一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置及实施工法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置及实施工法，施工时通过理论计算或者安装监测传感器，组成张拉索力控制系统。张拉时，液压泵站控制千斤顶张拉预应力筋，通过两个锚夹具的交替锚固实现连续张拉，直至预应力筋目标控制应力，计算机系统发出液压泵站保压信号控制液压泵站。计算机系统输出的信号或者监测传感器反馈回来的信息计算分析后，发送顶压作业信号到液压泵站控制液压顶压器，实现锚夹具自动锚固。该装置弥补了人工安装夹片，安装空间不足、锚应力精确度不高、群锚体系索力调整困难、群锚预应力筋预应力离散性大、机械化施工程度不高等缺点，提高了施工效率，有利于标准化、精准化施工。

A construction device and its implementation method based on single tension and cable adjustment based on group anchor system

The invention discloses a construction device and a construction method based on single tension and adjustment of group anchor system. During construction, a tension control system is constituted by theoretical calculation or monitoring sensors. When stretching, the hydraulic pump station controls the jack to stretch the prestressing tendons, and realizes continuous tension through the alternate anchorage of the two anchors and clamps, until the prestressing tendon targets control the stress, and the computer system sends out the hydraulic pump station's pressure retaining signal to control the hydraulic pumping station. After calculating and analyzing the information output from the computer system or monitoring sensors, the top pressure operation signal is sent to the hydraulic pump station to control the hydraulic top pressure device, so that the anchor fixture is automatically anchored. The device for manual installation clip, installation space, anchor stress accuracy is not high, the anchorage system of cable force adjustment difficulties and group anchor prestressing ribs discreteness, the degree of mechanization construction disadvantages, improve construction efficiency, is conducive to the standardization and precision of construction.

【技术实现步骤摘要】
一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置及实施工法
本专利技术属于土木工程
，具体涉及一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置及实施工法。
技术介绍
桥梁结构体外预应力筋和群锚体系斜拉索基本都含有涂装层—镀锌、喷涂环氧等，体外预应力锚下有效预应力、群锚中预应力筋应力的均匀性以及锚固效果(滑脱)在规范中有绝对要求，目前，体外预应力筋和斜拉索安装张拉时多采用限位张拉法，由于限位的局限性，造成在张拉过程中，涂装层被刮落在锚夹具牙槽内，严重影响到锚夹具的锚固效率，张拉时张拉控制力受到结构变形影响或者环境影响，或者临时荷载影响等，所有影响因素都会影响到张拉控制力的精确度；在张拉过程中人工配合采用敲打安装夹片锚固，“敲击”未能量化，造成夹片安装均匀度有限；基本上张拉完成后再采用其他设备进行顶压，工序复杂，而且夹片顶压力未能量化控制；群锚索力调索时，群锚预应力筋间距小，人工操作空间不足，不利于索力调整。目前工艺的缺点：1、人工打紧可能会损伤夹片，且两半夹片打入锚孔后空间位置不对称；2、预应力筋间距小，操作空间有限；3、人工打紧力不均匀，导致预应力筋应力损失较大，直接影响索力离散性；4、理论计算未能确定施工过程影响因素对预应力筋索力的均匀性，夹片安装力未能定量，夹片顶压未能量化；5、施工自动化不足，施工智能化不足。
技术实现思路
本专利技术针对现有体外预应力筋和斜拉索在张拉中存在的人工打紧造成夹片损伤、打紧力不均匀影响索力离散性、夹片安装与顶压不能量化等问题，提供一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置及实施工法。本专利技术采取以下技术方案实现上述目的：一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置，其特征在于，包括张拉端锚夹具(1)、支撑垫座撑杆(3)、支撑垫座面板(4)、顶推限位管(5)、液压顶压器(6)、行程转换支承筒(7)、临时锚夹具Ⅰ(8)、临时锚夹具Ⅱ(9)、千斤顶(11)、液压泵站(12)、计算机系统(13)、固定端锚夹具(15)及群锚体拉索(16)，群锚体拉索(16)连接张拉端锚夹具(1)和固定端锚夹具(15)；支撑垫座撑杆(3)的两端分别与张拉端锚夹具(1)的锚板Ⅰ(101)和支撑垫座面板(4)相连；顶推限位管(5)穿过支撑垫座面板(4)与液压顶压器(6)活塞联结，液压顶压器(6)通过行程转换支承筒(7)与穿心式千斤顶(11)联结；行程转换支承筒(7)内安装临时锚夹具Ⅰ(8)，千斤顶(11)与液压顶压器(6)非接触的一端安装有临时锚夹具Ⅱ(9)；液压泵站(12)分别与千斤顶(11)、液压顶压器(6)及计算机系统(13)相连。其原理是通过在计算机系统(13)中输入群锚体拉索(16)整束控制索力F及其作用下群锚体拉索(16)锚固点相对位移量Δl、工况下温度变化Δt，计算机系统(13)输出预应力筋(14)第一根张拉控制力为F1、第二根张拉控制力F2、···、第n根张拉控制力Fn，n表示预应力筋根数；计算机系统(13)根据预应力筋(14)的张拉控制力发出信号控制液压泵站(12)，液压泵站(12)通过压力控制液压顶压器(6)推送顶推限位管(5)，把夹片推进锚孔，完成张拉和顶压过程。进一步的，基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置，还包括传感器(2)和临时锚夹具III(10)，临时锚夹具III(10)压在传感器(2)上，传感器(2)与计算机系统(13)连接；传感器(2)安装在群锚体拉索(16)上的第一根预应力筋(1601)上，传感器(2)安装位置为张拉端锚夹具(1)的锚板Ⅰ(101)端面、固定端锚夹具(15)的锚板Ⅱ(1501)端面、张拉端锚夹具(1)与固定端夹具(15)之间的第一根预应力筋(1601)上上任一处。该装置通过传感器(2)采集第一根预应力筋(1601)的结构变形形成的控制索力，反馈到计算机系统(13)，为其他预应力筋提供参考基准。进一步的，基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置还包括传感器(2)，传感器(2)与计算机系统(13)连接；传感器(2)安装在固定端锚夹具(15)与固定端锚夹具(15)的锚垫板Ⅱ(1502)之间或张拉端锚夹具(1)和固定端锚夹具(15)之间的任一处。该装置通过传感器(2)采集已安装的预应力筋的结构变形形成的控制索力，反馈到计算机系统(13)，为其他预应力筋提供参考基准。进一步的，支撑垫座面板(4)截面为多孔位板构造，孔位与锚夹具(1)孔位排列相同，以便于预应力筋的通过。进一步的，顶推限位管(5)为圆筒结构，其外径比支撑垫座面板(4)的孔径小，顶推限位管(5)的高度与支撑垫座高度对应，以利于顶推限位管(5)在支撑垫座面板(4)的孔中自由移动。进一步的，行程转换支承筒(7)为套筒结构，以满足心千斤顶(11)实现缩缸回程。进一步的，液压顶压器(6)分为前压板(601)、顶压器主体(602)、后压板(603)三部分构造，前压板(601)压在支撑垫座面板(4)上，后压板(6-3)与行程转换支承筒(7)以螺纹形式相连，液压顶压器主体(602)两端分别与前压板(601)和后压板(603)相连，前压板(601)端面构造形状为梅花形，避免与周围预应力筋干涉。一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置的实施工法，其特征在于，步骤如下：步骤一、预应力筋(14)初始张拉时，在计算机系统(13)中输入群锚体拉索(16)整束控制索力F、整束控制索力F作用下群锚体拉索(16)锚固点相对位移量Δl、工况下温度变化量Δt，由计算机系统(13)输出待张拉预应力筋(14)第一根张拉控制力F1、第二根张拉控制力F2、···、第n根张拉控制力Fn，n表示预应力筋根数；步骤二、预应力筋(14)通过工作夹具锚固在张拉端锚夹具(1)和固定端锚夹具(15)上，千斤顶(11)、行程转换支撑筒(7)、液压顶压器(6)和顶推限位管(5)组合成整体，全部穿入预应力筋(14)，其中顶推限位管(5)同时穿过支撑垫座面板(4)，到达工作夹片前端；步骤三、预应力筋(14)张拉时，预应力筋(14)和夹片同步被拔出，拔出后被顶推限位管(5)限制夹片处在锚孔内，通过临时锚夹具Ⅰ(8)、临时锚夹具Ⅱ(9)的交替锚固实现连续张拉，连续张拉过程中工作夹片处于悬空状态；步骤四、张拉过程中，计算机系统(13)根据预应力筋(14)的张拉控制力发出信号控制液压泵站(12)，液压泵站(12)通过压力控制液压顶压器(6)推送顶推限位管(5)，把夹片推进锚孔，完成一次张拉和顶压；步骤五、完成张拉和顶压后拆除支撑垫座撑杆(3)、支撑垫座面板(4)、顶推限位管(5)、液压顶压器(6)、行程转换支承筒(7)、临时锚夹具Ⅰ(8)、临时锚夹具Ⅱ(9)、千斤顶(11)，移位至下一根待张拉预应力筋，重复步骤二到步骤五。一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置的实施工法，其特征在于，步骤如下：步骤一、预应力筋(14)初始张拉时，根据控制索力安装传感器(2)；步骤二、预应力筋(14)通过工作夹具锚固在张拉端锚夹具(1)和固定端锚夹具(15)上，千斤顶(11)、行程转换支撑筒(7)、液压顶压器(6)和顶推限位管(5)组合成整体，全部穿入预应力筋(14)，其中顶推限位管(5)同时穿过支撑垫座面板(4)，到达工作夹片前端；步骤三、预应力筋(14)张拉时，预应力筋(14)和夹片同步被拔出，拔出后被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置，其特征在于，包括张拉端锚夹具(1)、支撑垫座撑杆(3)、支撑垫座面板(4)、顶推限位管(5)、液压顶压器(6)、行程转换支承筒(7)、临时锚夹具Ⅰ(8)、临时锚夹具Ⅱ(9)、千斤顶(11)、液压泵站(12)、计算机系统(13)、固定端锚夹具(15)及群锚体拉索(16)，群锚体拉索(16)连接张拉端锚夹具(1)和固定端锚夹具(15)；支撑垫座撑杆(3)的两端分别与张拉端锚夹具(1)的锚板Ⅰ(101)和支撑垫座面板(4)相连；顶推限位管(5)穿过支撑垫座面板(4)与液压顶压器(6)活塞联结，液压顶压器(6)通过行程转换支承筒(7)与穿心式千斤顶(11)联结；行程转换支承筒(7)内安装临时锚夹具Ⅰ(8)，千斤顶(11)与液压顶压器(6)非接触的一端安装有临时锚夹具Ⅱ(9)；液压泵站(12)分别与千斤顶(11)、液压顶压器(6)及计算机系统(13)相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置，其特征在于，包括张拉端锚夹具(1)、支撑垫座撑杆(3)、支撑垫座面板(4)、顶推限位管(5)、液压顶压器(6)、行程转换支承筒(7)、临时锚夹具Ⅰ(8)、临时锚夹具Ⅱ(9)、千斤顶(11)、液压泵站(12)、计算机系统(13)、固定端锚夹具(15)及群锚体拉索(16)，群锚体拉索(16)连接张拉端锚夹具(1)和固定端锚夹具(15)；支撑垫座撑杆(3)的两端分别与张拉端锚夹具(1)的锚板Ⅰ(101)和支撑垫座面板(4)相连；顶推限位管(5)穿过支撑垫座面板(4)与液压顶压器(6)活塞联结，液压顶压器(6)通过行程转换支承筒(7)与穿心式千斤顶(11)联结；行程转换支承筒(7)内安装临时锚夹具Ⅰ(8)，千斤顶(11)与液压顶压器(6)非接触的一端安装有临时锚夹具Ⅱ(9)；液压泵站(12)分别与千斤顶(11)、液压顶压器(6)及计算机系统(13)相连。2.根据权利要求1所述的基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置，其特征在于，还包括传感器(2)和临时锚夹具III(10)，临时锚夹具III(10)压在传感器(2)上，传感器(2)与计算机系统(13)连接；传感器(2)安装在群锚体拉索(16)的第一根预应力筋(1601)上，传感器(2)安装位置为张拉端锚夹具(1)的锚板Ⅰ(101)端面、固定端锚夹具(15)的锚板Ⅱ(1501)端面、张拉端锚夹具(1)与固定端夹具(15)之间群锚体拉索(16)的任一处。3.根据权利要求1所述的基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置，其特征在于，还包括传感器(2)，传感器(2)与计算机系统(13)连接；传感器(2)安装在固定端锚夹具(15)与固定端锚夹具(15)的锚垫板Ⅱ(1502)之间或张拉端锚夹具(1)和固定端锚夹具(15)之间的任一处。4.根据权利要求2或3任一项所述的基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置，其特征在于，支撑垫座面板(4)截面为多孔位构造，孔位与锚夹具(1)孔位排列相同。5.根据权利要求2或3任一项所述的基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置，其特征在于，顶推限位管(5)为圆筒结构，其外径比支撑垫座面板(4)的孔径小，顶推限位管(5)的高度与支撑垫座面板(4)的高度对应。6.根据权利要求2或3任一项所述的基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置，其特征在于，行程转换支承筒(7)为套筒结构。7.根据权利要求2所述的基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置，其特征在于，液压顶压器(6)分为前压板(601)、顶压器主体(602)、后压板(603)三部分构造，前压板(601)压在支撑垫座面板(4)上，后压板(603)与行程转换支承筒(7)以螺纹形式相连，液压顶压器主体(602)两端分别与前压板(601)和后压板(603)相连，前压板(601)端面构造形状为梅花形。8.一种利用权利要求1所述的基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置的实施工法，其特征在于，步骤如下：步骤一、预应力筋(14)初始张拉时，在计算机系统(13)中输入群锚体拉索(16)整束控制索力F、整束控制索力F作用下群锚体拉索(16)锚固点相对位移量Δl、工况下温度变化量Δt，由计算机系统(13)输出预应力筋(14)第一根张拉控制力F1、第二根张拉控制力F2、···、第n根张拉控制力Fn，n表示预应力筋根数；步骤二、预应力筋(14)通过工作夹具锚固在张拉端锚夹具(1)和固定端锚夹具(15)上，千斤顶(11)、行程转换支撑筒(7)、液压顶压器(6)和顶推限位管(5)组合成整体，全部穿入预应力筋(14)，其中顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦福堂，韦洁，窦勇芝，宾俞华，
申请(专利权)人：柳州欧维姆机械股份有限公司，柳州欧维姆工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45