[发明专利]一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置及实施工法

说明书

本发明公开了一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置及实施工法，施工时通过理论计算或者安装监测传感器，组成张拉索力控制系统。张拉时，液压泵站控制千斤顶张拉预应力筋，通过两个锚夹具的交替锚固实现连续张拉，直至预应力筋目标控制应力，计算机系统发出液压泵站保压信号控制液压泵站。计算机系统输出的信号或者监测传感器反馈回来的信息计算分析后，发送顶压作业信号到液压泵站控制液压顶压器，实现锚夹具自动锚固。该装置弥补了人工安装夹片，安装空间不足、锚应力精确度不高、群锚体系索力调整困难、群锚预应力筋预应力离散性大、机械化施工程度不高等缺点，提高了施工效率，有利于标准化、精准化施工。

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置及实施工法。

背景技术

桥梁结构体外预应力筋和群锚体系斜拉索基本都含有涂装层—镀锌、喷涂环氧等，体外预应力锚下有效预应力、群锚中预应力筋应力的均匀性以及锚固效果(滑脱)在规范中有绝对要求，目前，体外预应力筋和斜拉索安装张拉时多采用限位张拉法，由于限位的局限性，造成在张拉过程中，涂装层被刮落在锚夹具牙槽内，严重影响到锚夹具的锚固效率，张拉时张拉控制力受到结构变形影响或者环境影响，或者临时荷载影响等，所有影响因素都会影响到张拉控制力的精确度；在张拉过程中人工配合采用敲打安装夹片锚固，“敲击”未能量化，造成夹片安装均匀度有限；基本上张拉完成后再采用其他设备进行顶压，工序复杂，而且夹片顶压力未能量化控制；群锚索力调索时，群锚预应力筋间距小，人工操作空间不足，不利于索力调整。

目前工艺的缺点：1、人工打紧可能会损伤夹片，且两半夹片打入锚孔后空间位置不对称；2、预应力筋间距小，操作空间有限；3、人工打紧力不均匀，导致预应力筋应力损失较大，直接影响索力离散性；4、理论计算未能确定施工过程影响因素对预应力筋索力的均匀性，夹片安装力未能定量，夹片顶压未能量化；5、施工自动化不足，施工智能化不足。

发明内容

本发明针对现有体外预应力筋和斜拉索在张拉中存在的人工打紧造成夹片损伤、打紧力不均匀影响索力离散性、夹片安装与顶压不能量化等问题，提供一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置及实施工法。

本发明采取以下技术方案实现上述目的：

一种基于群锚系统单根张拉和调索的施工装置，其特征在于，包括张拉端锚夹具(1)、支撑垫座撑杆(3)、支撑垫座面板(4)、顶推限位管(5)、液压顶压器(6)、行程转换支承筒(7)、临时锚夹具Ⅰ(8)、临时锚夹具Ⅱ(9)、千斤顶(11)、液压泵站(12)、计算机系统(13)、固定端锚夹具(15)及群锚体拉索(16)，群锚体拉索(16)连接张拉端锚夹具(1)和固定端锚夹具(15)；支撑垫座撑杆(3)的两端分别与张拉端锚夹具(1)的锚板Ⅰ(101)和支撑垫座面板(4)相连；顶推限位管(5)穿过支撑垫座面板(4)与液压顶压器(6)活塞联结，液压顶压器(6)通过行程转换支承筒(7)与穿心式千斤顶(11)联结；行程转换支承筒(7)内安装临时锚夹具Ⅰ(8)，千斤顶(11)与液压顶压器(6)非接触的一端安装有临时锚夹具Ⅱ(9)；液压泵站(12)分别与千斤顶(11)、液压顶压器(6)及计算机系统(13)相连。其原理是通过在计算机系统(13)中输入群锚体拉索(16)整束控制索力F及其作用下群锚体拉索(16)锚固点相对位移量Δl、工况下温度变化Δt，计算机系统(13)输出预应力筋(14)第一根张拉控制力为F1、第二根张拉控制力F2、···、第n根张拉控制力Fn，n表示预应力筋根数；计算机系统(13)根据预应力筋(14)的张拉控制力发出信号控制液压泵站(12)，液压泵站(12)通过压力控制液压顶压器(6)推送顶推限位管(5)，把夹片推进锚孔，完成张拉和顶压过程。