專利名稱：低回縮預應力混凝土構件應力施加方法及其工具的制作方法
技術領域：
本發明涉及預應力混凝土構件制造技術領域，尤其是一種包含有中、短束預應力筋的低回縮預應力錨具及應力施加方法和工具。
背景技術：
近年來，隨著公路、鐵路建設的發展，預應力錨具也得到了很好的應用；而在實際工程施工中對于中、短束預應力筋，若采用傳統的夾片式錨具很難滿足張拉控制應力的要求，存在主拉應力超過規范規定的限值而產生的斜裂縫、有效永久預應力損失大、錨具回縮 量大、預應力筋利用率低等問題。針對這些問題，人們提出了后張法小噸位、短預應力筋張拉錨固的研究課題。

發明內容
本發明提供一種低回縮預應力錨具及應力施加方法和工具，它可以解決中、短束預應力筋的預應力混凝土構件制造過程中存在的應力施加過度和預應力筋利用率低的問題。為了解決上述技術問題，本發明所采用的低回縮預應力混凝土構件應力施加方法的技術方案是它包括預制好的混凝土構件，該混凝土構件的預應力筋孔中裝入有一端錨固在該混凝土構件中的預應力筋
A、所述混凝土構件在其預應力筋孔的預應力筋張拉端內埋裝有錨墊板；
B、將張拉端的預應力筋通過外側具有錐形面的夾片夾持在錨板的錐孔內，所述錨板通過螺紋裝在一個螺母的螺紋孔中；
C、第一次張拉用張拉工具夾持預應力筋，并將該張拉工具通過限位頂壓筒頂壓在所述夾片大頭端的限位板，啟動所述預應力筋的張拉工具將所述預應力筋進行張拉，當混凝土構件受到的壓應力達到設定值，保持一定時間讓該壓應力穩定后，釋放所述張拉工具的載荷，讓所述夾片隨同回縮的所述預應力筋進入所述錨板中錨固；
D、第二次張拉經過一次所述張拉之后再用所述張拉工具夾持預應力筋，并將該張拉工具頂在所述錨墊板上預應力筋隨同所述錨板及該錨板中的夾片一同拉出，讓混凝土構件受到的壓應力達到設定值，保持一定時間讓該壓應力穩定后，驅動螺母旋轉，使螺母壓接在所述錨墊板上，然后釋放所述張拉工具；進行所述第二次張拉后完成對預應力混凝土構件應力的施加。上述的低回縮預應力混凝土構件應力施加方法的技術方案中，更具體的還可以是
所述張拉工具有一個張拉千斤頂，在該張拉千斤頂的前端連接有一個支撐腳，所述支撐腳內裝有螺母套筒，在該螺母套筒內裝有一個限位頂壓筒，所述支撐腳設有向所述限位頂壓筒承壓面施壓的頂壓面，所述支撐腳在所述頂壓面的一側設有供所述限位頂壓筒承壓面向后縮回的退讓槽，所述限位頂壓筒設有伸出所述支撐腳的伸縮控制手柄；所述螺母套筒設有一個伸出所述支撐腳外的旋轉驅動手柄；所述C步驟中，是通過所述伸縮控制手柄驅動所述限位頂 壓筒轉動，讓所述限位頂壓筒向前伸出，讓所述限位頂壓筒的承壓面轉到對準所述支撐腳的頂壓面，使限位頂壓筒的前端頂壓在所述夾片的限位板上才啟動張拉千斤頂對所述預應力筋第一次張拉；在所述D步驟中，是通過所述伸縮控制手柄驅動所述限位頂壓筒轉動，讓所述限位頂壓筒的承壓面轉到對準所述支撐腳的退讓槽，讓所述支撐腳的前端頂在所述錨墊板上，才啟動張拉千斤頂對所述預應力筋作第二次張拉；所述驅動螺母旋轉是通過旋轉驅動手柄，讓旋轉驅動手柄通過螺母套筒來帶動所述螺母旋轉。所述張拉千斤頂可以是有一個缸筒，該缸筒的前端設有通孔，所述缸筒前端密封連接有內孔與所述通孔連通的穿心套筒；在所述缸筒與所述穿心套筒之間裝有一個空心的，外端伸出所述缸筒的活塞桿，該活塞桿的外端裝有用于夾持預應力筋的工具錨板和裝在該工具錨板錐孔中的工具夾片。本發明所提供的低回縮預應力混凝土構件應力施加方法用的工具的技術方案是有一個張拉千斤頂，在該張拉千斤頂的前端連接有一個支撐腳，所述支撐腳內裝有螺母套筒，在該螺母套筒內裝有一個限位頂壓筒，所述支撐腳設有向所述限位頂壓筒承壓面施壓的頂壓面，所述支撐腳在所述頂壓面的一側設有供所述限位頂壓筒承壓面向后縮回的退讓槽，所述限位頂壓筒設有伸出所述支撐腳的伸縮控制手柄；所述螺母套筒設有一個伸出所述支撐腳外的旋轉驅動手柄；所述張拉千斤頂有一個缸筒，該缸筒的前端設有通孔，所述缸筒前端密封連接有內孔與所述通孔連通的穿心套筒；在所述缸筒與所述穿心套筒之間裝有一個空心的，外端伸出所述缸筒的活塞桿，該活塞桿的外端裝有用于夾持預應力筋的工具錨板和裝在該工具錨板錐孔中的工具夾片。由于采用了上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下有益效果
I、由于對張拉端的錨板裝在一個螺母的螺紋孔內，通過螺母調整來補償預應力筋張拉伸出量，因此可以獲得第二次對預應力筋張拉施力后回縮量很小的效果，因此張拉端錨具結構可以較為緊湊，外形結構尺寸較小，張拉端錨具用預留槽口尺寸可以大大減少。2、由于預應力筋張拉施力后回縮量很小，可以控制在I毫米以內，預應力筋有效永久預應力損失大大減少。3、由于預應力筋張拉施力后回縮量很小，可以避免出現由于第一次張拉應力過高造成的預應力混凝土斜裂縫。4、由于筋張拉施力后回縮量很小，可以提高整套錨具的預應力筋的利用率。


圖I是低回縮預應力混凝土構件實施例一的結構剖視圖。圖2是圖I中預應力筋張拉錨固端的錨板的主視圖。圖3是圖I中預應力筋張拉錨固端的錨板的俯視圖。圖4是圖I中螺母形式之一的主視圖。圖5是圖I中螺母形式之一的俯視圖。圖6是圖I中螺母形式之二的主視圖。圖7是圖I中螺母形式之二的俯視圖。圖8是低回縮預應力混凝土構件實施例二的結構剖視圖。
圖9是低回縮預應力混凝土構件應力施加方法中第一次張拉預應力筋的示意圖。圖10是圖9中B處的局部放大視圖。圖11是圖9中支撐腳主視圖。圖12是圖11中A— A處的剖視圖
圖13是圖9中螺母套筒形式之一的主視圖。圖14是圖9中螺母套筒形式之一的左視圖。 圖15是圖9中螺母套筒形式之二的主視圖。圖16是圖9中螺母套筒形式之二的左視圖。圖17是圖9中限位頂壓筒的主視圖。圖18是圖9中限位頂壓筒的左視圖。圖19是低回縮預應力混凝土構件應力施加方法中第二次張拉預應力筋結束時的示意圖。圖20是圖19中C處的局部放大視圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳述
圖I所示的是用于鐵路橋涵中的低回縮預應力混凝土構件，有一塊預制的混凝土構件1，在混凝土構件I中，預埋有用于穿裝預應力筋2的波紋管3，在波紋管3中穿裝有多根預應力筋2。混凝土構件I的左端為預應力筋2的固定錨固端，在該端的混凝土構件I內預埋有錨墊板25和設在錨墊板25外的金屬螺旋筋5，在錨墊板外裝有一塊錨板26，每根預應力筋2的左端分別穿裝在錨板26的其中一個錐形孔中，并由該錐形孔內的兩片外側面與該錐形孔壁對應的錐形面的夾片15夾持固定。混凝土構件I的右端為預應力筋2的張拉錨固端，在該端的混凝土構件I內預埋有錨墊板4和設在在錨墊板4外的金屬螺旋筋5，處在這端的預應力筋2分別通過裝在如圖
2、圖3所示錨板6錐形孔中的多付夾片夾15持固定在該錨板6內，錨板通過其外側螺紋裝在如圖4、圖5或圖6、圖7所示螺母7的螺紋孔中，螺母7的螺紋為60度角的三角形螺紋，螺母7壓接在錨墊板4上，螺母7夾持部的外側面由多個平面圍成或有多個凹槽，以便于夾持工具夾持驅動。圖8所示的是用于公路橋函中的低回縮預應力混凝土構件，它有一塊預制的混凝土構件1，它的左端為預應力筋2的固定錨固端，在該端的混凝土構件I中，埋裝有由壓板
8、墊板9，在壓板8和墊板9之間的擠壓套10和設在擠壓套10內孔中的擠壓簧11以及連接壓板8和墊板9的螺栓12、螺母15構成的擠壓式錨具，每個擠壓套10通過擠壓簧11握持住一根預應力筋2，每根預應力筋2在擠壓式錨具均穿在一個埋在混凝土構件I中的約束環13，在約束環13外的混凝土構件I中還埋設有金屬螺旋筋5，預應力筋2在混凝土構件I的部分穿裝在塑料波紋管3中，還有一根用于向波紋管3內澆注混凝土漿料的灌漿管14，這些部分均為現有技術。圖8所示的低回縮預應力混凝土構件的右端為預應力筋2的張拉錨固端，該端的結構中，均與圖I所示實施例張拉錨固端完全相同。
圖I、圖8所示低回縮預應力混凝土構件的應力施加方法參見圖9:
圖9、圖10所示，先將張拉端的預應力筋I通過外側具有錐形面的夾片15夾持在錨板6的錐孔內，錨板6通過螺紋裝在螺母7的螺紋孔中；用一種專用的張拉工具，這種張拉工具有一個張拉千斤頂，這種張拉千斤頂是現有的技術，它有一個缸筒，缸筒的前端設有通孔，缸筒前端密封連接有內孔與缸筒前端通孔連通的穿心套筒，在缸筒與穿心套筒之間裝有一個空心的，外端伸出缸筒的活塞桿，活塞桿的外端裝有用于夾持預應力筋2的工具錨板18和裝在工具錨板錐孔中的工具夾片24，在張拉千斤頂的前端通過螺釘連接有一個如圖11、圖12所示的支撐腳19，支撐腳19是設有軸向槽和槽向槽的筒體結構，支撐腳19內裝有一個如圖13、圖14所示的螺母套筒16,(本實施例的螺母如圖4、圖5所示；如果螺母采用的是如圖6、圖7所示結構，則螺母套筒將采用圖15、圖16所示結構)在螺母套筒16內裝有一個如圖17、圖18所示的限位頂壓筒17，限位頂壓筒17的后端設有在筒形基體兩對側徑向突出的承壓部，該承壓部的后端面為承壓面，支撐腳19內設有向限位頂壓筒17承壓面施壓的止口作為頂壓面，支撐腳19在頂壓面的一側的軸向槽是供限位頂壓筒17承壓面向后縮回的退讓槽，限位頂壓筒17連接有伸出支撐腳外的伸縮控制手柄22 ;螺母套筒16連接有一個伸出支撐腳19外的旋轉驅動手柄23。使用上述張拉工具對預應力筋2第一次主張拉施力時，通過伸縮控制手柄22驅動限位頂壓筒17轉動，讓限位頂壓筒17向前伸出，讓它的承壓面轉到對準支撐腳19的頂壓面，使限位頂壓筒17的前端頂壓在限位板27上，限位板27頂壓在夾片15的大頭端面，將預應力筋2的右端用工具夾片24夾持固定在工具錨板的錐形孔內固定后，才通過液壓系統向張拉千斤頂內注油啟動張拉工具對預應力筋2第一次張拉，讓混凝土構件I受到的壓應力達到設定值，保持2分鐘時間讓該壓應力穩定后，釋放張拉工具的載荷，讓夾片隨同回縮的預應力筋2進入錨板6中錨固；經過第一次主張拉施力釋放后，再進行第二次張拉通過伸縮控制手柄22驅動限位頂壓筒17轉動，讓限位頂壓筒17的承壓面轉到對準支撐腳 19的退讓槽，讓支撐腳19的前端頂在錨墊板4上，才通過液壓系統向張拉千斤頂內注油啟動張拉工具對預應力筋2作第二次張拉，夾緊預應力筋2的錨板4及該錨板中的夾片15隨同預應力筋2 —同向后拉出，讓混凝土構件2受到的壓應力達到設定值，保持2分鐘時間讓該壓應力穩定后，通過旋轉驅動手柄23，讓旋轉驅動手柄23通過螺母套筒16來驅動螺母7旋轉，使螺母7壓接在錨墊板4上，如圖19、圖20所示，最后釋放張拉工具的載荷，讓預應力筋2連同錨板6只是作微小的回縮便固定在錨墊板4上即完成對預應力混凝土構件應力的施加。
權利要求
1.一種低回縮預應力混凝土構件應力施加方法，包括預制好的混凝土構件，該混凝土構件的預應力筋孔中裝入有一端錨固在該混凝土構件中的預應力筋，其特征在于 A、所述混凝土構件在其預應力筋孔的預應力筋張拉端內埋裝有錨墊板； B、將張拉端的預應力筋通過外側具有錐形面的夾片夾持在錨板的錐孔內，所述錨板通過螺紋裝在一個螺母的螺紋孔中； C、第一次張拉用張拉工具夾持預應力筋，并將該張拉工具通過限位頂壓筒頂壓在所述夾片大頭端的限位板，啟動所述預應力筋的張拉工具將所述預應力筋進行張拉，當混凝土構件受到的壓應力達到設定值，保持一定時間讓該壓應力穩定后，釋放所述張拉工具的載荷，讓所述夾片隨同回縮的所述預應力筋進入所述錨板中錨固； D、第二次張拉經過一次所述張拉之后再用所述張拉工具夾持預應力筋，并將該張拉工具頂在所述錨墊板上預應力筋隨同所述錨板及該錨板中的夾片一同拉出，讓混凝土構件受到的壓應力達到設定值，保持一定時間讓該壓應力穩定后，驅動螺母旋轉，使螺母壓接在所述錨墊板上，然后釋放所述張拉工具；進行所述第二次張拉后完成對預應力混凝土構件應力的施加。
2.根據權利要求I所述的低回縮預應力混凝土構件應力施加方法，其特征在于 所述張拉工具有一個張拉千斤頂，在該張拉千斤頂的前端連接有一個支撐腳，所述支撐腳內裝有螺母套筒，在該螺母套筒內裝有一個限位頂壓筒，所述支撐腳設有向所述限位頂壓筒承壓面施壓的頂壓面，所述支撐腳在所述頂壓面的一側設有供所述限位頂壓筒承壓面向后縮回的退讓槽，所述限位頂壓筒設有伸出所述支撐腳的伸縮控制手柄；所述螺母套筒設有一個伸出所述支撐腳外的旋轉驅動手柄； 所述C步驟中，是通過所述伸縮控制手柄驅動所述限位頂壓筒轉動，讓所述限位頂壓筒向前伸出，讓所述限位頂壓筒的承壓面轉到對準所述支撐腳的頂壓面，使限位頂壓筒的前端頂壓在所述夾片的限位板上才啟動張拉千斤頂對所述預應力筋第一次張拉； 在所述D步驟中，是通過所述伸縮控制手柄驅動所述限位頂壓筒轉動，讓所述限位頂壓筒的承壓面轉到對準所述支撐腳的退讓槽，讓所述支撐腳的前端頂在所述錨墊板上，才啟動張拉千斤頂對所述預應力筋作第二次張拉；所述驅動螺母旋轉是通過旋轉驅動手柄，讓旋轉驅動手柄通過螺母套筒來帶動所述螺母旋轉。
3.根據權利要求2所述的低回縮預應力混凝土構件應力施加方法，其特征在于所述張拉千斤頂有一個缸筒，該缸筒的前端設有通孔，所述缸筒前端密封連接有內孔與所述通孔連通的穿心套筒；在所述缸筒與所述穿心套筒之間裝有一個空心的，外端伸出所述缸筒的活塞桿，該活塞桿的外端裝有用于夾持預應力筋的工具錨板和裝在該工具錨板錐孔中的工具夾片。
4.一種低回縮預應力混凝土構件應力施加方法用的工具，其特片在于有一個張拉千斤頂，在該張拉千斤頂的前端連接有一個支撐腳，所述支撐腳內裝有螺母套筒，在該螺母套筒內裝有一個限位頂壓筒，所述支撐腳設有向所述限位頂壓筒承壓面施壓的頂壓面，所述支撐腳在所述頂壓面的一側設有供所述限位頂壓筒承壓面向后縮回的退讓槽，所述限位頂壓筒設有伸出所述支撐腳的伸縮控制手柄；所述螺母套筒設有一個伸出所述支撐腳外的旋轉驅動手柄；所述張拉千斤頂有一個缸筒，該缸筒的前端設有通孔，所述缸筒前端密封連接有內孔與所述通孔連通的穿心套筒；在所述缸筒與所述穿心套筒之間裝有一個空心的，夕卜端伸出所述缸筒的活塞桿，該活塞桿的外端裝有用于夾持預應力筋的工具錨板和裝在該工具錨板錐孔 中的工具夾片。
全文摘要
本發明公開了一種低回縮預應力混凝土構件應力施加方法及其工具，其中構件中采用的張拉端錨具是將錨板通過螺紋裝在螺母的螺紋孔中，這種結構的低回縮預應力錨具通過采用了一種專用張拉工具對預應力筋進行二次張拉，可以獲得預應力筋回縮量小，從而有效解決了傳統錨固工藝存在的主拉應力超過規范規定的限值時易產生斜裂縫、預應力鋼絞線有效永久預應力損失大預應力筋利用率低等問題。
文檔編號E04G21/12GK102912987SQ20121044479
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者梅治乾, 梅樹滔, 唐茂, 劉建英, 金童, 韋建宏 申請人:柳州市邱姆預應力機械有限公司