预应力钢丝绳的连接装置及方法制造方法及图纸

一种预应力钢丝绳连接装置用来更换预应力混凝土管中由于腐蚀失效或为检查而移去的钢丝绳段，并用来恢复混凝土保持在其总合成力为压力状态，装置包含：一连接钢丝绳端部的紧固块，一使紧固块组件隔开的止动螺钉，一个夹紧一组紧固块的夹紧螺栓，和对一组紧固块加压的液压夹紧装置。连接线紧固块与连接的钢丝绳各端连接，外露线紧固块与各存留钢丝绳端部连接。用夹紧装置将紧固件压在一起，施加所需的张力，拉紧夹紧螺栓，保持张力，然后移去夹紧装置。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及修复预应力混凝土管的装置和方法，这种装置和方法通过把一段新的预应力钢丝绳替换由于失效或用于检查目的而移去的旧的预应力钢丝绳段来进行修复预应力混凝土管。由于混凝土的耐久性、成本低和可经受很大的压力，它是一种比较理想的建筑材料。因此，混凝土通常用于材料经受压缩负荷用途，例如基础、墩、人行道和高速公路。虽然混凝土由于能对付压力而著名，但也由于其不能承受张力而同样出名。因此，混凝土不是用作张力状态下的合适的建筑材料。但是混凝土作建筑材料成本低及耐久性好的优点又推动着在张力状态使用增强的混凝土结构的研究。现已发现，如果施加一个外压力使得混凝土结构经受总的合成力为压力，那么该结构就可以用于张力状态。这种施加外压力到混凝土结构上的方法叫做预应力法。对在张力下使用的混凝土施加预应力的一般方法是在足够的拉伸状态下用高强度钢丝绳缠绕混凝土以使混凝土结构在使用时达到承受总的合成力为压力。这种预应力混凝土的普遍应用的形式是制成混凝土管。混凝土管一般用在用其它的材料由于成本高而不能用的场合。这方面使用的实例包括大的主水管道、水坝或其它的流休传送系统，其特点是大量的流体必须在相当的内压力下传送。因此在一些使用中，传送大流量要求的管径为大约3英尺到大约22英尺。由于制造这种大管径要求的材料量，混凝土是这些应用中最经济的建筑材料。由于混凝土管的内壁受到传送流体要求的内液压，因此混凝土管必须施加预应力。这种液压在混凝土的内壁均匀施加一种张力。为了在使用中使管子受到总的合力为压力，管子用受到可足够克服施加的内液压应力的扩张的连续的螺旋形的钢丝绳缠绕。因此，为保证混凝土管处于承受总的合成力为压力的状态，相当重要的是要使缠绕混凝土管的钢丝绳总是保持在精确容许范围内的拉伸状态。在缠绕并固定连接好预应力钢丝绳后，整个管用混凝土灰浆涂复到足够的厚度以使钢丝绳埋没，使它与使用中管子所处的环境隔开。在这种应用中，可能发生包在混凝土管外的钢丝绳受腐蚀或偶然失效的情况。例如，如果灰浆涂层损坏或开裂，可能发生腐蚀。因此，为了测定这种混凝土管的状态，经常要求移去一段预应力钢丝绳并检查钢丝绳以便发现不正常应力或冶金缺陷的迹象。由于钢丝绳腐蚀失效或移去一段用作检查的钢丝绳使得加在混凝土管上的压应力失去一部分，由钢丝绳提供的压应力的损失使得混凝土管受到由内流体压力造成的总的合成力为张力，这会导致混凝土管的灾难性的失效。现有技术中更换腐蚀损坏或进行冶金试验的钢丝绳的方法已不适用。因为钢丝绳切下后，连接钢丝绳要焊到残留端上，这种焊接不仅使钢丝绳的冶金性能变坏，而且由于被连接部分未加应力，可能使接合区内混凝土的预应力不足。因此，迫切需要提供一种在预应力钢丝绳失效或移去后能恢复施加到混凝土管上为克服内部液压所需的压力的装置，同时要求这种装置可对混凝土管施加已知量的压力，并且要求能方便地使用。更换钢丝绳段后，对钢丝绳加应力的普通装置已不适用，因为如管之类的圆柱形物体的合适的预应力要求钢丝绳贴合地包在混凝土管的表面。对夹持钢丝绳并对它施加应力的其它装置会使钢丝绳从管的表面突起。因此，在按照一个最佳实施例实施本专利技术的实践中。提出了一种预应力钢丝绳连接装置，该装置可用来更换用于预应力混凝土管中的已失效的或移去的钢丝绳段，并可用来恢复混凝土管在使用中保持其合成总压力所需的精确量的张力。该装置包含一套与更换的连接钢丝绳两端连接的连接线紧固块和一套与留下的预应力钢丝绳之各端连接的外露线紧固块。每个紧固块包括将紧固块固定到预应力钢丝绳之一端的装置，钢丝绳的表面与紧固块的一个表面相邻。为了对一组与预应力钢丝绳连接的紧固块施加所需量的预应力，使用一种夹紧装置。为了把各紧固块固结在一起以保持预应力采用了螺栓连接。例如，将一个夹紧螺栓插入一紧固块中的通道，从而把一组紧固块固结在一起。止动螺钉从该紧固块的表面突起、暂时防止与连接的外露线紧固块相接触。夹紧装置临时与一个连接紧固块组件的非配合端连接，然而卸下止动螺钉。通过液压缸使夹紧装置相对于连接紧固块加压，从而对预应力钢丝绳施加所需量的张力，一旦达到所需要的张力，就调节止动螺钉，直到它与连结的紧固块表面接触为止，并使连接紧固块组件的夹紧螺栓拉紧，直到压力表上压力下降为止，然后松开夹紧装置，并将它移去。下面参看附图结合实施例来详细说明本专利技术，附图中附图说明图1是接线紧固块和外露线的紧固块的透视图;图2是紧固块的安线槽的端视图;图3是钢丝绳段和紧固块装配在它们最终位置的侧视图;图4是连接到一组紧固块上的夹紧装置。在一个实施例中，一个应力钢丝绳的连接装置包括一对钢制连接线紧固块16和一对外露线紧固块28。在一个1/4英寸的预应力钢丝绳的实施例中，两种紧固块是尺寸约为3/4英寸× 3/4 英寸×2英寸的矩形块。而较细钢丝绳可用较小的紧固块。图1示出一紧固块，它的2英寸长的一边垂直放置，而1 3/4 英寸的一边水平放置。保持这种取向以便进一步说明各种不同的紧固块。应当明白这只是为了说明起见，在使用中也可用其它的取向。两种紧固块有同样的安线槽22和32，它们与紧固块底面成整体。如图2所示，它线槽包括一U形槽，它沿纵向切入各紧固块的底面。各槽壁包括多个方形齿26和36。把拉刀或切刀装置插入起先是光滑的槽中，在间隔位置有选择地切去少量的槽壁，在切口之间留下凸齿。切下的金属简单地堆在槽底(未示出)。这种切削方法产生沿着两槽壁长度均匀突起的未切削部分和凹下的切槽表面。槽的尺寸选择得比被更换的预应力钢丝绳的直径小，以保证放入的钢丝绳是紧配合地装入安线槽中。这种用来连接紧固块与预应力钢丝绳的安线槽已是众所周知的，并在缠绕着预应力混凝土管的钢丝绳端部使用。由于预应力混凝土所用的高抗拉强度(例如250，000磅/英寸2)的钢丝绳的固有硬度，每个紧固块的安线槽的齿部要热处理到洛氏硬度至少为90(15-N)。齿进行热处理使得当钢丝绳导入各紧固块的安线槽中时齿可切入硬的预应力钢丝绳的表面，这就可保证夹紧。在热处理前，必须对紧固块作专门的准备，以保证只在每个紧固块的齿部接受硬化热处理。这一步骤很有必要，以保证对于各紧固块局部受力的区域(例如靠近穿过紧固块的孔)不受通常与硬化相联系的脆性的有害影响。可以用对齿进行渗碳或表面淬火处理来制备紧固块。在渗碳时，紧固块的其余部分保护起来使得只对齿进行表面硬化处理。随后对紧固块进行热处理以使得齿部得到要求的硬度，而在紧固块的本体部仍有存留的延性。图1示出了连接线紧固块16和外露线紧固块28。各连接线紧固块16有一个止动螺钉孔19，它与安线槽22平行，纵向穿过紧固块。止动螺钉孔的中心离紧固块的顶面约为1/4英寸，其直径约为5/16英寸。该螺钉孔从一端钻孔约1 1/4 英寸，并在长度上其余1/2英寸带有螺纹。连接线紧固块还有一夹紧螺栓孔18，它与安线槽及止动螺钉孔19平行，在靠近紧固块的中部纵向穿过紧固块。该螺栓孔的中心离紧固块的顶面约1英寸，其直径约为15/32英寸。整个螺栓孔不带螺纹。外露线紧固块也有一夹紧螺栓孔30，它的中心大致处于紧固块两个表面之间，并平行于安线槽纵向穿过紧固块。两种紧固块设有同样的夹紧螺栓孔，以便当两种紧固块拉紧在一起时，它们的螺栓孔可对齐。夹紧螺栓孔的直径约为15/32英寸。但是，与连接线紧固块的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过连接一段新的钢丝绳来修复一段混凝土的预应力钢丝绳的方法，包括下面步骤：移去一部分预应力钢丝绳，并对其存留的露出端部做好准备工作，使它完整和干净；切下一段与该移去部分长度大致相同的预应力连接钢丝绳；在连接钢丝绳的两端各装上一个连接线紧固块；在原有钢丝绳的露出端各装上一个外露线紧固块；将各连接线紧固块与一外露线紧固块相连结；把一夹紧装置装到一组相连结的紧固块上并把这组紧固块压到一起直到钢丝绳达到要求的张力；把连接的紧固块固定在一起以在钢丝绳中保持要求的预应力张力；和松开并移出夹紧装置。

【技术特征摘要】
US 1992-2-7 07/832,7881.一种通过连接一段新的钢丝绳来修复一段混凝土的预应力钢丝绳的方法，包括下面步骤移去一部分预应力钢丝绳，并对其存留的露出端部做好准备工作，使它完整和干净；切下一段与该移去部分长度大致相同的预应力连接钢丝绳；在连接钢丝绳的两端各装上一个连接线紧固块；在原有钢丝绳的露出端各装上一个外露线紧固块；将各连接线紧固块与一外露线紧固块相连结；把一夹紧装置装到一组相连结的紧固块上并把这组紧固块压到一起直到钢丝绳达到要求的张力；把连接的紧固块固定在一起以在钢丝绳中保持要求的预应力张力；和松开并移出夹紧装置。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于其中一组连接线紧固块和外露线紧固块是一个整体接合的紧固块，在连接钢丝绳两端装上一紧固块的步骤包括把连接钢丝绳之一端连接到一连接线紧固块，而另一端连到该整体接合紧固块，而在原有钢丝绳露出端装上外露线紧固块的步骤包括把钢丝绳的一露出端接到一外露线紧固块，而另一露出端接到所述的整体接合紧固块的另一端。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于每一紧固块包括一安线槽，沿着所述的槽设有多个齿，把钢丝绳连接到紧固块的步骤包括用外力强制纲丝绳进入槽中直到与紧固块的表面齐平。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于把紧固块连结在一起的步骤包括把一组两个紧固块对齐，在该组两个紧固块之间放一垫片，并拉紧连接紧固块以便对垫片加压的夹紧装置。5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于它包括在把所述的紧固块压在一起前把每个紧固块中连结的钢丝绳与混凝土表面对齐。6.一种连接一段新的钢丝绳以替换一段在预应力混凝土管中用的预应力钢丝绳的方法，包括下面步骤除去包复在预应力钢丝绳外面的灰浆层，并使要移去的预应力钢丝绳露出来;切去足够长的钢丝绳使留下的外露钢丝绳完整和干净;测量切去的旧钢丝绳段的长度(CWL);测量露出钢丝绳的长度(EWL);切下一段新的连接钢丝绳装在两个露出钢丝绳端之间;在新的连接钢丝绳两端各装上一个连接线紧固块;在露出的钢丝绳端各装上一个外露线紧固块;把连接钢丝绳与连接在各外露线端之间的连接线紧固块定位使各接头紧固块与一个外露线紧固块相连;把各连接线紧固块与和它相连的外露线紧固块松松地固定在一起;把一个夹紧装置装到一组固定的紧固块上;用液压夹紧装置把紧固块组件压到一起其压力足够恢复所要求的预应力;把所述的这组紧固块用足够的力固定在一起使得液压降低;和从这组紧固块上松开并移去夹紧装置。7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于所述把夹紧的紧固块组件固定在一起的步骤包括把一刚性隔离物固定在一组紧固块之间离开钢丝绳较远处，并把紧固块用螺栓在上述隔离物与钢丝绳之间栓接起来。8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于所述的固定一刚性隔离物的步骤包括在一个紧固块上装上一止动螺钉，并拧动该螺钉到与另一紧固块相接触。9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于所述的止动螺钉装入该紧固块并向前拧动该螺栓直到它从紧固块表面突出以便在施加夹紧力前在紧固块之间提供暂时的隔离，在施加夹紧力时，止动螺钉向后退出，至少退到紧固块表面;在松开夹紧力之前往前拧动止动螺钉直到与另一紧固块表面接触。10.按照权利要求6所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：莱尔夫S弗里德里克，明C古，丹尼I王，
申请(专利权)人：阿迈隆有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]