预应力钢筋数控锚固系统及数控张拉定扭矩锚固方法技术方案

本发明专利技术公开了预应力钢筋数控锚固系统及数控张拉定扭矩锚固方法，系统包括锚固装置、液压站和用于数据采集计算的计算机，锚固装置包括内置涡轮蜗杆机构的传动箱、液压马达、液压千斤顶、撑脚和套筒，传动箱上端连接液压千斤顶，下端连接撑脚，套筒内置于撑脚中空腔中，套筒顶端与涡轮联结，液压马达输出转轴联结蜗杆，套筒底端连接套筒头，套筒头、套筒、液压千斤顶三者在同一中心轴线上，液压千斤顶、液压马达分别油路连接液压站，液压千斤顶进油路内设油压传感器A、流量传感器，液压马达进油路内设油压传感器B，油压传感器A、流量传感器、油压传感器B信号连接计算机，计算机信号连接液压站。本发明专利技术张拉锚固自动控制，可实现对预应力钢筋的张拉力、伸长量与螺母锚固力三个指标的精确控制。

Prestressed anchorage system and CNC numerical control torque anchor method of lading Zhang

The invention discloses a prestressed anchorage system of NC and NC piece of lading torque anchorage method, including anchorage device, hydraulic station system for data acquisition and computer, anchoring device comprises a transmission box, built-in worm gear hydraulic motor, hydraulic jack, support legs and a sleeve, the gear box is connected with the upper end of the hydraulic jack is connected with the lower end support the foot sleeve, built in the foot in the cavity, coupling sleeve top and the turbine, hydraulic motor output shaft connecting worm, sleeve connected at the bottom end of the sleeve head, sleeve, sleeve head, hydraulic jack three on the same central axis, hydraulic jacks, hydraulic motor circuit respectively connected with the hydraulic station, hydraulic jack into the oil passage. A oil pressure sensor, flow sensor, hydraulic motor oil into the internal design of oil pressure sensor B, pressure sensor A, flow sensor The B signal of the oil pressure sensor connects to the computer, and the computer signal is connected to the hydraulic station. The present invention tensioning anchorage can realize automatic control, precise control of prestressed reinforcement tension, tension elongation and nut anchoring force of three indicators.

【技术实现步骤摘要】
预应力钢筋数控锚固系统及数控张拉定扭矩锚固方法
本专利技术涉及混凝土预应力工艺领域，具体涉及一种预应力钢筋数控锚固系统及运用此系统实现数控张拉定扭矩锚固方法。
技术介绍
预应力钢筋（精轧螺纹钢筋）是一种热轧成带有连续外螺纹的直条钢筋。该钢筋在任意截面处均可用带有匹配形状内螺纹的连接器或锚具进行连接或锚固。精轧螺纹钢筋广泛应用于公路、铁路大中跨桥梁，等工程。它具有连接、锚固简便，粘着力强，张拉锚固安全可靠，施工方便等优点，而且节约钢筋，减少构件面积和重量。现行的精轧螺纹钢筋张拉采用液压千斤顶张拉至设计应力时，采用扳手人工旋紧张拉槽内的锚固螺母进行锚固，锚固的扭紧力矩随意性较大。另外张拉过程均为人工手动操作：测量伸长值（直尺量取）及读取张拉力值（油压表读数），均存在人工误差，因而导致对精轧螺纹钢筋锚固及锚固过程中的应力损失常常不能有效控制,应力损失超过规范限值，故造成一些混凝土结构的竖向预应力不能满足设计要求甚至失效。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种预应力钢筋数控锚固系统及运用此系统实现数控张拉定扭矩锚固方法，张拉锚固自动控制，可实现对预应力钢筋的张拉力、伸长量与螺母锚固力三个指标的精确控制。本专利技术通过以下技术方案实现：预应力钢筋数控锚固系统，包括锚固装置、液压站和用于数据采集计算的计算机，锚固装置包括内置涡轮蜗杆机构的传动箱、液压马达、液压千斤顶、撑脚和套筒，传动箱上端连接液压千斤顶，下端连接撑脚，套筒内置于撑脚中空腔中，套筒顶端与涡轮联结，液压马达输出转轴联结蜗杆，套筒底端连接套筒头，套筒头、套筒、液压千斤顶三者在同一中心轴线上，液压千斤顶、液压马达分别油路连接液压站，液压千斤顶进油路内设油压传感器A、流量传感器，液压马达进油路内设油压传感器B，油压传感器A、流量传感器、油压传感器B信号连接计算机，计算机信号连接液压站。本专利技术进一步改进方案是，所述套筒为顶段圆筒状、中下段周壁纵向间隔切割成瓣状，套筒头为底段圆筒状、中上段周壁纵向间隔切割成瓣状，套筒头的瓣状部位和套筒的瓣状缺槽部位相互插接组合成圆筒，圆筒外设置弹性部件连接套筒、套筒头，弹性部件变形牵制套筒头下行与套筒分离、及套筒头上行与套筒复合。本专利技术更进一步改进方案是，弹性部件为弹簧，弹簧套装在套筒与套筒头组成的圆筒外，弹簧底端固定连接在套筒底端，套筒头顶端设有A凸边，A凸边卡压在弹簧顶端。本专利技术更进一步改进方案是，套筒)底端设有B凸边，B凸边周面设有螺纹，弹簧固定螺母旋接固定其上，弹簧底端固定在弹簧固定螺母上。本专利技术更进一步改进方案是，套筒顶段从涡轮中心向上伸出键槽联结涡轮，且套筒伸出端插接在轴承内套中，轴承外套固定在传动箱上的轴承座上。预应力钢筋数控张拉定扭矩锚固方法，采取以下步骤：a.在混凝土施工预留的精轧螺纹张拉槽内，将锚固螺母安装在待张拉螺纹钢筋上，用连接器将螺纹钢筋顶端与上方的接长拉杆连接；b．将权利要求1所述锚固装置从套筒头开始套入接长拉杆上，撑脚垂直抵在张拉槽底壁，接长拉杆穿出千斤顶，在接长拉杆顶端安装垫板和螺母锁紧；c．启动系统，液压站受计算机控制向液压千斤顶供油，千斤顶张拉螺纹钢筋，同步油压传感器A、流量传感器向计算机反馈信息，计算机通过油压传感器A获取张拉时千斤顶的油压信号，通过位移传感器获取油缸的伸出量信号，对接收到的信号进行分析，判断是否符合设定值，若判断结果符合要求，发出信号给液压站，停止向液压千斤顶供油，并保持液压千斤顶内油压不变，同时驱动液压马达工作，驱使涡轮蜗杆带动套筒旋转紧固螺母，同步油压传感器B向计算机反馈液压马达的油压信号，当油压达到设定值后，计算机指令液压马达停止工作，完成扭矩锚固；d．计算机指令液压千斤顶回油卸载，按倒序拆离锚固装置。本专利技术进一步改进方案是，先在张拉槽内底壁上安装锚垫板，再将锚固螺母安装在待张拉螺纹钢筋上，套筒锚固装置的撑脚垂直抵在锚垫板上。本专利技术与现有技术相比，具有以下明显优点：一、本专利技术千斤顶张拉螺纹钢筋，计算机控制终端通过油压传感器A获取张拉时千斤顶的油压信号，通过流量传感器获取油缸的伸出量信号，对接收到的信号进行分析，判断是否符合设定值，若判断结果符合要求，发出信号驱动液压马达工作，驱使涡轮蜗杆带动套筒旋转紧固螺母，同时油压传感器B向计算机控制终端反馈液压马达的油压信号，当油压达到设定值后，计算机控制终端指令液压马达停止工作，完成扭矩锚固，精确控制钢筋张拉力、伸长量与螺母锚固力三个重要指标，优于现行工艺只能进行张拉力和伸长量的控制技术，对减小预应力精轧螺纹钢筋的锚固力损失，提高结构的可靠性具有明显意义。二、目前套筒与套筒头一般为整体的圆筒状，套筒头在旋进螺母时，套筒头与螺母之间的摩阻很大，如果套筒头不能及时跟进下移，这时只能靠套筒头与螺母之间产生相对滑动，加速套筒头的磨损，容易造成套筒头及锚固机构的使用寿命大幅下降，本专利技术套筒与套筒头采用径向三掰式导轨联结方式，套筒头可单独纵向向下移动，及时跟进螺母，适应锚固过程中螺母旋进引起的纵向位置变化。三、通过流量传感器获取液压千斤顶油缸伸出量，即预应力钢筋张拉伸长量，流量传感器无需直接接触千斤顶，可布置在液压站的控制柜内，无需像联结位移传感器那样拖带信号数据线，防止千斤顶在移动搬运过程损害位移传感器及其接头、信号线。同时计算机系统根据液压油流入千斤顶的流量数据及活塞面积参数计算出的油缸伸出量数据的关系，可以判断千斤顶是否出现内部漏油的故障。即当流量增加的幅度大于油缸伸出量的增加幅度时，就意味着活塞与钢套之间的密封出现了问题。千斤顶发生内漏而操作人员未察觉的情况下将有很大危害：一是原先标定的千斤顶与油压表的对应关系将被打破，张拉力将偏离设计张拉力；另一方面预应力控制的“伸长量和张拉力”双控指标很难达到，影响工程质量。四、本专利技术在张拉时，撑脚直接与混凝土张拉槽内锚固螺母下的锚垫板顶压接触，在张拉过程中完成了锚垫板下混凝土的压缩。与通常的撑脚在混凝土张拉槽外支撑的情况相比，可有效减少锚固损失，尤其是锚垫板下混凝土存在轻微缺陷时这种撑脚与锚垫板顶压接触的方法就更具有优势。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为本专利技术锚固装置部分剖视结构示意图。图3为本专利技术套筒与套筒头组合立体图。图4为本专利技术套筒立体图。图5为本专利技术套筒头立体图。图6为本专利技术套筒头与套筒分离状态图。图7为本专利技术锚固装置锚固过程剖视图。具体实施方式如图1至图6所示，本专利技术包括锚固装置1、液压站2和用于数据采集计算的计算机3，锚固装置1包括内置涡轮蜗杆机构的传动箱11、液压马达12、液压千斤顶13、撑脚14和套筒15，传动箱11上端连接液压千斤顶13，下端连接撑脚14，套筒14内置于撑脚14中空腔中，套筒15顶端与涡轮联结，液压马达12输出转轴联结蜗杆，套筒15底端连接套筒头16，套筒头16、套筒15、液压千斤顶13三者在同一中心轴线上，液压千斤顶13、液压马达12分别油路连接液压站2，液压千斤顶13进油路内设油压传感器A4、流量传感器5，液压马达12进油路内设油压传感器B6，油压传感器A4、流量传感器5、油压传感器B6信号连接计算机3，计算机3信号连接液压站2。所述套筒15为顶段圆筒状、中下段周壁纵向间隔切割成瓣状，套筒头16为底段圆筒状、中上段周壁纵向间隔切割成瓣状本文档来自技高网...

【技术保护点】
预应力钢筋数控锚固系统，其特征在于，包括锚固装置（1）、液压站（2）和用于数据采集计算的计算机（3），锚固装置（1）包括内置涡轮蜗杆机构的传动箱（11）、液压马达（12）、液压千斤顶（13）、撑脚（14）和套筒（15），传动箱（11）上端连接液压千斤顶（13），下端连接撑脚（14），套筒（14）内置于撑脚（14）中空腔中，套筒（15）顶端与涡轮联结，液压马达（12）输出转轴联结蜗杆，套筒（15）底端连接套筒头（16），套筒头（16）、套筒（15）、液压千斤顶（13）三者在同一中心轴线上，液压千斤顶（13）、液压马达（12）分别油路连接液压站（2），液压千斤顶（13）进油路内设油压传感器A（4）、流量传感器（5），液压马达（12）进油路内设油压传感器B（6），油压传感器A（4）、流量传感器（5）、油压传感器B（6）信号连接计算机（3），计算机（3）信号连接液压站（2）。

【技术特征摘要】
1.预应力钢筋数控锚固系统，其特征在于，包括锚固装置（1）、液压站（2）和用于数据采集计算的计算机（3），锚固装置（1）包括内置涡轮蜗杆机构的传动箱（11）、液压马达（12）、液压千斤顶（13）、撑脚（14）和套筒（15），传动箱（11）上端连接液压千斤顶（13），下端连接撑脚（14），套筒（14）内置于撑脚（14）中空腔中，套筒（15）顶端与涡轮联结，液压马达（12）输出转轴联结蜗杆，套筒（15）底端连接套筒头（16），套筒头（16）、套筒（15）、液压千斤顶（13）三者在同一中心轴线上，液压千斤顶（13）、液压马达（12）分别油路连接液压站（2），液压千斤顶（13）进油路内设油压传感器A（4）、流量传感器（5），液压马达（12）进油路内设油压传感器B（6），油压传感器A（4）、流量传感器（5）、油压传感器B（6）信号连接计算机（3），计算机（3）信号连接液压站（2）。2.根据权利要求1所述的预应力钢筋数控锚固系统，其特征在于：所述套筒（15）为顶段圆筒状、中下段周壁纵向间隔切割成瓣状，套筒头（16）为底段圆筒状、中上段周壁纵向间隔切割成瓣状，套筒头（16）的瓣状部位（161）和套筒（15）的瓣状缺槽部位（151）相互插接组合成圆筒，圆筒外设置弹性部件（17）连接套筒（15）、套筒头（16），弹性部件（17）变形牵制套筒头（16）下行与套筒（15）分离、及套筒头（16）上行与套筒（15）复合。3.根据权利要求2所述的预应力钢筋数控锚固系统，其特征在于：弹性部件（17）为弹簧，弹簧套装在套筒与套筒头组成的圆筒外，弹簧底端固定连接在套筒底端，套筒头顶端设有A凸边（162），A凸边(162)卡压在...

【专利技术属性】
技术研发人员：董立功，
申请(专利权)人：江苏开通建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32