专利名称：可调索低应力夹片锚固系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属结构构件技术领域，特别涉及的是一种可调索低应力夹片锚固系统。
背景技术：
在跨度大的钢管砼中承式双肋拱桥的拱肋钢管桁架节段的安装过程中，采用缆索吊机吊装—斜拉扣挂施工方案，两岸对称逐段悬拼，节段间设法兰临时连接，在扣锚上张拉正式扣索至拱肋节段到位后锚固，并拆去上一节段临时扣索，拱顶设花兰螺栓适时实施瞬时合龙，完成各节段焊接，形成无铰拱逐级松扣，释放扣索力并逐步卸扣。在整个施工过程中，每根扣索钢绞线的受力锚固属于低应力锚固范围。由于拱桥的跨度大，水道里船只多，风力大，所以要求扣锚方便，快捷，安全地实现张拉、顶压、锁紧防松、调索四大功能及其转换。现有的低应力值、高应力幅动载作用下的钢绞线群锚拉索的锚固，主要靠锚头与穿入其内的钢绞线用夹片锁定后再将锚头支承于传力结构来实现，锁定装置系逐一用支于承压板上的单根顶压千斤顶施加一定的压力顶压钢绞线后端的夹片后移开，用压板上的空心螺栓顶紧夹片防松。这种结构方式锚固可靠性低，对于桥的跨度特别大，扣索长度特别长，扣索使用过程中张拉、放出长度大，并且同一束钢绞线数量达10根的扣索使用过程中要实现上述的张拉、顶压、锁紧防松、调索四大功能转换，目前国内还没有一家厂家的产品能够全面满足这一要求，国内仅有一个厂家愿意承担这种锚固系统的实施任务，但报价很昂贵，仅用千斤顶一项设备的租用费就达250万元。在整个低应力夹片锚固系统中，张拉端的锚固是扣索系统的关键所在，ZL号为97220323.0的钢绞线群锚拉索锚具的夹片防松装置和ZL号为00247192.2的夹片防松装置，其结构存在以下问题(1)每个锚固单元的钢绞线的张拉锚固是逐一单独进行的，工期长；(2)一旦穿过压板的空心螺栓顶紧夹片后，在使用过程中，夹片与钢绞线之间就不能再发生相对移动，如果要调整索长，则要使用带撑脚的千斤顶对锚头实施张拉，再旋紧锚环来实现，要使用较长的锚头，不经济。
实用新型内容本实用新型的目的是为克服上述存在的问题，提供一种扣锚方便、快捷、安全地实现张拉、顶压、锁紧防松、调索四大功能及其转换的可调索低应力夹片锚固系统。
本实用新型的技术方案是这样实现的本实用新型的可调索低应力夹片锚固系统，包括工作锚、顶压千斤顶、反力架、张拉千斤顶和工具锚，工作锚的底部有限位块、工作锚通过限位块与预埋在扣锚前墙的砼表面上的垫板连接，顶压千斤顶安装在反力架的承压板的右面，张拉千斤顶安装在反力架的承压板的左面，工具锚安装在张拉千斤顶的前端。
上述的工作锚的底部有嵌连在其上的限位块，头部有带孔的压板，穿过压板上的孔固定在工作锚的锚固单元孔内的夹片后端的联系螺栓和穿过压板上的孔头部压在压板上且固定在工作锚的螺孔内的锁紧螺栓，在锁紧螺栓的杆上有定位块。
本实用新型的可调索低应力夹片锚固系统的关键所在是张拉端的锚固。张拉端设置于扣索锚碇之内，并在各扣索锚点处设置沿其受力方向的反力架，反力架由撑杆和承压板组成，张拉端的工作锚固定于预埋在扣锚前墙表面的垫板上。为了实现张拉端的张拉、顶压、锁紧防松、调索四大功能及功能转换，张拉采用群锚方式由工作锚完成，顶压采用顶压千斤顶完成，锁紧防松采用专用压板，其中反力架既能承受张拉反力，也能承受顶压反力，可拆卸且满足反复使用的要求，砼墙面上预埋的垫板承受顶压反力，工作锚和工具锚均采用YM低压力夹片锚具，顶压、张拉采用YY1250顶压器和250T穿心式千斤顶来实现。调索采用松开压板并通过联系螺栓与工作锚具隔开一定距离来实现。锁紧螺栓杆上的定位块在需要时撑住压板，通过联系螺栓以防止钢绞线放松时夹片的跟进；在定位块位置松开后，能保证夹片的有效同步跟进。
通过顶压千斤顶顶紧压板后，由压板螺栓后端旋入对压板实施锁紧，从而保证了每个锚固单元的锚固在交变荷载作用下安全可靠；在张拉千斤顶前端装上工具锚后，松去压板螺栓，由张拉千斤顶张拉至夹片退出一定长度后用压板螺栓上的定位块撑住压板，此时放松出钢绞线，因联系螺栓的约束，夹片不至跟进，保证了钢绞线与夹片间位置在受载长期条件下的可调性。所述的锁紧与放松钢绞线的工况，确保了在低应力交变荷载长期作用下的锚固的可靠性，实现了受载条件下拉索在锚具处的位置可调控。
扣锚系统采用YM夹片锚具，保证其低应力情况下，满足夹片的自动跟进及跟进的一致性，在张拉或调索到位并使夹片自动退进锚固后，利用YY1250型顶压器通过压板对夹片进行顶压，并锁紧压板螺栓，进一步保证锚固的安全。利用锁紧螺栓及专用压板对夹片进行锁紧防松，以保证整个拱肋吊装施工过程的安全。
在进行张拉、顶压、锁紧防松、调索工作过程转换中，只需对工具锚对锁紧螺栓进行简单的调节，专用压板便可起到限位、顶压夹片、锁紧防松等不同的作用，不仅使每束扣索顶压、锁紧一次完成，实现群体锚固，而且连续张拉作业时，只需进行简单的装卸(不需对锁紧螺栓进行调节)，保证了整个工作过程中的方便、快速、同时，在张拉时，专用压板起到了限位作用，如工作锚出现异常，工具锚即可进行锚固，进一步保证了张拉的安全。
下面再介绍一下本实用新型的可调索低应力夹片锚固系统的使用(1)装配将系统所述的张拉端的反力架撑杆安置到位，组拼好张拉端的锚具(低应力工作锚、压板、压板螺栓、夹片、夹片联系螺栓等)，放入反力架撑杆内。(2)穿索初张穿待张拉扣索钢绞线进入工作锚并向外伸出一定长度，固定工作锚在锚碇前墙内预埋的垫板上，随后装上顶压千斤顶、反力架承压板、并初装上张拉千斤顶，再装上工具锚和夹片，待张拉千斤顶准确到位后，松开压板螺栓进行扣索的初张拉，当扣同一节段扣点的同一索号的所有钢绞线扣索均已完成初张后，调整受力均匀。
(3)张拉锚固先松去某束钢绞线的张拉千斤顶，低应力工作锚的夹片同步跟进，当张拉千斤顶松去全部的受力后，顶压千斤顶工作，顶紧压板，旋紧压板螺栓，然后松开顶压千斤顶，至此完成该束扣索的锚固。
(4)调索调索作业包括张拉和放松扣索。张拉扣索如前(1)(2)(3)所述。扣索的放松是安装反力架、千斤顶等在欲调索的位置，将张拉千斤顶进油至扣索刚受力，然后松去工作锚头压板，使张拉千斤顶进油至扣索钢绞线拉出一定长度后固定压板，此时开始放松扣索钢绞线，当放松至需要位置时，又松开压板螺栓，参照张拉的方法进行锚固。
经过以上四个步骤，扣索钢绞线的低应力锚固系统已全面实现其功能。
本实用新型的可调索低应力夹片锚固系统结构简单、合理，操作简便灵活，群锚整体顶压锚固可靠，工期短，工效高，能在受载状态下，实现拉索锚固点位置可调，锚具用料省，既经济又安全。
图1是本实用新型的可调索低应力夹片锚固系统的结构示意图。
图2是本实用新型的可调索低应力夹片锚固系统的工作锚结构示意图。
图3、4、5是本实用新型的可调索低应力夹片锚固系统的使用状态参考图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的可调索低应力夹片锚固系统包括工作锚1、顶压千斤顶2、反力架3、张拉千斤顶4和工具锚5，工作锚1的底部有限位块6、工作锚1通过限位块6与预埋在扣锚前墙的砼表面上的垫板7焊接，顶压千斤顶2安装在反力架3的承压板8的右面，张拉千斤顶4安装在反力架3的承压板8的左面，工具锚5安装在张拉千斤顶4的前端。
如图2所示，本实用新型可调索低应力夹片锚固系统的工作锚1的底部有嵌连在其上的限位块6，头部有带孔9、10的压板11，穿过压板11上的孔9固定在工作锚1的锚固单元孔13内的夹片12后端的联系螺栓14和穿过压板11上的孔10头部压在压板11上且固定在工作锚1的螺孔15内的锁紧螺栓16，在锁紧螺栓16的杆上有定位块17。
如图3所示，本实用新型的可调索低应力夹片锚固系统在安装时，先在工作锚1上的锚固单元孔13内穿入钢绞线18，将工作锚1底部的限位块6焊接在垫板7上，压板11上的孔9内均穿过联系螺栓14，旋入锚固单元孔13内的夹片12的后端固定，钢绞线18穿毕后将压板11用锁紧螺栓16固定在工作锚1的螺孔15内，再装上固定工作锚1的垫板7上的可拆卸撑杆19及承压板8，同时在承压板的右面安装顶压千斤顶2，在承压板8的左面安装张拉千斤顶4，在张拉千斤顶4的前端安装工具锚5，至此安装工作完成。
如图3所示，本实用新型的可调索低应力夹片锚固系统在使用中，当钢绞线18向左拉出时，压板11与夹片12的尾端有一定间隙，夹片12可以随着钢绞线18的拉出而后退至贴近压板11，不至损伤夹片12及钢绞线18，夹片12退出至适当位置时受到锁紧螺栓16的头部的约束后不会再后退，而当钢绞线18要再被张拉千斤顶4拉出时，夹片12与工作锚1上的锚固单元孔13已离开，钢绞线18可被自由拉出。
如图4所示，本实用新型的可调索低应力夹片锚固系统在工作锚需要锚固时，将锁紧螺栓16的定位块17松开至与压板11间有一定距离，然后用张拉千斤顶4放松钢绞线18，夹片12因为有环箍弹簧及等长旋紧的联系螺栓14与压板11的孔9相连，可保证其随钢绞线18同步均匀跟进，当张拉千斤顶4的张拉力完全松毕后，夹片12已锚入工作锚1的锚固单元孔13内，此时，立即给顶压千斤顶2进油，整体顶压群锚的压板11，当顶压力达到要求位置后，旋转锁紧螺栓16使其头部压紧压板11，防止夹片12在低应力锚固时的松出，最后松去顶压千斤顶2，即完成锚固工作。
如图5所示，当本实用新型的可调索低应力夹片锚固系统在使用中需要放出拉索钢绞线18时，首先装好张拉千斤顶4并进油使其刚受力，然后松去锁紧螺栓16的头部至离压板有适当间隙，再使张拉千斤顶4进油张拉至钢绞线18退出一定长度，并用锁紧螺栓16的定位块17撑住压板11后，即可松出钢绞线18，此时，由于联系螺栓14的作用，夹片12不至跟进，确保了松索能正常进行，同时夹片12离开工作锚1上的锚固单元孔13有一定间隙，钢绞线松出时不存在夹片12的齿咬伤钢绞线18的情况，可确保钢绞线18自由松出。当钢绞线18松出至要求位置而需要锚固时，按前述锚固时的工况进行操作即可。
当工作锚1出现异常工况时，工具锚5即可代替其工作。
权利要求1.一种可调索低应力夹片锚固系统，包括工作锚(1)、顶压千斤顶(2)、反力架(3)、张拉千斤顶(4)和工具锚(5)，其特征在于工作锚(1)的底部有限位块(6)，工作锚(1)通过限位块(6)与预埋在扣锚前墙的砼表面上的垫板(7)连接，顶压千斤顶(2)安装在反力架(3)的承压板(8)的右面，张拉千斤顶(4)安装在反力架(3)的承压板(8)的左面，工具锚(5)安装在张拉千斤顶(4)的前端。
2.根据权利要求1所述的可调索低应力夹片锚固系统，其特征在于工作锚(1)的底部有嵌连在其上的限位块(6)，头部有带孔(9、10)的压板(11)，穿过压板(11)上的孔(9)固定在工作锚(1)的锚固单元孔(13)内的夹片(12)后端的联系螺栓(14)和穿过压板(11)上的孔(10)头部压在压板(11)上且固定在工作锚(1)的螺孔(15)内的锁紧螺栓(16)，在锁紧螺栓(16)的杆上有定位块(17)。
专利摘要本实用新型属结构构件技术领域，特别涉及的是一种可调索低应力夹片锚固系统。该系统包括工作锚、顶压千斤顶、反力架、张拉千斤顶和工具锚，工作锚的底部有限位块，工作锚通过限位块与预埋在扣锚前墙的砼表面上的垫板连接，顶压千斤顶和张拉千斤顶分别安装在反力架的承压板的两面，工具锚安装在张拉千斤顶的前端。本实用新型的可调索低应力夹片锚固系统结构简单、合理，操作简便灵活，群锚整体顶压锚固可靠，工期短，工效高，能在受载状态下，实现拉索锚固点位置可调，锚具用料省，既经济又安全。
文档编号E01D4/00GK2635726SQ0323487
公开日2004年8月25日 申请日期2003年6月11日 优先权日2003年6月11日
发明者张佐安, 王铭琪, 陈开志, 栗建文, 于志兵 申请人:四川路桥建设股份有限公司, 成都市新津新筑预应力有限公司