[发明专利]无粘结预应力筋可控式锚具分段装置及其装配方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种无粘结预应力筋可控式锚具分段装置及其装配方法和应用，属于预应力混凝土结构应用领域，主要应用于大跨结构、体育场馆等无粘结预应力梁、板等构件。

背景技术

近年来，随着建设技术的发展，预应力混凝土结构也得到迅速发展，尤其是无粘结预应力混凝土结构，其具有无需预留孔道，适合复杂、曲线布筋的构件；施工简便；可补张拉；抗腐蚀能力强等优点得到大量应用。

在实际工程应用中往往出现多跨连续预应力梁，其长度有几十米甚至上百米，对采用无粘结预应力筋的多跨连续梁或楼板，在没有分段布置、分段张拉的情况下会产生不利的影响，主要表现为：

1)预应力损失大。对于几十米甚至是上百米的无粘结预应力梁的损失很大，预应力筋的孔道摩擦损失是与预应力筋的长度和梁跨数成正比的，预应力筋越长，摩擦损失越大，梁跨数越多，摩擦损失越大。即使采用两段张拉预应力，其预应力损失也会很大，尤其是多跨连续预应力梁。

2)锚具影响每一跨。锚具是无粘结预应力建立和保持的关键。对其安全可靠性、耐久性提出较高的要求。无粘结预应力筋的锚具在多跨连续梁的两个边跨梁外侧，且无粘结预应力筋在多跨梁中是可以自由滑动的，如其中一个锚具失效时，多跨连续梁的每一跨都会受到影响，因失去有效预应力而发生破坏，后果很严重。

3)每跨之间相互影响。无粘结预应力梁的特点之一就是无粘结预应力筋在多跨梁中是可以自由滑动的，对与多跨连续预应力梁，如其中一跨预应力梁受力较大而发生过大变形时，会影响到其他跨的预应力梁的受力及变形；如中一跨预应力梁发生破坏时，会影响到其他跨的预应力梁，甚至会发生连续破坏的情况。

4)区格的相互影响。对于几十米的无粘结预应力多跨楼板来说，在不分段时，存在由于部分区格的楼板温度变化大时，会影响其他区格楼板的受力及变形；产生连锁裂缝现象。

目前，无粘结预应力筋的分段是很好的解决办法，其主要方法有：

1)预应力筋分段布置。多跨连续预应力梁采用分段布置，分段张拉，但分段的部位需要预应力筋出楼板面张拉或者是在梁加腋端张拉，会增加预应力筋长度、加腋成本和施工工期。

2)预应力筋连接器。每一跨分段浇筑，分段布置，分段张拉，预应力筋采用连接器连接，无需预应力筋出楼板面或梁加腋张拉，不会增加预应力筋长度，但需分段浇筑，也同样会增加成本及施工工期。

总体而言，无粘结预应力多跨连续梁的分段问题尚未得到很好的解决。针对这些问题，提出无粘结预应力多跨连续梁分段装置。

发明内容

本发明目的在于针对上述无粘结预应力多跨连续梁或楼板的分段问题，提出了一种无粘结预应力筋可控式锚具分段装置及其装配方法和应用，其主要通过在无粘结预应力筋上布置可控式锚具分段装置，可以有效的解决上述无粘结预应力多跨连续梁预应力损失大、锚具影响每一跨、每一跨之间相互影响及预应力楼板区格相互影响等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种无粘结预应力筋可控式锚具分段装置，包括双向锚杯、左夹片、左螺纹套管、右螺纹套管、外螺纹套管、右夹片；所述双向锚杯长方向轴线处留有预应力筋穿过的通孔；所述双向锚杯内部中心处通孔直径大于双向锚杯左、右两侧外端部的只用于穿过预应力筋的通孔直径；所述双向锚杯的内部中心处通孔左、右两侧外开有双向对称的锥形孔，左、右锥形孔内分别设置有左夹片和右夹片；所述左夹片和右夹片均由多片锥形夹片组成，且锥形夹片锥度均与双向锚杯的左、右锥形孔相互匹配；左夹片和右夹片尾部均设置有斜向开孔耳板；所述左螺纹套管和右螺纹套管分别与左夹片和右夹片的尾部斜向开孔耳板相连；所述外螺纹套管螺纹连接所述左螺纹套管和右螺纹套管，且双向锚杯上方中部设置有可使左夹片、左螺纹套管、外螺纹套管、右螺纹套管和右夹片通过的竖孔，竖孔与双向锚杯内部中心处通孔连通；其中，外螺纹套管正向转动时可使左螺纹套管、右螺纹套管相向移动，且可带动左夹片和右夹片内收，进而松开所加持的预应力筋；外螺纹套管反向转动时可使左螺纹套管、右螺纹套管反向移动，且可带动左夹片和右夹片外推，进而夹紧所加持的预应力筋。

进一步地，所述左夹片和右夹片均由2-3片锥形夹片组成。

进一步地，所述斜向开孔耳板倾斜方向分别与左、右锥形孔的锥形方向相反。

进一步地，所述竖孔为长方形孔，其长度方向沿通孔方向，其中，竖孔长度为左夹片或右夹片的长度加50mm；竖孔宽度为左夹片或右夹片合围直径长度加50mm。

进一步地，双向锚杯中左、右对称的锥形孔长度分别为左夹片或右夹片的长度加50mm。