一种中空自平衡预应力钢棒及预应力张拉夹具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种中空自平衡预应力钢棒，包括中空棒、末端管孔封头、内撑反力棒、楔形夹片和锁定套筒螺母；中空棒头部固定有锁定套筒螺母，尾部固定有末端管孔封头；锁定套筒螺母一端与中空棒配合，另一端具有楔形锥面的内腔；内撑反力棒为一段与中空棒的内腔配合的杆体，从中空棒内腔中纵向穿过，末端支撑在末端管孔封头上，另一端从锁定套筒螺母与楔形夹片内穿过；楔形夹片的楔面与锁定套筒螺母内部的楔形锥面配合，楔面尖头朝向远离中空棒的末端管孔封头方向。本实用新型专利技术装置带有专用的预应力张拉夹具，完成预应力张拉与锁定后可存储预应力，并可搬迁移动和异地安装。本实用新型专利技术装置拓宽了预应力使用范围，效果可靠，适应不同的工程需要。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种预应力钢棒装置及预应力张拉夹具，尤其是涉及一种具有中空自平衡预应力钢棒以及专用于张拉该预应力钢棒的预应力张拉夹具，应用于土木建筑结构中的混凝土结构加筋、岩土地层中的岩土锚固等。
技术介绍
预应力技术出现已有50多年历史，是在加筋混凝土尤其是钢筋混凝土技术发展后出现的一种技术。普通钢筋混凝土结构，主要利用钢筋抗拉强度高来弥补混凝土抗拉能力不足的特点，提高了混凝土结构的整体抗拉、弯、剪、压的能力，使混凝土结构的梁、板等跨度更大，柱、桩等承载力更大。但普通混凝土梁等下部容易出现开裂且变形挠度大，使跨度和承载力及耐久性方面出现不足，使用范围受到制约。预应力技术出现，改变了普通钢筋 混凝土不足，使用范围大为扩展。混凝土结构中受拉主力钢筋用预应力筋代替，通过对预应力筋施加预应力，再将力传递到所穿过的混凝土中，使混凝土受压来弥补混凝土抗拉强度不足，提高抗开裂性，使梁板等构件做等更轻跨度更大，提高耐久性。预应力按施加预应力的手段分先张法和后张法两种。先张法是在一个混凝土构件预制场的预制台上先安装预应力筋，并张拉预应力。再上模板浇混凝土，待混凝土固结达到预定强度时释放预应力使钢筋的预应力传递到混凝土上形成预应力构件。早年的房屋建筑预制混凝土楼板通常用此方法预制。先张法的特点是，工序少且简单，但预应力为直筋，不是曲线，一般为小型构件。可以是钢棒或钢丝。后张法是在混凝土构件中先预留预应力管道，待混凝土浇筑并固结后达到预定强度时，再穿入预应力筋并张拉，预应力锁定在混凝土构件上将力传递到构件中。其特点是可以直线和曲线筋，可以钢绞线和钢棒，范围广。大型的、复杂的结构，基本采用后张法，缺点是施工工序多。预应力钢筋有高强钢丝、高强钢绞线和高强钢棒。高强钢丝和高强钢绞线，单丝通常直径约3. 5mm，用碳钢园盘条多次冷拔而成，极限抗拉强度已达1860MPa，广泛用于预应力混凝土构件、岩土工程锚固中，也用在一些缆索中。高强钢绞线通常见7根钢丝绕成一股。高强钢棒主要有实心精轧螺纹高强钢筋和圆钢棒，用合金钢制成，精轧而成。市场强度可达930Mpa或更高。主要在预应力混凝土梁板的预应力筋，岩土锚杆等。预应力钢绞线因材料延伸率低，预应力张拉变形小，过短时，小的回缩易预应力失效，不易存储预应力。故做预应力筋一般长度在IOm以上。精轧螺纹高强钢筋在现场张拉时，也易产生上述问题。预应力筋一般长度在4m以上。综上所述，目前预应力技术需要两方面改进一是解决短段构件预应力问题，如前所述钢绞线小于10m、钢棒小于4m不适合预应力。二是预应力筋在施加预应力后均不能移动。如大型梁结构需要跨径方向纵向预应力，也需要横向和竖向预应力，梁高4m左右或以下有些部位也需要预应力而现场预应力条件受限等情况；旧结构物加固需要预应力但现场施作预应力有难度等等。为此，需要新的装置和张拉工具来实现改进。
技术实现思路
本技术提供了一种中空自平衡预应力棒装置，该装置在完成预应力张拉与锁定后可存储预应力，并可搬迁移动和异地安装；该装置安装在新筑的混凝土中待固化后可释放预应力，形成预应力混凝土 ；或者，该装置安装在岩土地层的钻孔中或既有结构体的孔中固定后可释放预应力，形成预应力加强的岩土体或旧结构体。本技术还提供了专用于张拉中空自平衡预应力棒装置的一种预应力张拉夹具，该夹具方便进行预应力张拉和锁定，拓宽了预应力使用范围，效果可靠，适应不同的工程需要。一种中空自平衡预应力钢棒，包括中空棒、末端管孔封头、内撑反力棒、楔形夹片和锁定套筒螺母； 所述的中空棒为一段中空管，头部端头固定有锁定套筒螺母，尾部端头固定有末夂而管孔封头；所述的锁定套筒螺母一端内腔有螺纹，与所述的中空棒配合，另一端具有楔形锥面的内腔，容纳楔形夹片；所述的内撑反力棒，为一段与所述中空棒的内腔配合的杆体，一端支撑在末端管孔封头上，另一端从所述的锁定套筒螺母与楔形夹片内穿过；所述的楔形夹片的楔面与锁定套筒螺母内部的楔形锥面配合，其楔面尖头朝向远离中空棒的末端管孔封头方向，用以锁定内撑反力棒。所的锁定套筒螺母为外表面带有四角形、六角形的螺母，便于安装。所述的锁定套筒螺母包括外套筒螺母和连接螺母，所述的连接螺母有内外螺纹，设于外套筒螺母的一端内腔中并螺纹配合，所述的连接螺母的内螺纹与中空棒的一端螺纹配合。所述的锁定套筒螺母的外套筒螺母的内腔设有夹具套，所述的夹具套为圆柱体，内腔具有与楔形夹片的楔面配合的楔形锥面。 所述的末端管孔封头为与中空棒外螺纹连接的外堵头、与中空棒内螺纹固定的内堵头或内堵头与外堵头的组合。所述的中空棒上在头部锁定套筒螺母与尾部末端管孔封头之间的杆体上带有若干个锚固螺母，可以为在中空棒的头部在锁定套筒螺母的内侧带有锚固螺母；或者所述的中空棒的尾部在末端管孔封头的内侧带有锚固螺母；或者所述的中空棒的头部和尾部均有锚固螺母。所述的楔形夹片由两片或三片夹片组成，外表面为圆锥面，内表面带有齿纹。所述的中空棒头部端面与楔形夹片间设有垫圈。所述的内撑反力棒为一段通长杆体或由一段长杆体和一段短杆体组成。所述的长杆体与短杆体之间设有一个环形对中定向套，所述的环形对中定向套为一段直圆管，管内腔中设有隔断，所述的隔断两侧的管内腔分别与长杆体与短杆体相配合。所述的中空棒外表面可以为光面形状，以及为其他提高与混凝土或注浆锚固体的粘结力的一切糙面形状，包括螺纹面或带肋面形状等。本技术装置的预应力方法，包括预应力张拉、锁定和释放，可通过专用的预应力张拉夹具进行张拉。一种预应力张拉夹具，包括支架、滑动卡片、凸轮，所述的支架为一段直管，所述的凸轮活动安装于支架的一端；管壁上设有至少两个对称的环向开孔，环向开孔与支架内腔彼此连通；至少两个相配合的滑动卡片径向设于所述的环向开孔内，滑动卡片上固设有滑动销，滑动销的头部卡入设于所述凸轮上径向布置的滑动槽内，滑动销在滑动槽中能沿其滑动。所述的滑动卡片一端带有圆弧卡口，两侧带有滑轨，所述的至少两个滑动卡片的圆弧卡口互相配合形成圆口 ；所述的滑轨与所述的支架上的环向开孔内壁的滑槽相配合，使滑动卡片能沿所述的环向开孔作径向开合滑动而不能沿支架纵向移动。所述的凸轮套于支架上，外侧设有固定环，使凸轮能沿支架管壁环向转动但不能 沿支架纵向移动。更进一步，所述的滑动槽为圆弧形，每条滑动槽的一端起点靠近凸轮的内孔边缘，终点靠近凸轮的外径边缘。本技术的预应力张拉夹具的支架的一端与千斤顶连接，另一端安装可转动并带动滑动卡片开合的凸轮。当所述的凸轮正反时针转动时，通过所述的一组滑动销沿所述的一组滑动槽正反滑动，带动所述的一组滑动卡片作相对方向移动，产生开合动作，使所述的一组滑动卡片的卡口形成的圆口能变大或变小，滑动卡片的卡口能大小开合并卡住所要张拉的中空自平衡预应力棒，实现预应力张拉和锁定，中空自平衡预应力棒装置，可存储有预应力，可搬运、移动和异地安装，安装在新筑的混凝土体中、岩土体或既有结构体的的孔中，固定后释放预应力，形成预应力结构。本技术装置及夹具制造方便，效果可靠，适应不同的工程需要。附图说明图I为本技术的一种实施例的结构剖视示意图。图2为图I的A-A位置的剖面图示意图。图3为图I的B-B位置的剖面图示意图。图4为本技术的锁定套筒螺母第二种实施方式的结构剖视示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中空自平衡预应力钢棒，其特征在于：包括中空棒（1）、末端管孔封头（2）、内撑反力棒（3）、楔形夹片（4）和锁定套筒螺母（5）；所述的中空棒（1）为一段中空管，头部端头固定有锁定套筒螺母（5），尾部端头固定有末端管孔封头（2）；所述的锁定套筒螺母（5）一端内腔有螺纹，与所述的中空棒（1）配合，另一端具有楔形锥面的内腔，容纳楔形夹片（4）；所述的内撑反力棒（3），为一段与所述中空棒(1)的内腔配合的杆体，一端支撑在末端管孔封头(2)上，另一端从所述的锁定套筒螺母（5）与楔形夹片（4）内穿过；所述的楔形夹片（4）的楔面与锁定套筒螺母（5）内部的楔形锥面配合，其楔面尖头朝向远离中空棒（1）的末端管孔封头（2）方向。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：项小珍，吕志平，沈立恭，王勇，吴航通，
申请(专利权)人：杭州图强工程材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：