一种预应力锚索张拉机具及使用方法与流程

本发明涉及锚索张拉机具，具体而言，涉及一种预应力锚索张拉机具及使用方法。

背景技术：

1、随着我国城市建设的迅速发展，城市内人口规模逐渐增大，城市用地日益紧张，城市建筑工程呈现出向地下空间发展的趋势，随着基坑工程的深度与广度的增加，对基坑壁面的支护显得愈发重要，杆(索)工程在基坑支护工程中的应用日益广泛，预应力锚索作为一种高效、经济、实用的基坑支护应用技术，广泛应用于各处基坑工程的壁面支护加固中，是一种将张拉力传递到稳定岩土体来固定不稳定岩土体的受力杆件支护结构，一般由锚头、锚固段、自由段组成，预应力锚索在使用前需对其进行张拉使其获得预应力，目前对预应力锚索的张拉主要由预应力张拉千斤顶、带单向阀的快速接头、高压油管、油泵等组成，液压泵站在开始工作时，油液被压入工作张拉千斤顶，通过油压的升高推动张拉千斤顶工作，从而实现对锚索的张拉。

2、目前的锚索张拉技术在使用中也逐渐暴露出一些缺点；一是，液压油管在长期的高油压使用下易产生疲劳损坏，一旦出现在工作中发生油路破坏容易造成高压机油飞溅，对设备及操作人员造成威胁；二是，现有张拉机具内部布置有较多油路管线，在工程现场的复杂环境下容易造成相关管线阻塞且难以清理，在一定程度上限制了其在恶劣环境下使用；三是，现有液压驱动张拉机具因其内部构造的限制难以对锚索伸长量进行有效监测；四是，现有液压驱动张拉机具排油量较大，在现场使用时需现场储存油液，对有限的施工场地造成挤占。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种预应力锚索张拉机具及使用方法，以解决现有技术中人员操作安全风险大、使用环境小、无法对伸长量进行有效监测和占用场地多的问题。

2、本发明的实施例是这样实现的：

3、本发明实施例提供一种预应力锚索张拉机具，其包括固定部和伸出部；

4、上述伸出部可滑动的位于上述固定部的内部，上述固定部的内部上下两侧设有伸缩导轨槽，上述伸出部的外部上下两侧设有伸缩导轨，上述伸出部通过上述伸缩导轨可滑动的适配在上述固定部的上述伸缩导轨槽上；

5、上述固定部的内部具有若干第一驱动线圈，若干上述第一驱动线圈沿上述固定部的轴向均匀分布，若干上述第一驱动线圈的外部套设有第一保温隔板套，若干上述第一驱动线圈的一侧设有依次串联的第一液氮泵机和第一输送管道，上述第一液氮泵机通过管道与上述第一保温隔板套连通；

6、上述伸出部的内部具有若干第二驱动线圈，若干上述第二驱动线圈沿上述伸出部的轴向均匀分布，若干上述第二驱动线圈位于若干上述第一驱动线圈的一侧并相互平行且间隔设置，若干上述第二驱动线圈的外部套设有第二保温隔板套，若干上述第二驱动线圈的一端设有依次串联的第二液氮泵机和第二输送管道，上述第二液氮泵机通过管道与上述第二保温隔板套连通；

7、上述固定部和上述伸出部相互远离的一端分别设有第一锚具和第二锚具。

8、可选地：上述固定部的外部设有第一壳体，上述第一壳体适配在上述固定部上。

9、如此设置，上述第一壳体的能够起到保护上述固定部的内部其他构件以及为上述固定部的内部其他构件提供安装空间的作用。

10、可选地：上述第一液氮泵机的一端还设有第一液氮储存仓，上述第一液氮储存仓与上述第一液氮泵机相互之间连接有第一液氮管道。

11、如此设置，上述第一液氮储存仓能够通过上述第一液氮泵机将多余的液氮储存在上述第一液氮储存仓，以确保若干上述第一驱动线圈随时维持其低温状态保持其超导特性，即使是没有及时向上述第一输送管道内输送液氮，上述第一液氮储存仓内的液氮也能维持上述第一驱动线圈运作，适用于各种复杂现场环境。

12、可选地：上述第一壳体的外部设有第一液氮接口和第一电力接口，上述第一液氮接口与上述第一输送管道连通，上述第一电力接口电连接于上述第一液氮泵机和若干上述第一驱动线圈。

13、如此设置，上述第一液氮接口和上述第一电力接口实现了对上述固定部相应构件提供了电力与液氮的补充。

14、可选地：上述伸出部的外部设有第二壳体，上述第二壳体适配在上述伸出部上。

15、如此设置，上述第二壳体的能够起到保护上述伸出部的内部其他构件以及为上述伸出部的内部其他构件提供安装空间的作用。

16、可选地：上述第二液氮泵机的一端还设有第二液氮储存仓，上述第二液氮储存仓与上述第二液氮泵机相互之间连接有第二液氮管道。

17、如此设置，上述第二液氮储存仓能够通过上述第二液氮泵机将多余的液氮储存在上述第二液氮储存仓，以确保若干上述第二驱动线圈随时维持其低温状态保持其超导特性，即使是没有及时向上述第二输送管道内输送液氮，上述第二液氮储存仓内的液氮也能维持上述第二驱动线圈运作，适用于各种复杂现场环境。

18、可选地：上述第二壳体的外部设有第二液氮接口和第二电力接口，上述第二液氮接口与上述第二输送管道连通，上述第二电力接口电连接于上述第二液氮泵机和若干上述第二驱动线圈。

19、如此设置，上述第二液氮接口和上述第二电力接口实现了对上述伸出部相应构件提供了电力与液氮的补充。

20、可选地：上述第一壳体的内部远离上述伸出部的一端设有第一位移传感器，上述第一位移传感器朝向上述固定部的内部空腔方向；

21、上述第二壳体的内部靠近上述第一位移传感器的一端设有第二位移传感器，上述第二位移传感器朝向上述固定部的内部空腔方向。

22、如此设置，上述第一位移传感器和上述第二位移传感器为激光传感器，上述第一位移传感器和上述第二位移传感器通过激光测距测量上述第一位移传感器与上述第二位移传感器之间的距离，进而实现精确测量对锚索的张拉伸长量。

23、可选地：上述伸缩导轨远离上述第一壳体的一端固定连接有限位板，上述限位板的两端与上述第一壳体之间设有可伸缩的第一限位杆和第二限位杆，上述第一限位杆和上述第二限位杆的一端固定连接在上述第一壳体上，上述第一限位杆和上述第二限位杆的另一端分别固定连接在上述限位板的两端上。

24、如此设置，上述限位板与可伸缩的上述第一限位杆和上述第二限位杆相连，能够限制上述伸出部的最大和最小的伸缩量。

25、可选地：上述第一壳体的外部设有提手，上述提手固定连接在上述第一壳体上。

26、如此设置，上述提手能够便于操作人员搬运使用机械，有利于提高锚索张拉效率。

27、在本实施例的一种实施方式中：还提供一种预应力锚索张拉机具的使用方法，包括如下步骤：

28、步骤一，上述伸出部的上述第二壳体回缩，为锚索张拉预留行程；

29、步骤二，锚索穿过张拉机具后，锚索前后两端分别通过上述第一锚具和上述第二锚具固定；

30、步骤三，张拉机具通过上述第一电力接口和上述第二电力接口接通电源使上述第一驱动线圈和上述第二驱动线圈通电；然后，通过上述第一液氮接口和上述第二液氮接口补充液氮维持线圈低温环境；相邻两个上述第一驱动线圈接通交变电流后产生电磁场方向相反，进而使其产生电磁力方向相反；相邻两个上述第一驱动线圈在朝向上述第一壳体内部方向上分别产生引力与斥力，上述第一驱动线圈内交变电流引起上述第一驱动线圈产生电磁场与电磁力的规律变化，进而控制上述第一驱动线圈与上述第二驱动线圈所产生电磁场的相互作用，进而牵引上述第二壳体内的第二驱动线圈移动，最后，带动上述伸出部通过上述伸缩导轨在上述伸缩导轨槽内伸缩移动，通过上述伸出部的移动张拉锚索；期间上述第一位移传感器和上述第二位移传感器实时监测张拉伸长量；

31、步骤四，锚索达到预定伸长量之后断开电源完成张拉；

32、步骤五，重复步骤1～4，完成下一锚索的张拉。

33、本发明的有益效果包括：

34、(1)本发明采用了先进的超导驱动预应力锚索张拉技术，该技术不依靠液压机油进行张拉，张拉机具内无油管，不存在高压油管开裂的风险，使用更为安全。

35、(2)本发明涉及一种超导驱动的预应力锚索张拉机具，机具内部无复杂油路管线，在工程现场的复杂环境下不会造成相关管线阻塞，可以适用各种复杂现场环境。

36、(3)本发明采用超导驱动的预应力锚索张拉机具，其内部布置有相应的上述第一位移传感器和上述第二位移传感器可以实时监测锚索张拉伸长量实现精确张拉。

37、(4)本发明涉及一种超导驱动的预应力锚索张拉机不依赖液压油进行张拉，而是采用超导的上述第一驱动线圈和上述第二驱动线圈驱动张拉，在现场使用时需现场无需额外储存油液，节省更多施工场地。