专利名称：一种隧洞手孔插筋拉拔装置及其拉拔方法
一种隧洞手孔插筋拉拔装置及其拉拔方法
技术领域：
本发明涉及隧洞施工领域，具体涉及一种隧洞手孔插筋拉拔装置及其拉拔方法。
背景技术：
已知的，穿黄隧洞采用全圆断面设计，隧洞的内径为7. 0m，隧洞的外径为8. 7m，隧洞衬砌由内外两层组成，外层由7块钢筋混凝土预制管片错缝拼装，其管片厚40cm，环宽1.6m，由于穿黄隧洞要承受最大0. 67MPa的水压，所以为了满足有压承水的结构要求，在完成外衬管片拼装后，在盾构隧洞内又设计了内衬结构，内衬结构为后张拉法预应力混凝土，隧洞 内衬采用C40. W12. F200预应力混凝土，厚45cm，标准分段长度为9. 6m ;为了验证管片外衬和混凝土内衬之间在0. 67Mpa水压下的开合度及受力情况，在隧洞管片手孔采用高标号混凝土回填，同时管片手孔内布置预埋插筋，与隧洞内衬钢筋笼连接。而为了保证隧洞能达到设计要求，施工人员往往会在施工过程中对预埋手孔插筋进行抽样拉拔试验，进而验证手内回填砼是否能满足插筋锚固效果，由于隧洞内管片手孔多，且插筋锚固深度小，所以对插筋拉拔试验过程有严格的要求，现有的试验方法为
方法一通过制作一个钢板，采用人工支撑固定锚杆拉拔仪的千斤顶，再调节千斤顶与锚杆或其它预埋杆件的方向，方向调节一致后再进行拉拔。此种方法进行拉拔，施工较为困难，在施工时需配备多名人员进行支撑钢板，然后在锚杆装入千斤顶后，通过在钢板四角增加垫块来调节钢板与千斤顶垂直，待千斤顶受力后再开始拉拔，施工过程中，操作难度大，锚杆受力方向不易控制，施工速度慢；
方法二 通过对锚杆安装面进行凿除或打磨，使锚杆方向与安装面方向垂直后再安装千斤顶进行拉拔，此种方法对于初期支护面的锚杆或预埋杆件有利，但凿除或打磨施工面需要严格的控制，且适用性差，对数量较多或建筑物表面不得破坏的拉拔施工，该方法操作困难，对建筑物外观和锚固深度有破坏作用。采用上述的试验方法存在工作效率低、操作复杂等弊端，由于在试验时要求每标准段在顶拱部位选取3组插筋做拉拔试验，单根插筋设计拉拔力为86. 6KN，在拉拔试验时必须严格保证插筋与锚杆拉拔仪在同一直线上，该试验拉拔量大，且锚杆拉拔仪在试验时不易固定，最主要的上述试验方法影响内衬的正常施工，为此，对插筋拉拔装置及拉拔方法进行改进就成了本领域技术人员急待解决的技术难题。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明提供了一种隧洞手孔插筋拉拔装置及其拉拔方法，本发明通过在基板的四角设置支撑螺栓，并通过在插筋孔的上部设置插筋锁紧环，大大提高了对手孔插筋拉拔试验的速度和安全性，本发明具有操作简单、快捷、维护保养方便、适用性强等特点，通过本发明的实施大大提高了施工效率，节约了成本。为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案
一种隧洞手孔插筋拉拔装置，包括基板、支撑螺栓和插筋锁紧环，在基板的四角分别设有至少一个丝孔，所述每个丝孔内分别连接在支撑螺栓中部的外螺纹上，每个支撑螺栓的两端分别设置为支撑端和旋拧端，所述基板的中部设有至少一个插筋孔，在对应所述插筋孔的上部设有插筋锁紧环，所述插筋锁紧环的两侧分别设有限位块，所述限位块下部靠近基板处分别设有向外延伸且相互对应的凹陷槽，由两凹陷槽及限位块的上部向对面形成T型槽，其中所述插筋锁紧环在T型槽内活动设置形成手孔插筋拉拔装置。所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，所述丝孔为在基板的四角直接钻孔攻丝形成丝孔或通过在基板的四角设置光孔，在所述光孔的上部通过焊接或丝接螺母形成丝孔。所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，所述基板的外形为三角形或四边形或椭圆形或圆形或六角形或多边形。·所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，所述T型槽的替换结构为在插筋锁紧环的两侧分别设有角钢，并由所述两角钢形成T型槽或直接在基板上直接设置T型槽。所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，所述两角钢外侧的基板上分别设有加强筋。所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，所述插筋锁紧环为L型结构，在插筋锁紧环的底边设有圆形或椭圆形或多角形孔，在插筋锁紧环的侧边设有丝孔，所述丝孔内设有锁紧螺栓。所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，所述旋拧端的形状为两个相互平行设置的平面或四边形或六边形或多角形。所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，所述基板的两端分别设有至少一个工艺槽，所述每个工艺槽的形状为半圆形或圆形或椭圆形或多角形或方形。所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，所述插筋孔的形状为圆形或椭圆形或多角形或长圆形。一种隧洞手孔插筋拉拔装置的拉拔方法，第一步将基板进行固定，首先根据实验位的形状预先调节基板四角上设置的支撑螺栓，即通过旋拧支撑螺栓一端设置的旋拧端，使支撑螺栓另一端设置的支撑端接近插筋安装面，然后将选定实验位的预埋插筋依次穿过基板上T型槽内的插筋锁紧环和插筋孔，并通过插筋锁紧环上的锁紧螺栓将预埋插筋与基板进行固定，随后将插筋拉拔仪固定到预埋插筋的端部；第二步对基板进行调节，首先观测插筋拉拔仪中的千斤顶与基板的平面是否垂直和贴合紧密，如不垂直或贴合不紧，可通过基板四角上设置的支撑螺栓进行调节，直至垂直和贴合紧密，此时可对插筋拉拔仪进行加压，当插筋拉拔仪中的千斤顶受力后即松开插筋锁紧环上的锁紧螺栓；第三步进行拉拔试验，即打开插筋拉拔仪，对插筋拉拔仪中的千斤顶加压进行对手孔插筋的拉拔实验。由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果
本发明所述的一种隧洞手孔插筋拉拔装置及其拉拔方法，本发明通过在基板的四角设置支撑螺栓来保证基板能适应不同倾角下的预埋插筋，同时保证锚杆拉拔仪中的千斤顶与预埋插筋在同一直线上，本发明并通过在插筋孔的上部设置插筋锁紧环使预埋插筋与基板进行固定，大大提高了对手孔插筋拉拔试验的速度和安全性，本发明具有操作简单、快捷、维护保养方便、适用性强等特点，通过本发明的实施在不影响建筑物外观和锚固深度的前提下只要一人便可完成实验，大大提高了施工效率，降低了施工成本。
图I是本发明在使用时的立体结构示意 图2是本发明的装配关系结构示意 图中1、基板；2、支撑螺栓；3、旋拧端；4、预埋插筋；5、工艺槽；6、插筋孔；7、插筋拉拔仪；8、支撑端；9、螺母；10、插筋锁紧环；11、锁紧螺栓；12、T型槽；13、加强筋；14、角钢。
具体实施方式
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；
结合附图I 2所述一种隧洞手孔插筋拉拔装置，包括基板I、支撑螺栓2和插筋锁紧环10，所述基板I的外形为三角形或四边形或椭圆形或圆形或六角形或多边形，通过基板I为插筋拉拔仪7提供固定作业平台，其作用是对插筋拉拔仪中的千斤顶作业时提供支撑作业平台，所述基板I的两端分别设有至少一个工艺槽5，所述每个工艺槽5的形状为半圆形或圆形或椭圆形或多角形或方形，在基板I的四角分别设有至少一个丝孔，所述丝孔为在基板I的四角直接钻孔攻丝形成丝孔或通过在基板I的四角设置光孔，在所述光孔的上部通过焊接或丝接螺母9形成丝孔，在每个丝孔内分别连接在支撑螺栓2中部的外螺纹上，每个支撑螺栓2的两端分别设置为支撑端8和旋拧端3，所述旋拧端3的形状为两个相互平行设置的平面或四边形或六边形或多角形，所述基板I的中部设有至少一个插筋孔6，所述插筋孔6的形状为圆形或椭圆形或多角形或长圆形，在对应所述插筋孔6的上部设有插筋锁紧环10，插筋锁紧环10为L型结构，在插筋锁紧环10的底边设有圆形或椭圆形或多角形孔，在插筋锁紧环10的侧边设有丝孔，所述丝孔内设有锁紧螺栓11，所述插筋锁紧环10的两侧分别设有限位块，所述限位块下部靠近基板I处分别设有向外延伸且相互对应的凹陷槽，由两凹陷槽及限位块的上部向对面形成T型槽12，所述T型槽12的替换结构为在插筋锁紧环10的两侧分别设有角钢14，并由所述两角钢14形成T型槽12或直接在基板I上直接设置T型槽12，其中T型槽12的作用是为插筋锁紧环10提供定位，所述两角钢14外侧的基板I上分别设有加强筋13，其中所述插筋锁紧环10在T型槽12内活动设置形成手孔插筋拉拔装置。实施本发明的一种隧洞手孔插筋拉拔装置的拉拔方法，第一步将基板I进行固定，首先根据实验位的形状预先调节基板I四角上设置的支撑螺栓2，即通过旋拧支撑螺栓2 一端设置的旋拧端3，使支撑螺栓2另一端设置的支撑端8接近插筋安装面，然后将选定实验位的预埋插筋4依次穿过基板I上T型槽12内的插筋锁紧环10和插筋孔6，并通过插筋锁紧环10上的锁紧螺栓11将预埋插筋4与基板I进行固定，随后将插筋拉拔仪7固定到预埋插筋4的端部；第二步对基板I进行调节，首先观测插筋拉拔仪7中的千斤顶与基板I的平面是否垂直和贴合紧密，如不垂直或贴合不紧，可通过基板I四角上设置的支撑螺栓2进行调节，直至垂直和贴合紧密，此时可对插筋拉拔仪7进行加压，当插筋拉拔仪7中的千斤顶受力后即松开插筋锁紧环10上的锁紧螺栓11 ;第三步进行拉拔试验，即打开插筋拉拔仪7，对插筋拉拔仪7中的千斤顶加压进行对手孔插筋的拉拔实验。
本发明在施工过程中的注意事项为
(1)安装基板I时应注意T型槽12内插筋锁紧环10上的锁紧螺栓11安装准确，且锁紧螺栓11丝杆应全部拧出；
(2)插筋拉拔仪7中的千斤顶与基板I固定时应检查锁紧螺栓11是否拧紧，防止基板I掉落；
(3)加强施工人员的安全意识，进行岗前作业安全培训，进场之前必须配戴安全帽等防护用品。本发明所述的一种隧洞手孔插筋拉拔装置及其拉拔方法，不仅适用于管片手孔插筋拉拔试验，同样适用于隧洞锚杆的拉拔试验以及建筑物预埋杆件的拉拔实验。本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。
权利要求
1.一种隧洞手孔插筋拉拔装置，包括基板(I)、支撑螺栓(2)和插筋锁紧环(10)，其特征是在基板(I)的四角分别设有至少一个丝孔，所述每个丝孔内分别连接在支撑螺栓(2)中部的外螺纹上，每个支撑螺栓(2)的两端分别设置为支撑端(8)和旋拧端(3)，所述基板(I)的中部设有至少一个插筋孔(6)，在对应所述插筋孔(6)的上部设有插筋锁紧环(10)，所述插筋锁紧环(10)的两侧分别设有限位块，所述限位块下部靠近基板(I)处分别设有向外延伸且相互对应的凹陷槽，由两凹陷槽及限位块的上部向对面形成T型槽(12)，其中所述插筋锁紧环(10)在T型槽(12)内活动设置形成手孔插筋拉拔装置。
2.根据权利要求I所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，其特征是所述丝孔为在基板(I)的四角直接钻孔攻丝形成丝孔或通过在基板(I)的四角设置光孔，在所述光孔的上部通过焊接或丝接螺母(9)形成丝孔。
3.根据权利要求I或2任一权利要求所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，其特征是所述基板(I)的外形为三角形或四边形或椭圆形或圆形或六角形或多边形。
4.根据权利要求I所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，其特征是所述T型槽(12)的替换结构为在插筋锁紧环(10)的两侧分别设有角钢(14)，并由所述两角钢(14)形成T型槽(12)或直接在基板(I)上直接设置T型槽(12)。
5.根据权利要求4所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，其特征是所述两角钢(14)外侧的基板I上分别设有加强筋(13)。
6.根据权利要求I所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，其特征是所述插筋锁紧环(10)为L型结构，在插筋锁紧环(10)的底边设有圆形或椭圆形或多角形孔，在插筋锁紧环(10)的侧边设有丝孔，所述丝孔内设有锁紧螺栓(11)。
7.根据权利要求I所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，其特征是所述旋拧端(3)的形状为两个相互平行设置的平面或四边形或六边形或多角形。
8.根据权利要求I所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，其特征是所述基板(I)的两端分别设有至少一个工艺槽(5)，所述每个工艺槽(5)的形状为半圆形或圆形或椭圆形或多角形或方形。
9.根据权利要求I所述的隧洞手孔插筋拉拔装置，其特征是所述插筋孔(6)的形状为圆形或椭圆形或多角形或长圆形。
10.根据权利要求I 9任一权利要求所述的隧洞手孔插筋拉拔装置实施一种隧洞手孔插筋拉拔方法，其特征是第一步将基板(I)进行固定，首先根据实验位的形状预先调节基板(I)四角上设置的支撑螺栓(2)，即通过旋拧支撑螺栓(2)—端设置的旋拧端(3)，使支撑螺栓(2)另一端设置的支撑端(8)接近插筋安装面，然后将选定实验位的预埋插筋(4)依次穿过基板(I)上T型槽(12 )内的插筋锁紧环(10)和插筋孔(6 )，并通过插筋锁紧环(10 )上的锁紧螺栓(11)将预埋插筋(4)与基板(I)进行固定，随后将插筋拉拔仪(7)固定到预埋插筋(4)的端部；第二步对基板(I)进行调节，首先观测插筋拉拔仪(7)中的千斤顶与基板(I)的平面是否垂直和贴合紧密，如不垂直或贴合不紧，可通过基板(I)四角上设置的支撑螺栓(2)进行调节，直至垂直和贴合紧密，此时可对插筋拉拔仪(7)进行加压，当插筋拉拔仪(7)中的千斤顶受力后即松开插筋锁紧环(10)上的锁紧螺栓(11);第三步进行拉拔试验，即打开插筋拉拔仪(7)，对插筋拉拔仪(7)中的千斤顶加压进行对手孔插筋的拉拔实验。
全文摘要
一种隧洞手孔插筋拉拔装置及其拉拔方法，涉及隧洞施工领域，通过在基板(1)的四角分别设有至少一个丝孔，在每个丝孔内分别连接在支撑螺栓(2)中部的外螺纹上，每个支撑螺栓的两端分别设置为支撑端(8)和旋拧端(3)，基板的中部设有至少一个插筋孔(6)，在对应所述插筋孔的上部设有插筋锁紧环(10)，插筋锁紧环的两侧分别设有限位块，限位块下部靠近基板处分别设有向外延伸且相互对应的凹陷槽，由两凹陷槽及限位块的上部向对面形成T型槽(12)，其中插筋锁紧环在T型槽内活动设置，本发明具有操作简单、快捷、维护保养方便、适用性强等特点，通过本发明的实施大大提高了施工效率，节约了成本。
文档编号G01N3/10GK102798569SQ20121028400
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者郑清君, 李荣志, 仲生星, 赵典斌, 权华, 黄鹏, 杨文军, 许星, 蒋元勇, 孙谋, 孙振川, 赵全民 申请人:中铁隧道集团有限公司, 中铁隧道股份有限公司