[发明专利]用于梯形轨枕的预应力横向张拉装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土轨枕生产领域，尤其涉及梯形轨枕的预应力张拉装置和方法。

背景技术

当前生产的地铁用梯形轨枕以及有碴道床梯形轨枕中设计有横向预应力，这类轨枕采用PC钢棒作为预应力筋。由于梯形轨枕的设计及施工技术均引进自日本，目前没有在轨枕中施加这种横向预应力的经验，国内市场也没有相应的工装设备。且PC钢棒采用M11的螺母锚固，是非中国标准联接螺纹，目前国内市场上购买的拉杆式千斤顶没有与之配套的连接器。为了节省成本，发明人利用现有的穿心式千斤顶，设计出一种张拉装置，进行横向预应力施工。

发明内容

本发明目的是提供一种操作简单方便、成本低并且安全可靠的用于梯形轨枕的预应力横向张拉装置。

因此，本发明提供一种用于梯形轨枕的预应力横向张拉装置，其中，该装置包括穿心式千斤顶，布置在该千斤顶和梯形轨枕之间的支承构件，延伸穿过该千斤顶和支承构件的拉杆，将拉杆的带螺纹的一端和梯形轨枕中的PC钢棒相连接的联接件，以及将拉杆的另一端锁紧的夹片锚具。这里采用夹片式锚具锁紧拉杆的另一端，是为了千斤顶的力传递给拉杆，进而传递给PC钢棒。

在本发明的一个实施方案中，该联接件为联接螺母，其将拉杆与PC钢棒相联接，从而通过螺纹连接将拉杆的拉力传递到PC钢棒，使其产生弹性伸长。在该方案中，该联接螺母优选采用45Mn钢制成，经过调质处理后其硬度为HRC45～HRC52。其中，PC钢棒为本领域技术人员熟知的预应力混凝土用钢棒。并且，本领域技术人员应当理解，其它合适的联接件也是可行的。

由于锚穴的深度较深，作用空间较小，不方便接触到锚固螺母，即在PC钢棒张拉到预定的设计张力并产生一定的伸长值后，无法手动拧紧锚固螺母。因此，该预应力横向张拉装置还有利地包括圆筒形套筒，该套筒构造成其内径大于联接螺母的外径，并且该套筒一端用于和锚固PC钢棒的螺母配合，而其另一端沿周向均匀分布地设有四个小孔，以便与钩形扳手配合。本领域技术人员应当明白，除了设置圆筒形套筒以外，还可以采用适合在梯形轨枕的外侧操作来拧紧锚固螺母的其它任何装置，例如铰链扳手等。

按照本发明的一个实施方案，该支承构件为由中间钻设有圆孔的支承板和沿圆周向均匀分布的三条支承腿构成的支承凳，作为千斤顶的支承以保证拧紧锚固螺母的操作空间，其中圆孔的直径大于拉杆的直径，使得拉杆能够通过。在本发明中，为了保证张拉的安全性，确保拉杆有足够的强度，该拉杆优选由PC钢棒加工制成，保留PC钢棒的带螺纹的一端。

另外，本发明还提供一种对梯形轨枕进行预应力横向张拉的方法，其包括以下步骤：

a)将锚固螺母在梯形轨枕中的PC钢棒上拧紧；

b)将拉杆依次穿过穿心式千斤顶、支承构件，然后将联接件的一端连接到该拉杆的带螺纹的一端；

c)将该联接件的另一端与梯形轨枕中的PC钢棒相联接，使该拉杆与PC钢棒连成一体；

d)用夹片式锚具锁紧该拉杆；

e)启动穿心式千斤顶，缓慢张拉PC钢棒，张拉到预定拉力后，再次拧紧锚固螺母，锁紧PC钢棒；

g)关闭该穿心式千斤顶，将该拉杆与联接件松开。

按照本发明的一个实施方案，该联接件优选为联接螺母，在通过该联接螺母来联接PC钢棒和拉杆时，分别将钢棒和拉杆各拧进该联接螺母长度的一半，以保持联接螺母的受力处于最佳状态。

在根据本发明的上述方法中，为了便于拧紧锚固螺母，还包括在步骤a)中已拧紧的锚固螺母上套上圆筒形套筒的步骤。另外在步骤e)中，在PC钢棒被张拉到预定的拉力以后，将钩形扳手放通过该圆筒形套筒来再次拧紧该锚固螺母，从而锁紧PC钢棒。

根据本发明的用于梯形轨枕的预应力横向张拉装置，针对梯形轨枕的几何外形以及PC钢棒的使用特点设计的，能够在保证安全质量的前提下，方便快捷地实现梯形轨枕的横向张拉施工，并且具有操作简单方便、成本低的特点。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：

图1为梯形轨枕的张拉锚穴的结构示意图；

图2是根据本发明的用于梯形轨枕的预应力横向张拉装置的一个实施例的结构示意图；

图3为图2中的预应力横向张拉装置的联接螺母的结构示意图；

图4为图2中的预应力横向张拉装置的套筒的结构示意图。

具体实施方式