔，卡箱主体的底部设有通孔，所述卡箱空腔内放置有下端头及连接锁具，所述连接锁具上端设有锁片孔，锁片孔内放置有锁片，锁片孔下方设有锚杆孔。

进一步，所述拉杆下端头的外径大于拉杆孔的内径，以满足下端头与卡箱空腔卡槽连接的要求。

进一步，所述连接锁具外径不相等，上部外径大于下部外径，连接锁具上部外径、下部外径分别与所述卡箱空腔的内径、通孔的内径相匹配，以满足连接锁具与卡箱空腔卡槽连接的要求，并增强该连接的稳定性。

进一步，所述锁片孔的内径自上往下逐渐变小，锁片的外径自一端到另一端逐渐减小，锁片外径与锁片孔内径相匹配，以满足压紧式连接要求。

进一步，所述拉杆的上端设有上端头，上端头设有外螺纹，上端头上设有相配合的拉杆螺母。

进一步，所述锚杆孔的内径小于锁片孔的最小内径。

进一步，所述锁片内侧设有咬合齿，咬合齿沿锁片内周成环形，并沿锁片轴向均匀排列。

进一步，为了保证施工效果，所述拉杆螺母的外切圆直径不小于60mm，拉杆直径不小于30mm，拉杆长度不小于100cm，拉杆下端头的高度不小于20mm；所述前卡箱及后卡箱壁厚不小于20mm，卡箱空腔的直径不小于10cm，高度不小于15cm。

本发明具有以下有益效果：通过拉杆、前卡箱、后卡箱及连接锁具，解决了外露钢绞线较短(但不小于20cm)难以进行张拉锁定的问题，使用本发明，可以在设计阶段缩短钢绞线长度，降低造价，也可以在施工过程中应急处理外露钢绞线达不到张拉长度的难题。

本发明设计合理、结构简单、便于推广，性能优良，可重复利用，能够实现既定目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明锁具及锁片的结构示意图。

图3为本发明锁具及锁片的断面示意图。

图4为本发明前卡箱结构示意图。

图5为本发明后卡箱结构示意图。

图6为本发明应用时局部结构示意图。

图7为本发明应用时涉及的成品锚具结构示意图。

图8为本发明应用时的结构示意图。

图中1拉杆螺母，2拉杆，21拉杆上端头，22拉杆下端头，3前卡箱，31螺杆孔，4后卡箱，41卡箱螺杆，42卡箱螺母，5连接锁具，51锁片孔，52锚杆孔，6连接锁片，61咬合齿，7卡箱空腔，8外露钢绞线，9成品锁具，10成品锁片，101咬合齿，91成品锁具锁片孔，92成品锁具锚杆孔。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图5所示的一种预应力钢绞线锚杆张拉辅助装置，包括拉杆2、拉杆螺母1、前卡箱3、后卡箱4、连接锁具5，所述拉杆2的下端设有下端头22，所述后卡箱4上设有卡箱螺杆41、与卡箱螺杆41相配合的卡箱螺母42，前卡箱3上设有螺杆孔31，所述前卡箱3和后卡箱4通过螺杆孔31、卡箱螺杆41、卡箱螺母42扣合在一起组成卡箱主体，卡箱主体内设有卡箱空腔7，卡箱主体的顶部设有拉杆孔，卡箱主体的底部设有通孔，所述卡箱空腔7内放置有下端头22及连接锁具5，所述连接锁具5上端设有锁片孔51，锁片孔51内放置有连接锁片6，锁片孔51下方设有锚杆孔52。

进一步，所述下端头22的外径大于拉杆孔的内径，使用时拉杆2穿过拉杆孔，拉杆2的下端头22放置在卡箱空腔7内，下端头22起到限位的作用。

进一步，所述连接锁具5外径不相等，上部外径大于下部外径，当前卡箱3与后卡箱4扣合后，卡箱空腔7内径大于连接锁具上部外径，通孔内径大于连接锁具下部外径，能够将连接锁具5限制在卡箱空腔7内，卡箱空腔7的内径与连接锁具5的上部外径，通孔的内径与下部外径相匹配，以满足连接锁具5与卡箱空腔7卡槽连接的要求，并增强该连接的稳定性。

进一步，所述锁片孔51的内径自上往下逐渐变小，锁片6的外径自一端到另一端逐渐减小，锁片6外径与锁片孔51内径相匹配，以满足压紧式连接要求。

进一步，所述拉杆2的上端设有上端头21，上端头21设有外螺纹，上端头21上设有相配合的拉杆螺母1。

进一步，所述锚杆孔52的内径小于锁片孔51的最小内径。

进一步，所述锁片6内侧设有咬合齿61，咬合齿61沿锁片6内周成环形，并沿锁片6轴向均匀排列。

进一步，为了保证施工效果，所述拉杆螺母1的外切圆直径不小于60mm，拉杆2直径不小于30mm，拉杆2长度不小于100cm，拉杆2下端头22的高度不小于20mm；所述前卡箱3及后卡箱4壁厚不小于20mm，卡箱空腔7的直径不小于10cm，高度不小于15cm。

实际使用时，需对本发明进行装配，结合图6、图7，装配过程如下：

(1)先将外露钢绞线8穿过成品锁具9的锚杆孔92及成品锁具9的锁片孔91，并将成品锁具9的锁片10置于成品锁具9的锁片孔91与外露钢绞线8之间的环形槽内，其中成品锁具是现有技术存在的，可以在市场上买到；

(2)将(1)中的外露钢绞线8穿过连接锁具5的锚杆孔52及连接锁具5的锁片孔51，然后将连接锁片6置于外露钢绞线8及锁片孔51之间的环形槽内，并敲击连接锁片6顶部，使得连接锁片6外侧压紧锁片孔51，内侧咬合齿61咬住外露钢绞线8；

(3)将(2)中连接锁具5及拉杆2下端头22置于前卡箱3、后卡箱4形成的卡箱空腔7中，再将前卡箱3、后卡箱4通过螺杆孔31、卡箱螺杆41、卡箱螺母42扣合连接在一起，此时，实现了外露钢绞线8与拉杆2的连接；

(4)将(3)中拉杆2穿过支架及穿心千斤顶，最后将拉杆螺母1与拉杆2上端头21连接，完成装配。

其工作原理：锚杆张拉时，穿心千斤顶顶升拉杆螺母1，通过拉杆2、前卡箱3及后卡箱4拉升连接锁具5，外露钢绞线8相对连接锁具5存在向下(即从锁片孔51到锚杆孔52的方向)的运动，锁片6外侧面压紧锁片孔52，内侧咬合齿61咬住外露钢绞线8，越拉越紧，完成连接锁具5对钢绞线的锁定，带动外露钢绞线8提升，实现了外露钢绞线8的张拉。外露钢绞线8提升时，其相对成品锁具9存在向上的运动，外露钢绞线8与成品锁具9始终处于未锁定状态。当外露钢绞线8拉拔完成后，即千斤顶施加荷载达到预定荷载时，将成品锁具9置于边坡梁处，并将成品锁具9锁片10压紧于成品锁具9的锁片孔91与外露钢绞线8之间的环形槽内，当卸去穿心千斤顶所加荷载时，外露钢绞线8相对于成品锁具9存在向下的运动，带动成品锁具9的锁片10外侧面压紧成品锁具9锁片孔91，内侧面咬合齿101咬住外露钢绞线8，越拉越紧，完成成品锁具9对外露钢绞线8的锁定。

完成上述锁定后，将拉杆螺母卸下，移走穿心千斤顶及支架，拆开前卡箱3、后卡箱4，通过锤击连接锁具5顶部，将连接锁具5及锁片6从外露钢绞线8端部卸下，完成拆除以便再次使用。

本发明不局限于所述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。