锚具制造技术

本发明专利技术涉及锚具，特别涉及具有一新颖楔块的锚具，以及用于锚具的楔块和锚圈。为了改善锚具中楔块的性能，本发明专利技术提供一种楔块，它具有内部和外部非接触部从而形成前端区域，该区域的锥度大于楔块中剩余的部分。在正常荷载的条件下，上述楔块的工作状态与没有前端非接触部的短楔块相同，从而具有很高的锚固效果。但是，在较大荷载，或极限荷载状态下，上述楔块的前端发生塑性变形，从而不会对楔块所夹持的力筋造成磨损。除了上述高性能的楔块以外，本发明专利技术还提供一种锚具用的锚圈，其包括多个台阶。由于在锚圈中设置有台阶，从而可减小将锚圈拉入预应力混凝土结构中的可能，并可减小该结构内部的破裂力。具有上述改进的楔块和改进的锚圈的锚具的锚固效果特别好，具有突出的优点。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锚具，特别是涉及具有一新颖楔块以及一锚圈的锚具，该锚圈用于形成预应力混凝土结构用的锚具。具体来说，本专利技术特别涉及适用于具有多根钢绞线的力筋的所谓现场使用锚具，它包括支承板或类似部件，其压靠于结构物的表面上，但是本专利技术不限于上述种类的锚具。当进行预应力钢筋混凝土结构施工时，在灌注混凝土之后，需要将多根钢筋拉紧。一般来说，上述施工方法包括下述步骤采用多根金属杆形成模板(最后混凝土要浇注于该模板中)；将成对的锚圈以相对方式固定于该模板上；通过多根钢绞线形成的力筋将相对的成对锚圈连接起来，将上述力筋穿过每对锚圈中的第1个，之后穿过塑料管而与该对锚圈中的第2个连接；将力筋中的每根钢绞线穿过一对支承板中开设的孔，该对支承板分别压靠于每个锚圈上形成的表面法兰上；在上述模板中浇注混凝土，将砂浆或类似材料通过泵送入上述锚圈和连接管中，以便对上述力筋中的每根钢绞线进行保护；对上述力筋进行张拉，在上述力筋中的钢绞线处于拉紧状态将它们固定就位，上述固定是通过压入支承板中的孔中的楔块实现的。上述方法为形成预应力混凝土结构时的标准方式。在典型的结构中，上述锚具中的支承板实际上为柱状，其上开设有多个孔。这些孔基本呈截头锥形，该锥形朝向混凝土结构的表面倾斜，其用于接纳多根钢绞线形成的力筋，以及多个楔块。每根预应力钢绞线由多根钢丝，一般为7根钢丝形成。上述楔块呈齿形状，其这样设置，从而在使用时，当力筋处于受力状态时，将上述楔块拉入上述孔中，并且迫使它们将相应的钢绞线夹持住。实际上，一般支承板中的孔包括两个部分，其中的第一截头锥形部分与位于支承板中最靠近混凝土结构表面的区域的柱状部分相贯通。楔块除了可用于多根钢绞线力筋(一般包括4～37根，或更多根的钢绞线)的锚具，还可用于夹持单根钢筋的场合。可发现，如果设有“前端非接触部”，则可提高楔块的楔紧率。附图说明图1A和图1B表示具有前端非接触部的楔块。图1A表示处于正常工作位置的楔块1。在该工作位置，该楔块仅仅伸入上述孔中的截头锥形部分2，并且在有效长度X1范围将钢筋或多根钢丝形成的钢绞线3夹住。在上述正常荷载状态下，楔块1中的前端非接触部4不容易实现夹紧作用，但是在疲劳条件下，在楔块1的前端非接触部4处会产生磨损，在这里，楔块中沿长度X1形成的内部尖齿变成压扁的齿。在图1B所示的极限状态，上述前端非接触部完全嵌入上述孔中的锥形部分，但是在较大荷载作用下，它支承于(即接触于)长度为X2的多根钢丝形成的钢绞线段上，该长度X2基本等于楔块的整个内部长度。应注意到，如上所述，楔块的内部沿整个长度呈齿形状以便与多根钢丝形成的钢绞线3相嵌合。楔块的楔紧率指(处于楔紧状态的钢绞线断裂荷载)/(钢绞线断裂荷载)，在未设有前端非接触部的场合，该楔紧率较小。根据上面分析，显然可知，对于疲劳场合，由于下述原因最佳的楔块不设置前端非接触部，该原因为由于在靠近钢绞线从楔块的上述前端伸出的位置会产生磨损，这样通过楔块夹持的钢绞线经常会产生疲劳情况。上述磨损会引起疲劳裂缝，在反复荷载作用下该裂缝会扩大直至发生疲劳现象。发生磨损有两个主要的条件；第1，在部件之间可能发生磨损的地方必须具有较高的接触压力，但是该压力不足以阻止它们之间产生相对移动；第2，部件之间必须产生相对移动。当满足上述两个条件时，部件之间的压力会产生冷焊接，上述的相对移动会使上述焊接部开裂。部件之间的焊接部的反复形成和开裂是造成导致疲劳裂缝的损坏的原因。在未设有前端非接触部的较短楔块中，下述的机械锚固会防止相对移动，该机械锚固发生于位于钢绞线相对楔块伸出位置的钢绞线和楔块之间。不幸的是，上述的楔块不适合多数的场合，因为在较大荷载状态下钢绞线中所产生的应力梯度很大，从而使楔块的楔紧率减小。为了提高该楔紧率，需要提供一种楔块，它可将传递力逐渐从钢绞线传递到楔块中，如上所述，一般可通过下述的楔块实现上述效果，该楔块长度较长，其具有内部的前端非接触部，这种结构刚好与获得良好的疲劳性能所需要的结构相反。已有的锚具的另一个缺点涉及锚圈本身。已有技术中所公开的锚圈设有较大的顶部，以便阻止由于力筋中的受拉钢绞线的作用而将其拉入混凝土体中。上述锚圈还可呈锥形以便进一步阻止将其向内拉入。但是，由于作用于锚圈上的拉力较大，这样仍然有可能将上述锚圈向内拉入已成形的混凝土体内部，另外由于上述锚圈锥形的特性，在混凝土体中会产生所谓的“破裂力”，该“破裂力”会使锚圈周围的混凝土开裂。为了使上述效果减小到最小程度，一般在上述锚圈周围布设钢筋，并将该钢筋与上述模板连接，以便对上述的破裂力进行控制。锚圈产生的破裂力实际上是很大的，故需要采用大量的钢筋来抵抗该作用力。在采用普通锚圈的极端场合，需要在锚圈周围布置很多的钢筋，从而实际上经常很难通过泵将混凝土灌注到钢筋的周围，并使其沿整个长度范围与锚圈进行有效接触。为了通过解决楔块结构中的问题而改进锚具的性能，本专利技术的第一方面在于提供一种预应力混凝土结构用的锚具，该锚具包括具有至少一个横向孔的支承板；多个锥形楔块；在这里，上述或每个横向孔至少具有截头锥形部，其中心轴线基本与支承板相垂直，在使用时该截头锥形部用于接纳力筋和上述多个楔块，每个楔块具有这样的形状，从而其内部与上述力筋相配合，其外部与上述孔相配合，上述多个楔块和上述孔在使用时这样设置，从而该楔块夹紧处于拉紧状态的力筋以便阻止该力筋的移动，其特征在于每个楔块在其锥形的、或较窄的端部区域设有内非接触部和外部非接触部，以便形成前端，该前端呈锥形，该锥形以比上述楔块中的剩余部分更大的角度倾斜。由于设置内非接触部和外非接触部，在正常荷载状态下可有效地使楔块的前部弯曲而离开力筋，这样可减小产生相对移动的楔块中的前部尺寸，进而减小磨损损坏。每个楔块的形状使其内部与力筋相配合，其外部与上述孔相配合，在使用时上述多个楔块和上述孔设置成上述楔块夹持住受拉的力筋而阻止其移动。最好每个楔块的内部设有夹紧上述力筋的齿形区域。最好上述内非接触部与上述楔块中的内部主表面之间的夹角约为2-4°。最好上述外部非接触部与上述楔块外部主表面之间的夹角约为1-1.5°。最好上述楔块的前端这样设置，从而在正常的荷载状态下上述楔块的有效长度小于在较大荷载状态下的相应长度。最好在正常的荷载状态下，上述楔块中的前端处于非支承状态，并且不与上述力筋或上述支承板相接触。最好在较大荷载状态下，上述前端发生塑性变形，从而处与完全支承状态，并且与上述力筋和支承板相接触。最好上述锚具还包括下述的锚圈，该锚圈包括锥形套管，该套管包括第一和第二端部，上述套管埋入待加强的结构内部；位于套管第一端部的表面法兰；在这里，上述套管的外表面呈朝向套管第二端部倾斜的锥形，该表面上设有多个台阶，每个台阶具有第一和第二端部，每个台阶的第一端部比其第二端部更靠近表面法兰，并且沿垂直方向与套管的中心轴线离开下述的距离，该距离基本等于或小于第二端部沿垂直方向离套管的中心轴线的距离。最好每个台阶的长度相等，并且其倾斜方向与套管的倾斜方向相反。最好每个台阶的第一端部与套管的中心轴线的距离小于或基本等于沿该台阶的位于其第一和第二端部中间的所有点沿垂直方向与套管的中心轴线的距离。最好在靠近每个台阶的第二端部处设有凸部，它构成第二端部的一部分。上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预应力混凝土结构用的锚具，该锚具包括： 具有至少一个横向孔的支承板； 多个锥形楔块；其中， 上述或每个横向孔具有至少一个截头锥形部，其中心轴线基本与支承板相垂直，在使用时该截头锥形部用于接纳力筋和上述多个楔块，每个楔块的形状使其内部与上述力筋相配合，其外部与上述孔相配合，上述多个楔块和上述孔在使用时设置成使该楔块夹紧处于拉紧状态的力筋，以便阻止该力筋的移动，其特征在于：每个楔块在其锥形的或较窄的端部区域设有内部和外部非接触部，以便形成前端，该前端呈锥形，该锥形以比上述楔块剩余部分更大的角度倾斜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DR格林，MA史密斯，D菲利浦斯，
申请(专利权)人：CCL加压系统有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]