[实用新型]一种悬索桥索夹螺杆张拉装置

说明书

本实用新型涉及桥梁施工技术领域，本实用新型提供一种悬索桥索夹螺杆张拉装置，该装置包括：穿心式张拉装置，套设在螺杆上，穿心式张拉装置的一端抵持在索夹张拉端表面上；还包括固定锚具，套设在螺杆上，固定锚具抵持在穿心式张拉装置的另一端；还包括超声激励与采集装置，用于向螺杆激励并采集超声波信号；还包括分析与控制装置，与超声激励与采集装置信号连接，用于发出超声激励指令、张拉指令和卸载指令，还用于分析超声波信号，以计算实际张拉效率，判断张拉完成后螺杆实际轴力是否大于设计轴力。能够解决现有技术中由于螺杆回缩引起的螺杆张拉后真实轴力较低的安全风险问题。

技术领域

本实用新型涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种悬索桥索夹螺杆张拉装置。

背景技术

悬索桥索夹螺杆轴力是保障索夹抗滑移性能的主要因素。索夹螺杆轴力不足将会导致索夹在索体上产生滑移，造成吊索连接节点偏位，使得加劲梁及吊索的受力状态发生改变，对结构的整体稳定和承载力等结构性能产生不利影响。同时，索夹在主缆上的滑移会破坏主缆缠丝及防锈层,造成主缆损伤，影响其耐久性能。

目前，悬索桥索夹螺杆多采用人工操作油泵来驱动千斤顶，通过观察机械压力表读数控制张拉力，在张拉到设计吨位时将螺杆螺母拧紧，油泵卸载，完成螺杆张拉。由于螺母拧紧程度难以控制，油泵卸载后，螺杆存在不可避免的回缩，造成螺杆轴力损失，目前在悬索桥索夹螺杆张拉施工中，往往将螺杆设计轴力乘以安全系数作为设计张拉力，进行张拉，以抵消螺杆回缩引起的轴力损失。

然而，安全系数是依据以往经验设置的经验值，往往无法完全抵消螺杆回缩引起的轴力损失，螺杆实际施工质量难以保证。现有技术CN110158476A考虑了索夹螺杆分组张拉过程中的轴力重分布，但没有考虑螺杆回缩引起的轴力损失。现有技术CN110761186A通过给定螺杆螺母转动角度范围来降低螺杆回缩，但仍无法准确估计张拉完成后螺杆中的真实轴力，其精度有待提高。现有技术CN107165050A、CN110374003A和CN110359372A在一定程度上提高了螺杆张拉精度，但均需要在实验室进行超声标定实验，过程复杂，其效率有待提高。根据某桥实测数据，螺杆回缩造成的螺杆轴力损失率高达60％，其轴力损失量远远超出了安全系数所考虑的富余量。

这种由于施工工艺引起的螺杆轴力损失，将导致索夹抗滑移性能存在先天缺陷，给桥梁施工和成桥运营带来极大的风险。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种悬索桥索夹螺杆张拉装置，能够解决现有技术中的张拉完成后的螺杆存在不可避免的回缩，造成螺杆轴力损失，存在安全风险的问题。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

本实用新型提供一种悬索桥索夹螺杆张拉装置，包括：

穿心式张拉装置，其用于套设在螺杆上，所述穿心式张拉装置的一端抵持在索夹表面；

固定锚具，其用于套设在所述螺杆上，所述固定锚具抵持在所述穿心式张拉装置的另一端；

超声激励与采集装置，其用于与所述螺杆连接，其用于向所述螺杆激励并采集超声波信号；

分析与控制装置，其与所述超声激励与采集装置连接，所述分析与控制装置用于发出超声激励与采集指令、及根据采集的超声波信号分析所述螺杆在张拉前、张拉到设计张拉力时和卸载后的超声波声时，以计算张拉效率，确定张拉完成后所述螺杆的实际轴力是否大于设计轴力，还用于发出张拉指令和卸载指令，以调节穿心式张拉装置的张拉程度。

在上述方案的基础上，所述超声激励与采集装置包括：

超声激励装置，其用于发出激励超声信号的电信号；

超声采集装置，其用于采集超声波信号转换成的电信号；