一种体外预应力钢束转向装置的制作方法

本实用新型属于体外预应力加固技术领域，具体涉及一种体外预应力钢束转向装置。

背景技术：

在体外预应力加固体系应用中，体外预应力钢束转向装置在特定位置恰当地改变体外预应力钢束方向，促使体外预应力方向沿结构纵向转变，适应结构应力场中拉应力方向的变化，提高了结构的稳定性、强度及材料的使用效率。其中，体外预应力钢束转向装置在特定位置恰当地促使预应力钢束完成转向，保证体外预应力钢束按照要求降低结构所受拉应力，避免结构开裂。在经济性能方面，体外预应力钢束转向装置多采用钢结构，工程造价低，且自重较轻，增加结构额外荷载作用较少；在结构受力方面，体外预应力钢束按照体外预应力钢束转向装置改变方向，优化结构受力，提升加固效果，更能有效降低预应力钢筋转向时所造成的预应力损失，提高结构承载能力。

正由于体外预应力钢束转向装置具有上述优点，自从20世纪20年代末期德国建造了世界上第一座体外预应力桥梁后，体外预应力体系展现出相较于其他结构具有更高承载能力、跨越能力、稳定性和材料使用效率，得以在世界各地广泛应用，然而，体外预应力钢束转向装置作为体外预应力体系重要组成部分，现仍存在一些不足之处：

第一、现有体外预应力钢束转向装置所布置的体外预应力钢束至主梁形心偏心距较小，需足够多预应力钢筋达到既定加固效果，体外预应力布置不合理，预应力材料浪费。

第二、现有体外预应力钢束转向装置结构较为复杂，存在拼装组合不方便、成本较高等问题。因而，应该提供一种结构简单、设计合理且施工方便的体外预应力钢束转向装置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种体外预应力钢束转向装置，其结构简单，设计合理，通过设置第一横向钢板、限位钢板、加固机构和转向轴，实现体外预应力钢束的转向，提升体外预应力钢束的加固效果，并有效解决现有体外预应力钢束转向装置存在的偏心距较小、结构复杂、拼装组合不方便、成本较高、受力性能较差等问题，实用性很强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种体外预应力钢束转向装置，其特征在于：包括第一横向钢板、安装在第一横向钢板两端的限位钢板、对第一横向钢板和限位钢板起加固的加固机构以及用于改变体外预应力钢束转向的转向轴，所述限位钢板包括第一限位钢板和与第一限位钢板平行的第二限位钢板，所述加固机构包括与第一限位钢板连接的第一加固机构和与第二限位钢板连接的第二加固机构，所述第一加固机构包括安装在第一限位钢板一侧且位于第一横向钢板底部的第一加劲钢板、安装在第一限位钢板另一侧的第二横向钢板和安装在第二横向钢板上方且与第一限位钢板连接的第三加劲钢板，所述第二加固机构包括安装在第二限位钢板一侧且位于第一横向钢板底部的第三加劲钢板、安装在第二限位钢板另一侧的第三横向钢板和安装在第三横向钢板上方且与第二限位钢板连接的第四加劲钢板，所述第二横向钢板远离第一限位钢板的一端设置有用于限制体外预应力钢束水位位移的第三限位钢板，所述第三横向钢板远离第二限位钢板的一端设置有用于限制体外预应力钢束水位位移的第四限位钢板，所述转向轴包括安装在第二横向钢板下方且位于第三限位钢板内侧的第一转向轴和安装在第三横向钢板下方且位于第四限位钢板内侧中部的第二转向轴。

上述一种体外预应力钢束转向装置，其特征在于：所述第一横向钢板、第一转向轴、第二转向轴、第二横向钢板和第三横向钢板均为水平布设，且所述所述第一横向钢板、第一转向轴、第二转向轴、第二横向钢板和第三横向钢板分别与第一限位钢板和第二限位钢板垂直连接。

上述一种体外预应力钢束转向装置，其特征在于：所述第一横向钢板与在主梁底部紧密接触，所述第一限位钢板和第二限位钢板分别主梁两侧面外壁紧密接触；

所述第一横向钢板通过第一螺栓固定在主梁底部，所述第一限位钢板和第二限位钢板分别通过第二螺栓固定在主梁两侧面外壁上。

上述一种体外预应力钢束转向装置，其特征在于：所述第一加劲钢板和第二加劲钢板的结构相同，所述第三加劲钢板和第四加劲钢板的结构相同，所述第一限位钢板和第二限位钢板的结构相同，所述第三限位钢板和第四限位钢板的结构相同，所述第二横向钢板和第三横向钢板的结构相同，所述第一转向轴和第二转向轴的结构组成相同。

上述一种体外预应力钢束转向装置，其特征在于：所述第一横向钢板、第二横向钢板、第三横向钢板第一加劲钢板、第二加劲钢板、第三加劲钢板、第四加劲钢板、第一限位钢板、第二限位钢板、第三限位钢板和第四限位钢板均为Q345钢板，所述第一转向轴和第二转向轴由钢筋制成。

上述一种体外预应力钢束转向装置，其特征在于：所述第一横向钢板、第二横向钢板和第三横向钢板均为长方形钢板，所述第一加劲钢板、第二加劲钢板、第三加劲钢板和第四加劲钢板均为直角三角形钢板，所述第一限位钢板、第二限位钢板、第三限位钢板和第四限位钢板均为长方形钢板。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、所采用的体外预应力钢束转向装置结构简单、设计合理且施工方便、加固效果好。

2、所采用的体外预应力钢束转向装置包括第一横向钢板、限位钢板、加固机构和转向轴，通过设置转向轴实现体外预应力钢束的转向，通过设置第一横向钢板、限位钢板和加固机构提升体外预应力钢束的加固效果，能够灵活设定体外预应力钢束至主梁截面中心偏心距，受力合理、节约材料、自重较轻，结构简单，安装便捷，成本低，满足施工要求。

3、所采用的体外预应力钢束转向装置尺寸灵活，可适用于箱梁、T梁等在内多种不同尺寸桥型。

4、所采用的体外预应力钢束转向装置转向轴间距、高度设置灵活，可适用于不同体外预应力钢束间距、高度，并且限制加固过程中及加固后预应力钢筋位移。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，通过设置第一横向钢板、限位钢板、加固机构和转向轴，实现体外预应力钢束的转向，提升体外预应力钢束的加固效果，并有效解决现有体外预应力钢束转向装置存在的偏心距较小、结构复杂、拼装组合不方便、成本较高、受力性能较差等问题，实用性很强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态图。

图2为本实用新型的俯视图。

附图标记说明:

1—第一横向钢板； 2-1—第一限位钢板； 2-2—第二限位钢板；

3-1—第一加劲钢板； 3-2—第二加劲钢板； 4-1—第三加劲钢板；

4-2—第四加劲钢板； 5-1—第二横向钢板； 5-2—第三横向钢板；

6-1—第三限位钢板； 6-2—第四限位钢板； 7-1—第一转向轴；

7-2—第二转向轴； 8—体外预应力钢束； 9—主梁；

10-1—第一螺栓； 10-2—第二螺栓。

具体实施方式

如图1和图2所示一种体外预应力钢束转向装置,包括第一横向钢板1、安装在第一横向钢板1两端的限位钢板、对第一横向钢板1和限位钢板起加固的加固机构以及用于改变体外预应力钢束8转向的转向轴，所述限位钢板包括第一限位钢板2-1和与第一限位钢板2-1平行的第二限位钢板2-2，所述加固机构包括与第一限位钢板2-1连接的第一加固机构和与第二限位钢板2-2连接的第二加固机构，所述第一加固机构包括安装在第一限位钢板2-1一侧且位于第一横向钢板1底部的第一加劲钢板3-1、安装在第一限位钢板2-1另一侧的第二横向钢板5-1和安装在第二横向钢板5-1上方且与第一限位钢板2-1连接的第三加劲钢板4-1，所述第二加固机构包括安装在第二限位钢板2-2一侧且位于第一横向钢板1底部的第二加劲钢板3-2、安装在第二限位钢板2-2另一侧的第三横向钢板5-2和安装在第三横向钢板5-2上方且与第二限位钢板2-2连接的第四加劲钢板4-2，所述第二横向钢板5-1远离第一限位钢板2-1的一端设置有用于限制体外预应力钢束8水位位移的第三限位钢板6-1，所述第三横向钢板5-2远离第二限位钢板2-2的一端设置有用于限制体外预应力钢束8水位位移的第四限位钢板6-2，所述转向轴包括安装在第二横向钢板5-1下方且位于第三限位钢板6-1内侧的第一转向轴7-1和安装在第三横向钢板5-2下方且位于第四限位钢板6-2内侧中部的第二转向轴7-2。

本实施例中，所述第一横向钢板1、第一转向轴7-1、第二转向轴7-2、第二横向钢板5-1和第三横向钢板5-2均为水平布设，且所述第一横向钢板1、第一转向轴7-1、第二转向轴7-2、第二横向钢板5-1和第三横向钢板5-2分别与第一限位钢板2-1和第二限位钢板2-2垂直连接。

本实施例中，所述第一横向钢板1与在主梁9底部紧密接触，所述第一限位钢板2-1和第二限位钢板2-2分别主梁9两侧面外壁紧密接触；

所述第一横向钢板1通过第一螺栓10-1固定在主梁9底部，所述第一限位钢板2-1和第二限位钢板2-2分别通过第二螺栓10-2固定在主梁9 两侧面外壁上。

本实施例中，所述第一加劲钢板3-1和第二加劲钢板3-2的结构相同，所述第三加劲钢板4-1和第四加劲钢板4-2的结构相同，所述第一限位钢板2-1和第二限位钢板2-2的结构相同，所述第三限位钢板6-1和第四限位钢板6-2的结构相同，所述第二横向钢板5-1和第三横向钢板5-2的结构相同，所述第一转向轴7-1和第二转向轴7-2的结构组成相同。

本实施例中，所述第一横向钢板1、第二横向钢板5-1、第三横向钢板5-2第一加劲钢板3-1、第二加劲钢板3-2、第三加劲钢板4-1、第四加劲钢板4-2、第一限位钢板2-1、第二限位钢板2-2、第三限位钢板6-1和第四限位钢板6-2均为Q345钢板，所述第一转向轴7-1和第二转向轴7-2由钢筋制成。

本实施例中，所述第一横向钢板1、第二横向钢板5-1和第三横向钢板5-2均为长方形钢板，所述第一加劲钢板3-1、第二加劲钢板3-2、第三加劲钢板4-1和第四加劲钢板4-2均为直角三角形钢板，所述第一限位钢板2-1、第二限位钢板2-2、第三限位钢板6-1和第四限位钢板6-2均为长方形钢板。

实际使用过程中，所述第一横向钢板1竖直方向的长度为20mm，所述横向钢板1沿主梁9纵向长度方向的长度为100mm，所述横向钢板1沿主梁9横断面长度方向方向的长度为a，其中a为主梁9横断面长度。

实际使用过程中，所述第二横向钢板5-1和第三横向钢板5-2竖直方向的长度均为20mm，所述第二横向钢板5-1和第三横向钢板5-2沿主梁9横断面长度方向方向的长度均为50mm，所述第二横向钢板5-1和第三横向钢板5-2沿主梁9纵向长度方向的长度均100mm。

实际使用过程中，所述第一限位钢板2-1和第二限位钢板2-2沿主梁9纵向长度方向的长度均为100mm，第一限位钢板2-1和第二限位钢板2-2竖直方向的长度均为0.5a～0.75a，第一限位钢板2-1和第二限位钢板2-2沿主梁9横断面长度方向的长度均为20mm，其中a为主梁9横断面长度。

实际使用过程中，所述第一加劲钢板3-1和第二加劲钢板3-3沿主梁9横断面长度方向的长度均为100mm，所述第一加劲钢板3-1和第二加劲钢板3-3沿主梁9纵向长度方向的长度均为20mm。

实际使用过程中，所述第三加劲钢板4-1和第四加劲钢板4-2沿主梁9纵向长度方向的长度均为20mm，所述第三加劲钢板4-1和第四加劲钢板4-2的顶部与所述第一限位钢板2-1和第二限位钢板2-2的顶部位于同一水平面上，所述第三加劲钢板4-1和第四加劲钢板4-2分别第二横向钢板5-1和第三横向钢板5-2的上侧面紧密接触，且所述第三加劲钢板4-1延伸至第二横向钢板5-1远离第一限位钢板2-1的一端，所述第四加劲钢板4-2延伸至第三横向钢板5-2远离第二限位钢板2-2的一端。

实际使用过程中，所述第三限位钢板6-1和第四限位钢板6-2沿主梁9纵向长度方向的长度均为100mm，所述第三限位钢板6-1和第四限位钢板6-2沿主梁9横断面长度方向的长度均为10mm，所述第三限位钢板6-1和第四限位钢板6-2竖直方向的长度为40mm。

实际使用过程中，可根据具体需要调整所述第一横向钢板1、第二横向钢板5-1、第三横向钢板5-2第一加劲钢板3-1、第二加劲钢板3-2、第三加劲钢板4-1、第四加劲钢板4-2、第一限位钢板2-1、第二限位钢板2-2、第三限位钢板6-1和第四限位钢板6-2均为Q345钢板，所述第一转向轴7-1和第二转向轴7-2的尺寸进行调整，适应于箱梁、T梁等在内多种不同尺寸桥型。

实际使用过程中，可根据具体需要调整第一限位钢板2-1、第二限位钢板2-2、第一加劲钢板3-1、第二加劲钢板3-2、第三加劲钢板4-1、第四加劲钢板4-2、第三限位钢板6-1和第四限位钢板6-2的尺寸进行调整，以满足体外预应力钢束8在竖向高度的要求。

实际使用过程中，可根据具体需要调整第一加劲钢板3-1、第二加劲钢板3-2、第三加劲钢板4-1、第四加劲钢板4-2、第二横向钢板5-1、第三横向钢板5-2、所述第一转向轴7-1和第二转向轴7-2的尺寸进行调整，以满足体外预应力钢束8在水平间距的要求。

实际使用过程中，所述第一转向轴7-1位于第二横向钢板5-1下方且与第三限位钢板6-1固定连接，所述第二转向轴7-2位于第三横向钢板5-2且与第三限位钢板6-1固定连接，所述第一转向轴7-1与第二横向钢板5-1紧密接触，所述第二转向轴7-2与第三横向钢板5-2紧密接触，保证第一转向轴7-1和第二转向轴7-2不发生位移变化。

本实用新型使用时，在第一横向钢板1-1的两端安装第一限位钢板2-1和第二限位钢板2-2，使第一限位钢板2-1和第二限位钢板2-2的间距与主梁9的横截面长度相同；其次，在第一限位钢板2-1上安装所述第一加固机构，在第二限位钢板2-2上安装所述第二加固机构，所述第一加劲钢板3-1安装在第一限位钢板2-1的内侧且与第一横向钢板1-1底部一侧紧密接触，所述第二加劲钢板3-2安装在第二限位钢板2-2的内侧且与第一横向钢板1-1底部另一侧紧密接触，第二横向钢板5-1安装在第一限位钢板2-1的外侧，第三横向钢板5-2安装在第二限位钢板2-2的外侧，再将第三加劲钢板4-1和第四加劲钢板4-2分别安装在第二横向钢板5-1和第三横向钢板5-2上，使第三加劲钢板4-1的内侧面和第四加劲钢板4-2的内侧面分别紧贴第一限位钢板2-1和第二限位钢板2-2的外侧面上；然后，在第二横向钢板5-1远离第一限位钢板2-1的一端安装第三限位钢板6-1，第三横向钢板5-2远离第二限位钢板2-2的一端安装第四限位钢板6-2，所述第三限位钢板6-1和第四限位钢板6-2用于限定体外预应力钢束8水位位移；最后，在第二横向钢板5-1和第三横向钢板5-2下方分别安装第一转向轴7-1和第二转向轴7-2，用于改变体外预应力钢束7方向，且通过调整第一转向轴7-1和第二转向轴7-2的高度可调整体外预应力钢束8的竖直位移，完成体外预应力钢束转向装置的拼装，将体外预应力钢束转向装置用支架或吊机安装到主梁9的设定位置，则使第一横向钢板1安装在主梁9的底部，使第一限位钢板2-1和第二限位钢板2-2的内侧面与主梁9两侧面贴合，所述第一转向轴7-1与第二横向钢板5-1紧密接触，第二转向轴7-2和第三横向钢板5-2紧密接触，不发生位移变化，实现体外预应力钢束8转向，且提升体外预应力钢束的加固效果，并有效解决现有体外预应力钢束转向装置存在的偏心距较小、结构复杂、拼装组合不方便、成本较高、受力性能较差等问题，实用性很强。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。