一种拉索锚固装置及其施工方法与流程

本发明涉及拉索紧固件领域，特别地涉及一种拉索锚固装置及其施工方法。

背景技术：

拉索结构是典型的非线性结构，垂直拉索轴线方向的刚度由拉索内力产生，内力越大垂直拉索轴线方向的刚度就越大；而拉索自身的特性是轴线刚度大，即张拉较小的长度就可以获得较大的内力；这样的特性导致拉索锚固点有较小的位移时就会导致拉索松弛。

在拉索结构建造和使用过程中，在特定的荷载工况下，如升温拉索端部出现位移时，拉索会出现松弛的情况，这种情况有可能导致结构失效或产生不成比例的变形。通常为了防止拉索松弛，在设计时需要预估可能出现松弛的工况，通过提高拉索初始张力的方式防止拉索松弛的情况出现；此方式往往会导致拉索的初始索力大幅增加，进而导致与拉索相连的结构强度需求增加，工程造价增加。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种拉索锚固装置及其施工方法，能够抵消拉索受到的拉力，以及防止拉索松弛，利于拉索保持正常工作形态。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种拉索锚固装置，包括拉伸组件、固定组件、移动组件和碟簧，所述固定组件与固定物连接，所述碟簧位于所述移动组件和所述固定组件之间；所述拉伸组件包括用于与拉索连接的拉索接头，所述拉索接头连接有锚杆，所述锚杆与所述移动组件连接；所述固定组件上位于所述移动组件向所述固定组件移动的行程路径上设有第一限位结构；拉索被拉紧时，移动组件与第一限位结构抵接；拉索松弛时，在碟簧弹力的作用下，移动组件向拉索接头施加拉力。

可选地，所述固定组件包括内筒、套设在所述内筒外的外筒，以及固定板，所述内筒和所述外筒之间设有间隔，所述固定板设于所述内筒和所述外筒的一端，且与固定物连接；所述移动组件包括移动板，所述移动板位于所述间隔内，锚杆穿过所述固定板、所述内筒及所述移动板，所述锚杆上设有推按螺母，所述推按螺母与所述移动板抵接；所述碟簧位于所述间隔内，且一端地接抵接在所述固定板上，另一端抵接在移动板上；所述第一限位结构位于所述外筒的内壁上。

可选地，所述外筒包括第一筒体和第二筒体，所述第一筒体的一端与第二筒体连接，另一端与所述固定板连接；所述第一筒体的壁厚大于所述第二筒体的壁厚，所述第一筒体和所述第二筒体的连接处形成环形凸起，该环形凸起构成所述第一限位结构，所述移动板上设有用于与所述环形凸起抵接的抵接部。

可选地，所述固定组件还包括固定环及推力关节轴承；所述推力关节轴承的一端与所述固定环连接，另一端与所述固定板连接，所述固定环与固定物连接。

可选地，所述第二筒体上沿外筒轴向依次设置第一限位位置和第二限位位置，所述移动板在第一限位位置和第二限位位置间移动；第二限位位置设有用于封挡移动板的第二限位结构，所述第一限位位置通过所述环形凸起对所述移动板限位，所述第二限位位置通过第二限位结构对所述移动板限位。

可选地，所述第二限位结构为沿第二筒体径向伸入第二筒体内的螺栓；其中，沿第二筒体的周向设有多个螺栓。

可选地，第二筒体的第一限位位置处设有螺纹孔，移动板与该螺纹孔相对侧设有凹槽；其中，当移动板位于第一限位位置时，通过螺栓与凹槽连接对移动板进行定位。

本发明另一方面，还提供一种拉索锚固装置的施工方法，用于安装权上述拉索锚固装置，该方法包括以下步骤：

步骤s1：将固定环与固定物固定连接；

步骤s2：将螺杆依次穿过固定环、推力关节轴承、固定板、内筒及移动板，螺杆的穿出端固定设置，另一端与拉索接头连接，其中，螺杆穿出端及移动之间的杆体上设置推按螺母；

步骤s3：拉索调整到预设拉力，当前状态下，移动板的抵接部与环形凸起抵接，碟簧处于压缩形态；

步骤s4：在第二筒体上设置螺栓，使移动板在碟簧弹力的作用下最远能移动到螺栓处。

可选地，所述拉索锚固装置初始结构时，通过螺栓将移动板定位在第一限位位置，其中，移动板在第一限位位置时，碟簧处于步骤s3中的压缩形态。

可选地，所述步骤4中，在第二筒体上设置螺栓的方法为：拆卸第一限位位置的螺栓，将其设置到第二限位位置，第二限位位置为移动板在碟簧弹力的作用下最远能移动到的位置。

根据本发明的技术方案，在拉索端部的拉索锚头上连接该拉索锚固装置，拉索被拉紧时，移动板向固定板方向移动，移动板与第一限位结构抵接，拉索所受的拉力被固定组件的刚性所抵消；当拉索松弛时，碟簧展开，推动移动板相对被拉紧时反向移动，移动组件向拉索接头施加拉力，将拉索拉紧，抵消松弛。该拉索锚固装置及其施工方法，利于拉索保持正常工作形态，确保拉索正常使用。

附图说明

为了说明而非限制的目的，现在将根据本发明的优选实施例、特别是参考附图来描述本发明，其中：

图1示出了拉索锚固装置压簧处于压缩状态的剖视图；

图2示出了拉索锚固装置压簧处于弹出状态的剖视图；

图3示出了拉索锚固装置的施工方法的流程图。

图中：

1：拉索接头；2：锚杆；3：外筒；4：固定板；5：内筒；6：移动板；7：碟簧；8：推力关节轴承；9：固定环；10：推按螺母；11：第一限位位置；12：第二限位位置；13：螺栓；14：凹槽；15：环形凸起；31：第一筒体；32：第二筒体。

具体实施方式

图1示出了拉索锚固装置压簧处于压缩状态的剖视图；图2示出了拉索锚固装置压簧处于弹出状态的剖视图。

如图1和图2所示，本实施例提供一种拉索锚固装置，包括拉伸组件、固定组件、移动组件和碟簧7，固定组件与固定物连接，碟簧7位于移动组件和固定组件之间；拉伸组件包括用于与拉索连接的拉索接头1，拉索接头1连接有锚杆2，锚杆2与移动组件连接；固定组件上位于移动组件向固定组件移动的行程路径上设有第一限位结构；拉索被拉紧时，移动组件与第一限位结构抵接；拉索松弛时，在碟簧7弹力的作用下，移动组件向拉索接头1施加拉力。

拉索在使用时，除正常状态下，还包括被拉紧状态和松弛状态，为了避免上述两种状态影响拉索的正常使用，需要通过本实施例提供的拉索锚固装置，消除上述两种状态。

当拉索被拉紧时，为了缓解拉索受力，在固定组件上设置第一限位结构，移动组件与固定组件之间产生相对位移的过程中抵接到第一限位结构上，拉索受到的拉力最终作用在固定组件上；其中，固定组件具有一定的刚性，可以抵消该部分拉力；当拉索松弛时，移动组件受到碟簧7施加的弹力，该弹力的方向相与拉索被拉紧时拉力的方向相反，移动组件向反方向移动，松弛的拉索被拉紧，回到正常工作状态。

作为本实施例优选的实施方式，固定组件包括内筒5、套设在内筒5外的外筒3，以及固定板4，内筒5和外筒3之间设有间隔，固定板4设于内筒5和外筒3的一端，且与固定物连接；移动组件包括移动板6，移动板6位于间隔内，锚杆2穿过固定板4、内筒5及移动板6，锚杆2上设有推按螺母10，推按螺母10与移动板6抵接；碟簧7位于间隔内，且一端地接抵接在固定板4上，另一端抵接在移动板6上；第一限位结构位于外筒3的内壁上。

优选地，外筒3包括第一筒体31和第二筒体32，第一筒体31的一端与第二筒体32连接，另一端与固定板4连接；第一筒体31的壁厚大于第二筒体32的壁厚，第一筒体31和第二筒体32的连接处形成环形凸起15，该环形凸起15构成第一限位结构，移动板6上设有用于与环形凸起15抵接的抵接部。

第一限位结构设置在外筒3上，在拉索传递给移动板6的拉力最终传递到外筒3上，将第一限位结构设置在外筒3上的优势在于，内筒5无需承受拉索的拉力，仅起到导向的作用，因此，对于内筒5的长度、直径无限制，可进一步缩小，从而利于整个锚固装置的小型化。

当内筒5的直径缩小时，由于碟簧7套设在内筒5上，在同等碟簧7性能的情况下，同样可缩小碟簧7的直径，此时，可进一步缩小整体的体积，使产品进一步小型化。

作为本实施例的优选实施方式，固定组件还包括固定环9及推力关节轴承8；推力关节轴承8的一端与固定环9连接，另一端与固定板4连接，固定环9与固定物连接。

锚固装置使用时，利用固定环9使锚固装置固定设置，如锚固装置连接在地面上，或地面的固定设备上，内筒5、外筒3及固定板4与固定环9之间通过推力关节轴承8连接，使得内筒5、外筒3、固定板4及移动板6能够以锚杆2为中心自由周向转动；当拉索转动时，锚固装置能通拉索一同转动，进而避免由于转动产生相对的作用力。

作为本实施例的优选实施方式，第二筒体32上沿外筒3轴向依次设置第一限位位置11和第二限位位置12，移动板6在第一限位位置11和第二限位位置12间移动；第二限位位置12设有用于封挡移动板6的第二限位结构，第一限位位置11通过环形凸起15对移动板6限位，第二限位位置12通过第二限位结构对移动板6限位。优选地，第二限位结构为沿第二筒体径向伸入第二筒体内的螺栓13；其中，沿第二筒体的周向设有多个螺栓13。

第一限位位置11处设有第一限位结构，此限位的目的是避免拉索受较大拉力作用时，移动板6无限制的向固定板4方向移动；第二限位位置12处设有第二限位结构，此限位的目的是碟簧7推动移动板6时，移动板6不能无限制的向反方向移动。由以上描述可知，两个限位位置的目的是使移动板6能够在合理的范围内移动，避免无限制移动导致的锚固装置破损的状况。

本发明实施例中，锚固组件的起始状态时，碟簧7处于最大压状态，拉索所承受的拉力和碟簧7的弹力相抵，因此，为了便于锚固组件的安装，在安装之前便将碟簧7设置为最大压缩状态。即第二筒体的第一限位位置11处设有螺纹孔，移动板6与该螺纹孔相对侧设有凹槽14；其中，当移动板6位于第一限位位置11时，通过螺栓13与凹槽14连接对移动板6进行定位。通过螺栓13与凹槽14连接，将移动板6固定在第一限位位置11，锚固装置安装后，拆卸下螺栓13，此时在拉索拉力的作用下，仍能保持碟簧7的压缩状态，此状态为锚固组件的正常使用状态。

如图3所示，本发明另一方面，还提供一种拉索锚固装置的施工方法，用于安装权上述拉索锚固装置，该方法包括以下步骤：

步骤s1：将固定环与固定物固定连接；

步骤s2：将螺杆依次穿过固定环、推力关节轴承、固定板、内筒及移动板，螺杆的穿出端固定设置，另一端与拉索接头连接，其中，螺杆穿出端及移动之间的杆体上设置推按螺母；

步骤s3：拉索调整到预设拉力，当前状态下，移动板的抵接部与外筒的环形凸起抵接，碟簧处于压缩形态；

步骤s4：在第二筒体上设置螺栓，使移动板在碟簧弹力的作用下最远能移动到螺栓处。

本发明实施例中，所述拉索锚固装置初始结构时，通过螺栓将移动板定位在第一限位位置，其中，移动板在第一限位位置时，碟簧处于步骤s3中的压缩形态。

所述步骤4中，在第二筒体上设置螺栓的方法为：拆卸第一限位位置的螺栓，将其设置到第二限位位置，第二限位位置为移动板在碟簧弹力的作用下最远能移动到的位置。

拉索处于正常状态时，拉索承受的拉力与碟簧的弹力相同，两个力相互抵消，使得碟簧仍然保持最大压缩状态；当拉索承受较大的拉力时，相对于起始状态，移动板的位置不变，仍在第一限位位置，但是，较大的拉力传递到第一限位结构上，即环形凸起上，环形凸起及外筒具有一定的刚性，可抵消拉索承受的较大的拉力，其中，可调节环形凸起的厚度，来调整环形凸起所能承受的拉力值；当拉索出现松弛时，在碟簧弹力的作用下，推动移动板移动抵消拉索松弛度；移动板能在第一限位位置和第二限位位置之间自由移动，以应对不同程度的拉索松弛度；为了避免移动板无限制的移动，设置第二限位位置为移动板的最大移动行程。

第二限位位置所用的限位结构可以是第一限位位置所用的螺栓，锚固装置安装后，第一限位位置的螺栓需要卸下(此时，拉索对移动板施加的拉力与碟簧对移动板施加的弹力相同)，而第二限位位置需要相应的限位结构，因为，为了方便操作，以及减少零部件使用数量，可将第一限位位置的螺栓使用在第二限位位置。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。