夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置及使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置及使用方法，该夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置包括钢绞线，工作锚及夹片，锚具适配板、工具锚和工具锚夹片及千斤顶，其特征在于：所述的千斤顶为为复合穿心千斤顶，复合穿心千斤顶一端为张拉千斤顶，另一端为用来锁定钢绞线的送夹锁定千斤顶。其使用方法为：当张拉力达到设计值，并稳定后，锁定送夹千斤顶的送夹活塞推动锚具适配板，锚具适配板推动工作锚夹片往工作锚的锥形楔孔中移动，从而将钢绞线束主动楔紧锁定。本发明的有益效果是：锁定送夹千斤顶推动对应的锚具适配板将夹片往工作锚楔孔方向移动，工作锚夹片随锁定送夹千斤顶推力的加大楔入工作锚楔孔，从而夹紧钢绞线束，这样钢绞线没有回缩，也无需估算预应力的损失值，使操作更精准，误差更小。
【专利说明】夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置及使用方法
【技术领域】
[0001]本专利涉及一种夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置及使用方法，属于土木工程施工领域，在地质灾害治理、深基坑支护、预应力构件及桥梁等方面有着广泛的应用。
【背景技术】
[0002]目前传统的夹片式锚具(如附图1所示)，就是利用锥孔的楔紧原理将钢绞线锚固，即楔形夹片把钢绞线锚固于锚板锥形孔内，当使用千斤顶对钢绞线束进行张拉，锁片在钢绞线的作用下往限位板方向移动，移动量受限位板的限位量的制约；根据不同行业规范要求，超过设计应力值一定范围后，千斤顶缓慢放张，锚具的夹片即被回缩运动的钢绞线束带进锚板的锥形孔内，从而锁紧钢绞线，形成一个锚固单元，钢绞线束的应力通过锚板及锚垫板传递到建筑结构上，形成永久性预应力。这个回缩距离的大小决定了钢绞线应力在锁定过程中损失的大小，整个过程中锁定夹片的运动始终是受控于钢绞线而被动移动。夹片式锚具限位板限位距离过大，将导致预应力损失过大，过小则夹片刮擦钢绞线严重，极易造成钢绞线损伤而出现夹片滑丝或断丝。
[0003]各行业的现行预应力锚索施工规范中，对锚杆张拉锁定时的张拉力规定如下:①《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)第4.8.7条4锁定时的锚杆拉力应考虑锁定过程的预应力损失量；预应力损失量宜通过对锁定前、后锚杆拉力的测试确定；缺少测试数据时，锁定时的锚杆拉力可取锁定值的1.1倍?1.15倍《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)第7.5.5条5预应力筋正式张拉时，应张拉至设计荷载的105%?110%，再按规定值进行锁定《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)第7.5.6条4宜进行超过锚杆设计预应力值1.05?L 10倍的超张拉，预应力保留值应满足设计要求《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22:2005)第8.5.2条锚杆张拉至1.05?1.10倍的轴向拉力设计值Nt时，对岩层、砂性土层保持lOmin，对粘性土层保持15min，然后卸荷至锁定荷载设计值进行锁定《高压喷射扩大头锚杆技术规程》(JGJ/T282-2012)第5.7.2条锚杆张拉至
1.10?1.20倍的抗拔力特征值Tak时，对砂性土层应持荷lOmin，对粘性土层应持荷15min，然后卸荷至设计要求的张拉锁定值进行锁定。
[0004]上述规定的超张拉量绝大部分是用于补偿钢绞线回缩所带来的应力损失的。
为了克服上述应力损失，目前传统的夹片式锚具还推出了一种“低回缩预应力锚具”，
如附图2所示，他是将工作锚体分成了锚杯和外螺母两部分，锚杯和外螺母靠丝扣链接，其基本原理是需对钢绞线二次张拉:第一次张拉，与传统常规张拉相同，穿心千斤顶顶在锚杯上，张拉钢绞线，达到设计拉力之后收起千斤顶，锚杯内的夹片在钢绞线回缩的过程中夹紧预应力钢绞线；第二次张拉，穿心千斤顶通过支架顶在锚垫板上，张拉锚杯，此时工作锚具外螺母随同锚杯一起离开锚垫板，直至张拉到设计值后，扭紧锚杯外的锚具外螺母，使之与锚垫板紧密接触，收起千斤顶而锁定。该型锚具通过二次张拉虽能减少夹片锁紧时的应力损失，但制造成本增加、张拉锁定工序繁琐。
[0005]因此，发明一种张拉时不需要超设计值张拉、低成本高效率预应力锚索张拉锁定装置和张拉锁定方法，将对行业标准及操作规范产生重大影响。
【发明内容】
[0006]本发明弥补了现有技术中锚具夹片靠钢绞线回缩被动楔紧而造成锚索应力损失的缺陷，提供了一种夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置及使用方法
本发明技术是通过如下技术方案实现的:
一种夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置，包括钢绞线，钢绞线前端穿过工作锚及夹片，由工作锚孔数和钢绞线直径确定的锚具适配板、用来锁紧钢绞线的工具锚和工具锚夹片，及用来张拉钢绞线的千斤顶，其特征在于:所述的千斤顶为为复合穿心千斤顶，复合穿心千斤顶一端为张拉千斤顶，另一端为用来锁定钢绞线的送夹锁定千斤顶，锁定千斤顶用来推动锚具适配板及工作锚夹片锁紧张拉到位的钢绞线。
[0007]进一步的优选方案为:所述的复合穿心千斤顶为电动油泵分别驱动。
[0008]所述夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置的使用方法如下:
(1)依次安装工作锚、工作锚夹片、锚具适配板、复合穿心千斤顶、工具锚、工具锚夹
片;
(2)连接复合穿心千斤顶与驱动千斤顶的电动油泵及高压油管路；
(3)开启复合穿心千斤顶的张拉千斤顶，其张拉活塞推动工具锚对钢绞线束进行张拉，此时，工具锚夹片随张拉力的加大楔入工具锚楔孔，从而夹紧钢绞线束，同时工作锚夹片往锚具适配板方向移动；
(4)当张拉力达到设计值，并按设计要求稳定一定时间后，启动复合穿心千斤顶的锁定送夹千斤顶，送夹活塞推动锚具适配板，锚具适配板推动工作锚夹片往工作锚的锥形楔孔中移动，从而将钢绞线束主动楔紧锁定；
(5)张拉锁定结束，卸下工具锚、复合穿心千斤顶、锚具适配板。
[0009]本发明的有益效果是:
(I)钢绞线进行张拉的过程中，复合穿心千斤顶一侧的张拉千斤顶对钢绞线进行张拉，当张拉到设计值并留置一定时间后，复合穿心千斤顶的锁定送夹千斤顶进行工作，推动对应的锚具适配板将夹片往工作锚楔孔方向移动，工作锚夹片随锁定送夹千斤顶推力的加大楔入工作锚楔孔，从而对钢绞线束主动楔紧锁定，由于工作锚夹片的主动楔入，大大减小了预应力锚索在夹片锁定过程中的应力损失。
[0010](2)可根据设计要求，任意留置张拉稳定时间，因为张拉千斤顶和送夹锁定顶是分别控制的。
[0011](3)提高预应力材料的利用率、张拉锁定施工效率。
[0012](4)相对于“低回缩预应力锚具”，降低了其锚具制造成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为传统夹片式预应力锚索“限位板”式张拉锁定装置基本结构示意图；
图2为传统夹片式预应力锚索“低回缩预应力锚具”基本结构示意图；
图3为本发明夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置基本结构示意简图；
图4为本发明夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置基本结构示意图； 图5为本发明的复合穿心千斤顶驱动油泵及控制系统示意图。
[0014]图6为本发明的锚具适配板主视及剖视结构示意图。
[0015]图中I预应力钢绞线，2工具锚夹片，3工具锚，4复合穿心千斤顶，5张拉千斤顶，6张拉活塞，7张拉千斤顶活塞回缸油嘴，8张拉千斤顶活塞出缸油嘴，9锁定送夹千斤顶10锁定送夹千斤顶活塞，11锁定送夹千斤顶活塞出缸油嘴，12锁定送夹千斤顶活塞回缸油嘴，13锚具适配板，13-1限位板，14工作锚夹片，15工作锚，15-1工作锚锚杯，15-2工作锚螺母。
【具体实施方式】
[0016]为了更好的说明本发明的技术方案，下面结合附图进一步的描述:如图所示，本发明包括预应力预应力钢绞线I，工具锚夹片2，工具锚3，复合穿心千斤顶4，张拉千斤顶5，张拉活塞6，张拉千斤顶活塞回缸油嘴7，张拉千斤顶活塞出缸油嘴8，锁定送夹千斤顶9，锁定送夹千斤顶活塞10，锁定送夹千斤顶活塞出缸油嘴11，锁定送夹千斤顶活塞回缸油嘴12，锚具适配板13，限位板13-1，工作锚夹片14，工作锚15，工作锚锚杯15_1，工作锚螺母15-2。
[0017]本发明的夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置，包括预应力钢绞线1，预应力钢绞线I前端穿过工作锚15及工作锚夹片14，由与工作锚15孔数和预应力钢绞线I直径相匹配的锚具适配板13、用来锁紧预应力钢绞线I的工具锚3和工具锚夹片2，及用来张拉预应力钢绞线I的千斤顶，所述的千斤顶为为复合穿心千斤顶4，复合穿心千斤顶4 一端为张拉千斤顶5，另一端为用来锁定预应力钢绞线I的送夹锁定千斤顶9，锁定千斤顶9用来推动锚具适配板13及工作锚夹片14锁紧张拉到位的预应力钢绞线I。
[0018]其装置安装流程为:安装工作锚15-—工作锚夹片14-一锚具适配板13-—复合穿心千斤顶4工具锚3工具锚夹片2。
[0019]本发明夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置的使用方法如下:
(O依次安装工作锚15、工作锚夹片14、锚具适配板13、复合穿心千斤顶4、工具锚3、工具锚夹片2 ；
(2)连接复合穿心千斤顶4与驱动千斤顶的电动油泵及高压油管路；
(3)开启复合穿心千斤顶4的张拉千斤顶5，其张拉活塞6推动工具锚3对钢绞线束进行张拉，此时，工具锚夹片2随张拉力的加大楔入工具锚3楔孔，从而夹紧钢绞线束，同时工作锚夹片14往锚具适配板13方向移动；
(4)当张拉力达到设计值，并按设计要求稳定一定时间后，启动复合穿心千斤顶4的锁定送夹千斤顶9，锁定送夹千斤顶活塞10推动锚具适配板13，锚具适配板13推动工作锚夹片14往工作锚15的锥形楔孔中移动，从而将钢绞线束主动楔紧锁定；
(5)张拉锁定结束，卸下工具锚3、复合穿心千斤顶4、锚具适配板13。
[0020]实施过程参照附图4，当张拉千斤顶5工作时，其张拉千斤顶活塞6推动工具锚3对预应力钢绞线I进行张拉，此时，工具锚夹片2随张拉力的加大楔入工具锚楔孔，从而夹紧钢绞线1，同时工作锚夹片14往锚具适配板13方向移动，此时因工作锚夹片14与锚具适配板13留有足够的空间，比如10mm，所以对钢绞线束没有约束作用，当张拉力达到设计值，并按设计要求稳定一定时间时，启动复合穿心千斤顶4的锁定送夹千斤顶9，锁定送夹千斤顶活塞10推动锚具适配板13，锚具适配板13推动工作锚夹片14，往工作锚15的锥形楔孔中移动，从而对钢绞线束主动楔紧锁定，由于工作锚夹片14的主动楔入，大大减小了预应力锚索在夹片锁定过程中的应力损失。
[0021]这里预应力锚索张拉时无需留置超张拉余量，从而提高了钢绞线材料的预应力利用率。
[0022]锚具适配板13应与锚索的钢绞线根数、直径的大小相匹配。
[0023]复合穿心千斤顶4的选定应与锚索的设计张拉力相匹配。
[0024]需要注意的是上述具体实施例是示例性的，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上对复合穿心千斤顶4及锚具适配板13进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。
[0025]本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，
并非用于限制本发明。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置，包括钢绞线，钢绞线前端穿过工作锚及夹片，由工作锚孔数和钢绞线直径确定的锚具适配板，用来锁紧钢绞线的工具锚和工具锚夹片，及用来张拉钢绞线的千斤顶，其特征在于:所述的千斤顶为为复合穿心千斤顶，复合穿心千斤顶一端为张拉千斤顶，另一端为用来锁定钢绞线的送夹锁定千斤顶，锁定千斤顶用来推动锚具适配板及工作锚夹片锁紧张拉到位的钢绞线。
2.根据权力要求I所述的夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置，其特征在于:所述的复合穿心千斤顶为电动油泵分别驱动。
3.根据权利要求1所述夹片式预应力锚索主动送夹张拉锁定装置的使用方法如下: (1)依次安装工作锚、工作锚夹片、锚具适配板、复合穿心千斤顶、工具锚、工具锚夹片; (2)连接复合穿心千斤顶与驱动千斤顶的电动油泵及高压油管路； (3)开启复合穿心千斤顶的张拉千斤顶，其张拉活塞推动工具锚对钢绞线束进行张拉，此时，工具锚夹片随张拉力的加大楔入工具锚楔孔，从而夹紧钢绞线束，同时工作锚夹片往锚具适配板方向移动； (4)当张拉力达到设计值，并按设计要求稳定一定时间后，启动复合穿心千斤顶的锁定送夹千斤顶，送夹活塞推动锚具适配板，锚具适配板推动工作锚夹片往工作锚的锥形楔孔中移动，从而将钢绞线束主动楔紧锁定； (5)张拉锁定结束，卸下工具锚、复合穿心千斤顶、锚具适配板。
【文档编号】E02D5/74GK103967008SQ201410134981
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】彭国斌, 万更军, 王龙军, 陆秋生 申请人:山东正元建设工程有限责任公司, 济南百士岩土工程有限公司