[发明专利]一种预应力钢索或钢绞线与支杆端头的连接结构

说明书

技术领域

本发明涉及在工程各个领域中采用的支撑鱼腹梁或张弦梁中。对于该两种梁结构，均采用预应力钢绞线结合支杆对底梁进行加强，本专利具体涉及一种支杆端头结构，主要用于对现行使用的支杆端头进行改进，特别适用于鱼腹梁支撑支杆端头。

背景技术

“鱼腹梁”是在工业厂房中常用的一种等强度梁，主要根据梁内力不同而设置不同截面的空腹式框架结构梁，使得结构每一个截面上的最大正应力均等于材料的许用应力。由于其形似鱼腹，故而称之为“鱼腹梁”（如图1所示）。现今部分科研单位对其进行改进并应用于基坑工程和大跨度结构（采用张弦梁）中，采用型钢和预应力钢绞线结合形成一种易于拆装、施工迅速、可循环利用的支撑结构，进而形成鱼腹梁支撑系统形成基坑的内支撑，或用于大跨度悬挂结构中。相对于工业厂房中的鱼腹梁，其不同点在于该梁的曲梁由原受拉构件改为可施加预应力的钢绞线。在基坑工程中，鱼腹梁与大跨度的型钢对撑结合，鱼腹梁1的两角点与型钢对撑（主要承受压力）固结形成一种封闭的内支撑系统（如图2所示）。基坑开挖前，型钢对撑与鱼腹梁钢绞线同时施加预应力，待预应力达到设计值后进行土方开挖。该支撑系统最的主要优点是鱼腹梁为紧贴围护墙（桩）的结构，只有两端的型钢对撑横跨在基坑两侧，因此在对撑之间区域没有任何的施工构件，土方开挖、钢筋绑扎和混凝土浇筑等工序均较常规密集的对撑系统作业空间大、施工迅速；其次是该类支撑系统均由型钢和钢绞线经螺栓或焊接构成，构件可工厂预制、现场拼装、拆除，可循环利用、经济指标低，符合现在低碳、绿色的环保理念。

然而，该项技术的研制和应用尚处于初期阶段，很多地方存在不足，亟需进一步优化。对于鱼腹梁结构而言，其主要问题为钢绞线易磨损、断丝，一旦磨损到一定程度，钢绞线发生断裂将可能危及到现场工作人员的安全甚至基坑的坍塌，这在循环利用系统中是绝对不允许的。

同样，对于张弦梁结构中，由于支杆与预应力钢绞线不是完全固定的，在受到动荷载时极易发生摩擦，严重缩短了钢绞线的使用寿命。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种预应力钢索或钢绞线与支杆端头的连接结构，能够避免钢绞线易磨损、断丝的现象，延长结构的使用寿命，可用于鱼腹梁或张弦梁中。

为了实现以上目的，本发明的技术方案是：一种预应力钢索或钢绞线与支杆端头的连接结构，其特征在于在支杆的顶端安装有滚轮装置，所述预应力钢索或钢绞线通过该滚轮装置与支杆连接。所述滚轮装置包括平行设置的上板和下板，所述上、下板开有滚轴孔，在上、下板的滚轴孔内穿设有一滚轴，所述滚轴上套有滚轮。当钢绞线数量较多时候可以增加中板，在上板和中板之间设一滚轮，在中板与下板之间设一滚轮。滚轮的外表面呈内凹的光滑弧面。当钢绞线数量较少或其位置需精确固定时，可在滚轮外表圆弧面上增设一个个的小凹槽，每个凹槽对应于若干根钢绞线。滚轮外径为80~120mm，滚轮与滚轴之间间隙为1~2mm，滚轮外表面的内凹弧面的曲率半径为220~280mm，小凹槽的曲率半径为10~30mm。该滚轮系统采用锚固板与支撑支杆顶端的挡头板通过高强螺栓连接。上板、中板和下板厚度为6~12mm，平面尺寸5*5~35*35cm，上板、中板和下板与锚固板采用焊接连接。上板与中板以及中板与下板之间，在滚轮两侧分别焊接有一托板，与上、中、下板构成一稳固整体。

在预应力施加过程中钢绞线伸长、沿着钢滚轮顺畅滚动，从而避免钢绞线在型钢凸边上滑动而导致钢绞线磨损、断丝。由于鱼腹梁的跨度变化范围较大，可从几米至数十米，因此滚轮轴的尺寸可根据其跨度或钢绞线的数量计算确定。新型的压杆顶端的滚轮系统，易于施加预应力并减小钢绞线预应力施加过程中磨损、断丝等情况；降低施工危险系数、延长预应力钢绞线的使用寿命。

附图说明

图1 为工业厂房中鱼腹梁示意图。

图2 为装配式鱼腹梁内支撑系统应用实例。

图3为现有技术中鱼腹梁支撑系统构造图。

图4 为现有技术中支杆端头构造图。

图5为本发明的鱼腹梁构造图。

图6为本发明的鱼腹梁支撑支杆端头结构的大样图。

图7为图6的剖面图。

具体实施方式