一種預應力筋二次張拉與放張裝置與方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種預應力筋二次張拉與放張裝置與方法，尤其適用于實際工程和實驗室中單根中、短束預應力筋張拉錨固過程中的補張拉和放張。
【背景技術】
[0002]目前，中、短束預應力筋在實際工程設計、施工、加固及實驗室研究過程中使用十分廣泛。然而，中、短束預應力筋因錨具回縮引起的預應力損失非常嚴重。近年來已出現了一些預應力筋錨固的改進方法，比如，在傳統錨杯外增加支撐螺母，通過補張拉并旋緊支撐螺母來保持補張拉后的應力水平。該方法需制作帶支撐螺母的錨具，費用較高。也有裝置采用帶缺口墊片來防止預應力筋回縮，不足之處是必須配合多種厚度墊片使用，錨固精度難以控制。另外，關于預應力筋的放張，傳統的方法包括砂箱法和千斤頂法。前者裝置復雜且不經濟，后者則需借助液壓千斤頂進行多次放張，操作工序繁瑣，且張拉應力難以控制，有時須在超張拉狀況下才能實現，存在安全隱患。
【發明內容】
[0003]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是，一種預應力筋二次張拉與放張裝置，包括螺母、空心螺柱、圓形鋼墊板、鋼圓筒、鋼圓環、單頭螺栓和二次張拉基座，所述的空心螺柱、圓形鋼墊板、鋼圓筒均在徑向剖面的圓心處開有供預應力筋穿過的通孔，空心螺柱和圓形鋼墊板的直徑不小于鋼圓筒的內徑，鋼圓筒的一端的端部依次與圓形鋼墊板和空心螺柱同圓心疊放并固定成一體，所述的螺母與空心螺柱匹配并通過螺紋連接，所述的鋼圓環中央留有用于通過預應力筋的環孔，鋼圓環的外徑與鋼圓筒內徑相等且設置于鋼圓筒另一端的端部內，鋼圓筒在靠近圓形鋼墊板的側壁上開有至少一個用于旋入單頭螺栓的螺孔，預應力筋張拉時由螺孔注入細砂并旋入單頭螺栓封閉鋼圓筒，放張時由螺孔排出細砂，所述的二次張拉基座在進行二次張拉時罩于鋼圓筒外以支撐千斤頂。
[0004]所述的一種預應力筋二次張拉與放張裝置，所述的螺孔的數量為4個，且繞鋼圓筒側壁上等間距設置。
[0005]—種預應力筋二次張拉與放張的方法，采用所述的裝置，包括以下步驟:
[0006]步驟一:將固定為一體的空心螺柱、圓形鋼墊板、鋼圓筒置于張拉端，螺母旋于空心螺柱上，支撐墊板設于混凝土構件上，螺母接觸支撐墊板，鋼圓環設于鋼圓筒的端部，并使預應力筋穿過支撐墊板、螺母、空心螺柱、圓形鋼墊板、鋼圓筒和鋼圓環；
[0007]步驟二:將預應力筋在非張拉端用錨具錨固好；
[0008]步驟三:安裝錨杯、夾片和千斤頂，施加預應力之前，擰開一個單頭螺栓，向鋼圓筒內密實地灌入細沙，然后擰好螺栓；
[0009]步驟四:利用千斤頂和夾片進行預應力筋的張拉與錨固；
[0010]步驟五:進行二次張拉時，安裝二次張拉基座，使基座支腳直接支撐于支撐墊板上，千斤頂前段支撐于二次張拉基座，張拉至控制應力，此過程中會在錨杯與鋼圓環之間產生預應力筋軸線方向的縫隙，旋緊螺母填充縫隙以保持補張拉后的應力水平，放張取下千斤頂和二次張拉基座；
[0011]步驟六:進行放張時，將單頭螺栓擰開進行卸沙，細沙卸完之后，鋼圓筒內即產生供預應力筋收縮的空間，從而順利卸掉兩端的夾片錨具，將預應力筋完好取出。
[0012]本發明專利的技術效果是:進行二次張拉時，借助千斤頂與二次張拉基座，通過旋轉調節螺母填充縫隙，彌補首次張拉時錨具回縮引起的預應力損失，通過調節螺帽，能達到預應力損失少于2%的效果，從而大大提高預應力錨固精度。進行預應力筋放張時，無需超張拉，在原有應力水平下，通過扳手擰開單頭螺栓進行卸沙，即可對預應力筋進行放張。其操作簡單，造價低，安全性強，使用效果好，可廣泛應用于實際工程與實驗室的單根中、短束預應力筋的二次張拉與放張。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的結構示意圖；
[0014]圖2為本發明的剖面圖；
[0015]圖3為本發明的整體工作示意圖；
[0016]圖中，I為螺母、2為空心螺柱、3為圓形鋼墊板、4為鋼圓筒、5為鋼圓環、6為單頭螺栓、7為二次張拉基座、8為錨杯、9為夾片、10為預應力筋、11為千斤頂、12為支撐墊板。
【具體實施方式】
[0017]參見圖1、圖2，本發明包括螺母1、空心螺柱2、圓形鋼墊板3、鋼圓筒4、鋼圓環5、單頭螺栓6、二次張拉基座7。所述的空心螺柱2、圓形鋼墊板3、鋼圓筒4焊接成整體，螺母I與空心螺柱2配套使用，所述的圓形鋼墊板3與鋼圓環5均在中央開孔，加上空心螺柱2，三者圓孔對齊以供預應力筋10穿過，所述的鋼圓環5的外徑與鋼圓筒4內徑大小相等，鋼圓環5用于承擔預應力筋錨具8的作用力，所述的鋼圓筒4在靠近焊接端的側壁上等間距地開四個圓孔，圓孔設螺紋以配合單頭螺栓6使用。
[0018]工作工程是:第一步，將本發明置于張拉端，預應力筋穿過本裝置；第二步，在非張拉端用錨具錨固好；第三步，在預應力筋的張拉準備工作完成后，施加預應力之前，擰開一個單頭螺栓6，灌入細沙并使其密實，然后擰好螺栓6 ;第四步，利用千斤頂11和夾片9進行預應力筋10的張拉錨固，此時力的傳遞路徑:夾片與錨杯一本裝置一支撐墊板一混凝土構件；第五步，進行二次張拉時，安裝二次張拉基座7，使基座支腳直接支撐于墊板12上，千斤頂前段支撐于二次張拉基座7，張拉至控制應力，此過程中會在錨杯8與鋼圓環5之間產生縫隙，旋緊螺母I填充縫隙以保持補張拉后的應力水平，放張取下千斤頂11和二次張拉基座7，此時力的傳遞路徑:夾片與錨杯一本裝置一支撐墊板一混凝土構件；第六步，進行放張時，將4個單頭螺栓擰開進行卸沙。細沙卸完之后，裝置中會留出一定空間供預應力筋收縮，從而順利卸掉兩端的夾片錨具，將預應力筋完好取出。
【主權項】
1.一種預應力筋二次張拉與放張裝置，其特征在于，包括螺母、空心螺柱、圓形鋼墊板、鋼圓筒、鋼圓環、單頭螺栓和二次張拉基座，所述的空心螺柱、圓形鋼墊板、鋼圓筒均在徑向剖面的圓心處開有供預應力筋穿過的通孔，空心螺柱和圓形鋼墊板的直徑不小于鋼圓筒的內徑，鋼圓筒的一端的端部依次與圓形鋼墊板和空心螺柱同圓心疊放并固定成一體，所述的螺母與空心螺柱匹配并通過螺紋連接，所述的鋼圓環中央留有用于通過預應力筋的環孔，鋼圓環的外徑與鋼圓筒內徑相等且設置于鋼圓筒另一端的端部內，鋼圓筒在靠近圓形鋼墊板的側壁上開有至少一個用于旋入單頭螺栓的螺孔，預應力筋張拉時由螺孔注入細砂并旋入單頭螺栓封閉鋼圓筒，放張時由螺孔排出細砂，所述的二次張拉基座在進行二次張拉時罩于鋼圓筒外以支撐千斤頂。2.根據權利要求1所述的一種預應力筋二次張拉與放張裝置，其特征在于，所述的螺孔的數量為4個，且繞鋼圓筒側壁上等間距設置。3.—種預應力筋二次張拉與放張的方法，其特征在于，采用如權利要求1或2所述的裝置，包括以下步驟: 步驟一:將固定為一體的空心螺柱、圓形鋼墊板、鋼圓筒置于張拉端，螺母旋于空心螺柱上，支撐墊板設于混凝土構件上，螺母接觸支撐墊板，鋼圓環設于鋼圓筒的端部，并使預應力筋穿過支撐墊板、螺母、空心螺柱、圓形鋼墊板、鋼圓筒和鋼圓環； 步驟二:將預應力筋在非張拉端用錨具錨固好； 步驟三:安裝錨杯、夾片和千斤頂，施加預應力之前，擰開一個單頭螺栓，向鋼圓筒內密實地灌入細沙，然后擰好螺栓； 步驟四:利用千斤頂和夾片進行預應力筋的張拉與錨固； 步驟五:進行二次張拉時，安裝二次張拉基座，使基座支腳直接支撐于支撐墊板上，千斤頂前段支撐于二次張拉基座，張拉至控制應力，此過程中會在錨杯與鋼圓環之間產生預應力筋軸線方向的縫隙，旋緊螺母填充縫隙以保持補張拉后的應力水平，放張取下千斤頂和二次張拉基座； 步驟六:進行放張時，將單頭螺栓擰開進行卸沙，細沙卸完之后，鋼圓筒內即產生供預應力筋收縮的空間，從而順利卸掉兩端的夾片錨具，將預應力筋完好取出。
【專利摘要】本發明公開了一種預應力筋二次張拉與放張裝置與方法，裝置由螺母、空心螺柱、圓形鋼墊板、鋼圓筒、鋼圓環、單頭螺栓、二次張拉基座組成。本發明的技術效果在于，當預應力筋穿過本裝置后，在鋼圓筒內裝細沙，然后進行預應力筋的張拉錨固。需要進行補張拉時，利用千斤頂與二次張拉基座，通過旋轉調節螺母以減小預應力筋的錨固預應力損失。需要放張時，通過擰開單頭螺栓卸沙從而實現預應力筋放張。該裝置操作簡單、造價低、安全性強，使用效果好。在實際工程施工、實驗室中單根中、短束預應力筋二次張拉錨固與放張方面具有廣泛的實用性。
【IPC分類】E04G21/12
【公開號】CN105064695
【申請號】CN201510504273
【發明人】馬亞飛, 郭忠照, 王磊, 張建仁
【申請人】長沙理工大學
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月17日