一种预应力筋连接及张拉装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种预应力筋连接及张拉装置，该装置集断裂预应力筋的连接、张拉和预应力调节于一体，最适用于桥梁结构中预应力筋由于锈蚀等原因发生局部断裂后的连接和预应力张拉。连接装置由两个套筒组成，十分简洁；张拉装置由基座、伞齿轮与棘轮组合、棘轮帽、四向棘爪、加力杆、螺帽、扇形伞齿轮、传动棘轮和双向棘爪组成。无需借助千斤顶即可对断裂预应力筋进行对中连接和预应力张拉，操作方便，安全性高；张拉装置需要的操作空间很小，可以完全拆除，重复使用，经济环保；同时，张拉过程中不存在锚具变形预应力损失，并且可以上下调节预应力值，精度非常高。在预应力混凝土桥梁维修加固领域具有广泛的应用。

Prestressed tendon connection and tensioning device

The utility model discloses a prestressed reinforcement connection and tensioning device, the device set fracture connection, prestressed tension and prestress control in one, most suitable for prestressed bridge structure reinforcement due to local fracture corrosion and other reasons after the connection and prestressed tension. A connecting device comprises a two sleeve, is very simple; the tensioning device is composed of a base, gear and ratchet, ratchet cap, four combination to a pawl, a boosting rod, nut, fan gear, ratchet and pawl form a two-way transmission. Without the help of Jack to fracture of prestressed reinforcement in prestressed tension and connection, convenient operation, high safety; tensioning device required operating space is very small, can be completely removed and reused, economic and environmental protection; at the same time, deformation of anchorage prestress loss does not exist in the process of drawing, and can adjust the prestress. Next, the accuracy is very high. It has a wide range of applications in the field of prestressed concrete bridge maintenance and reinforcement.

【技术实现步骤摘要】
一种预应力筋连接及张拉装置
本技术涉及预应力筋处理装置，特别涉及一种用于桥梁等结构中预应力筋由于锈蚀等原因发生局部断裂后的连接和预应力张拉的预应力筋连接及张拉装置。
技术介绍
预应力混凝土桥梁或结构，由于不良施工质量下的孔道压浆不密实、局部位置雨水聚积和车辆船只撞击下混凝土保护层的剥落等原因，不利环境作用下极易发生预应力筋的局部锈蚀。加之，预应力筋的材料特性，以及其高应力作用下存在的应力腐蚀、氢脆等腐蚀形式，预应力筋一旦锈蚀极易发生局部断裂。对该类结构进行维修加固设计时，不能像普通钢筋混凝土结构一样完全忽略断裂筋的作用而重新配置预应力筋进行代替。这是因为断口以外该力筋尚能提供预压应力，加之新配预应力筋的作用，可能会导致这些区域混凝土预压应力过大而被压溃。因此，将断筋重新连接并施加预应力是一种有效的维修加固方式。目前多采用的搭接式连接装置存在一些缺点：首先，难以保证预应力筋的对中连接；其次，预应力筋在连接装置处存在强制性弯曲，增大了其局部区域的工作应力；再次，搭接式连接装置必须借助液压千斤顶进行预应力张拉，需要较大的工作空间，不易操作，而且危险性较高；此外，还存在与短筋张拉类似的锚具压缩预应力损失，其张拉应力难以准确的控制。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术专利的技术方案是，一种预应力筋连接及张拉装置，包括互相连接的连接装置和张拉装置；所述的连接装置包括大小两个套筒，所述的大套筒内壁设有内螺纹；所述的小套筒外壁一端设有外螺纹，另一端沿轴线方向设有卡槽，小套筒设有外螺纹的一端旋入至大套筒内，另一端伸出至大套筒外；预应力筋的断筋两端分别穿入至两个套筒相对的两端并固定在内；所述的张拉装置包括基座、伞齿轮与棘轮组合、棘轮帽、四向棘爪、加力杆、螺帽、扇形伞齿轮、传动棘轮和双向棘爪；所述的基座为半环柱体，基座内径与大套筒外径相同并固定于大套筒上，基座上设有柱状的基座转杆，基座转杆末端设有螺纹以匹配螺帽；所述的伞齿轮与棘轮组合通过中央设有的通孔套装在基座转杆上，棘轮设置于伞齿轮上端；所述的棘轮帽中央开孔，套装于伞齿轮与棘轮组合上方并接触棘轮，棘轮帽通过螺帽固定；所述的加力杆叉入棘轮帽侧边留孔中用于扳转棘轮帽；所述的四向棘爪通过弹簧安装在棘轮帽侧壁孔洞中，并通过加力杆来回摇动以调控伞齿轮与棘轮组合随棘轮帽的转动；所述的扇形伞齿轮与大小套筒共圆心，两侧分别设外凸的导向肋和圆柱滚子组件，安装在基座的凹肋中并沿凹肋转动，且与伞齿轮啮合；所述的传动棘轮为套于小套筒上的短环柱体，内环面设有用于卡住小套筒上卡槽的凸肋，外环面设棘口；所述的双向棘爪通过弹簧安装在扇形伞齿轮侧壁孔洞中，爪头顶向传动棘轮棘口。所述的一种预应力筋连接及张拉装置，所述的大套筒外筒壁上开有至少两个用于固定基座的固定槽，固定槽的侧壁上设有螺纹，基座在与固定槽相匹配的位置上设有固定螺孔，并通过固定螺栓固定在大套筒外筒壁上。所述的一种预应力筋连接及张拉装置，所述的基座的下端开口宽度小于大套筒外径且大于小套筒外径。所述的一种预应力筋连接及张拉装置，四向棘爪底端为具有四个受力面的正方柱，且其中一个面为坡面，其他三个面均用于带动棘轮转动。所述的一种预应力筋连接及张拉装置，扇形伞齿轮的扇形角为40-60度，扇形外边缘设有4-6片齿与伞齿轮齿合，扇形面的圆柱滚子组件设有3-5个圆柱滚子，圆柱滚子通过铜条固定。所述的一种预应力筋连接及张拉装置，传动棘轮为两个相同的半圆环组装而成，半圆环两端设置分别设置一个梯形凸头和一个形状相匹配的的梯形凹口，两个半圆环的梯形凸头和凹口互相匹配组成环形的传动棘轮。所述的一种预应力筋连接及张拉装置，所述的大小套筒分别在用于穿入断筋的端部内设有用于固定断筋的挤压锚。一种预应力筋连接及张拉方法，包括以下步骤：步骤1，安装连接装置：将结构的断筋两端分别插入大小套筒相对两端并固定，安装挤压锚后通过螺纹将两套筒进行初步连接；步骤2，安装张拉装置，首先将基座开口环柱体置于小套筒上，对准并推向大套筒，拧紧螺柱固定；然后将由两个相同的半圆环组成的传动棘轮套在近小套筒端的预应力筋上进行组装，传动棘轮内环面的条凸肋卡于小套筒对应的卡槽，然后将传动棘轮推向大套筒，置于扇形伞齿轮下，外环面的棘口与双向棘爪连接；步骤3，张拉预应力：将加力杆叉入棘轮帽侧边留孔中，通过反复摇动加力杆使小套筒发生相对于大套筒的旋转，并通过调整四向棘爪和双向棘爪的坡面朝向，来旋近或旋远大小套筒之间的距离达到张拉和调整预应力的效果；步骤4，拆除张拉装置：张拉到控制应力以后，对张拉装置进行拆除，首先将传动棘轮沿小套筒推出至预应力筋上，然后再拆成两个半圆环移走；接下来拧松基座上的螺柱，将张拉装置推向小套筒上移走。本技术专利的技术效果在于，能够实现断裂预应力筋的对中连接，钢绞线上不会产生强制变形引起附件应力；无需借助液压千斤顶，用手来回转动张拉装置的加力杆即可对连接后的断筋进行预应力张拉，操作方便安全，便于施工使用；张拉装置简单轻盈，只需要较小的工作空间，并且在张拉完成后能够完全拆除，重复使用，经济环保；预应力张拉过程中，挤压锚和连接装置完全受力，不存在采用液压千斤顶张拉后移除千斤顶引起的锚具变形预应力损失，因此预应力张拉精度高；此外，该装置还能对张拉后的断筋进行放张，可以反复、精确的调整预应力筋的张拉应力。下面结合附图对本技术专利作进一步说明。附图说明图1为本技术专利中连接装置的整体外观示意图；图2为本技术专利中连接装置的剖面图；图3为本技术专利中连接和张拉装置的整体外观示意图；图4为本技术专利中连接和张拉装置的剖面图；图5为技术专利中张拉装置的分解图；图6为技术专利中四向棘爪详图。其中1为大套筒、2为小套筒、3为钢绞线、4为挤压锚、5为基座、6为伞齿轮与棘轮组合、7为棘轮帽、8为螺帽、9为四向棘爪、10为扇形伞齿轮、11为双向棘爪、12为加力杆、13为传动棘轮、14为基座转杆、15为螺柱、16为圆柱滚子组件、17为导向肋。具体实施方式本技术包括断裂预应力筋连接和预应力张拉装置，下面分别进行说明。参见图1、图2，本技术的断裂预应力筋连接装置包括大套筒1和小套筒2。两个套筒的侧壁中央开孔，断裂预应力筋3两端分别穿过，并通过挤压锚4各与套筒连接；大套筒1内壁和小套筒2外壁均设置螺纹，两者间以此进行连接；此后通过预应力张拉装置拧紧大套筒1和小套筒2间的距离以达到张拉预应力的效果。参见图3、图4，本技术的张拉装置由基座5、伞齿轮与棘轮组合6、棘轮帽7、螺帽8、四向棘爪9、扇形伞齿轮10、双向棘爪11、加力杆12和传动棘轮13组成，该张拉装置为可拆卸式，在张拉预应力后能够完全拆除。基座5为半环柱体，环柱内径与连接装置的大套筒外径相同，可套在大套同上，并通过其侧边预留的螺孔用螺柱固定；伞齿轮与棘轮组合6中央开孔，安装在基座转杆上，上端棘轮连接棘轮帽7，并通过螺帽8固定；通过棘轮帽7的传动和四向棘爪9的调节，在加力杆12的往返转动作用下可以使伞齿轮与棘轮组合6发生单向或者往返转动；扇形伞齿轮10与大小套筒1和2共圆心，通过其前端的导向凸肋和后端的凸出圆柱滚子组件安装与基座5的凹肋中，扇形伞齿轮10与伞齿轮与棘轮组合6齿合而发生单向或者往返转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预应力筋连接及张拉装置，其特征在于，包括互相连接的连接装置和张拉装置；所述的连接装置包括大小两个套筒，所述的大套筒内壁设有内螺纹；所述的小套筒外壁一端设有外螺纹，另一端沿轴线方向设有卡槽，小套筒设有外螺纹的一端旋入至大套筒内，另一端伸出至大套筒外；预应力筋的断筋两端分别穿入至两个套筒相对的两端并固定在内；所述的张拉装置包括基座、伞齿轮与棘轮组合、棘轮帽、四向棘爪、加力杆、螺帽、扇形伞齿轮、传动棘轮和双向棘爪；所述的基座为半环柱体，基座内径与大套筒外径相同并固定于大套筒上，基座上设有柱状的基座转杆，基座转杆末端设有螺纹以匹配螺帽；所述的伞齿轮与棘轮组合通过中央设有的通孔套装在基座转杆上，棘轮设置于伞齿轮上端；所述的棘轮帽中央开孔，套装于伞齿轮与棘轮组合上方并接触棘轮，棘轮帽通过螺帽固定；所述的加力杆叉入棘轮帽侧边留孔中用于扳转棘轮帽；所述的四向棘爪通过弹簧安装在棘轮帽侧壁孔洞中，并通过加力杆来回摇动以调控伞齿轮与棘轮组合随棘轮帽的转动；所述的扇形伞齿轮与大小套筒共圆心，两侧分别设外凸的导向肋和圆柱滚子组件，安装在基座的凹肋中并沿凹肋转动，且与伞齿轮啮合；所述的传动棘轮为套于小套筒上的短环柱体，内环面设有用于卡住小套筒上卡槽的凸肋，外环面设棘口；所述的双向棘爪通过弹簧安装在扇形伞齿轮侧壁孔洞中，爪头顶向传动棘轮棘口。...

【技术特征摘要】
1.一种预应力筋连接及张拉装置，其特征在于，包括互相连接的连接装置和张拉装置；所述的连接装置包括大小两个套筒，所述的大套筒内壁设有内螺纹；所述的小套筒外壁一端设有外螺纹，另一端沿轴线方向设有卡槽，小套筒设有外螺纹的一端旋入至大套筒内，另一端伸出至大套筒外；预应力筋的断筋两端分别穿入至两个套筒相对的两端并固定在内；所述的张拉装置包括基座、伞齿轮与棘轮组合、棘轮帽、四向棘爪、加力杆、螺帽、扇形伞齿轮、传动棘轮和双向棘爪；所述的基座为半环柱体，基座内径与大套筒外径相同并固定于大套筒上，基座上设有柱状的基座转杆，基座转杆末端设有螺纹以匹配螺帽；所述的伞齿轮与棘轮组合通过中央设有的通孔套装在基座转杆上，棘轮设置于伞齿轮上端；所述的棘轮帽中央开孔，套装于伞齿轮与棘轮组合上方并接触棘轮，棘轮帽通过螺帽固定；所述的加力杆叉入棘轮帽侧边留孔中用于扳转棘轮帽；所述的四向棘爪通过弹簧安装在棘轮帽侧壁孔洞中，并通过加力杆来回摇动以调控伞齿轮与棘轮组合随棘轮帽的转动；所述的扇形伞齿轮与大小套筒共圆心，两侧分别设外凸的导向肋和圆柱滚子组件，安装在基座的凹肋中并沿凹肋转动，且与伞齿轮啮合；所述的传动棘轮为套于小套筒上的短环柱体，内环面设有用于卡住小套筒上卡槽的凸肋，外环面设棘口；所述的双向棘爪通过弹簧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，张旭辉，马亚飞，张建仁，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43