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CN103132457A - 多束锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰及施工方法 - Google Patents

多束锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰及施工方法 Download PDF

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CN103132457A CN2013100966262A CN201310096626A CN103132457A CN 103132457 A CN103132457 A CN 103132457A CN 2013100966262 A CN2013100966262 A CN 2013100966262A CN 201310096626 A CN201310096626 A CN 201310096626A CN 103132457 A CN103132457 A CN 103132457A
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张伟
郭恒
宋福渊
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Abstract

一种多束锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰及施工方法，所述球铰包括反力锚具和空心千斤顶，还包括球铰球体和球铰球壳，所述球铰球壳与空心千斤顶通过固定件固定连接，所述球铰球体嵌入球铰球壳内，其顶面比球铰球壳顶面高，并在球铰球体高出部分侧面插入销子，所述销子的端部与球铰球壳顶面贴紧，所述球铰球体和球铰球壳上均开有和空心千斤顶上的中孔对正的通孔。解决现有的多束锚杆或锚索在张拉过程中由于每根锚杆或锚索承担的拉力不同导致锚杆或锚索被拉断，无法实现所有锚杆或锚索均匀受力的技术问题，可广泛应用于锚杆或锚索的张拉工艺，尤其适用于多束锚杆或锚索的均匀张拉。

Description

多束锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰及施工方法
技术领域
 本发明涉及一种锚杆或锚索的张拉装置及施工方法，特别是一种多束锚杆或锚索张拉装置及施工方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，各类建筑物建设方兴未艾。预应力锚杆施工技术广泛应用于各类基坑支护中。在多束预应力锚杆（索）张拉锁定过程中，一般直接采用空心千斤顶进行张拉。
然而，直接采用空心千斤顶进行张拉的工艺存在以下两点明显缺陷：（1）安全事故易发；（2）费时费力、效率低下。
一、安全事故易发
直接采用空心千斤顶进行张拉保证了每根钢筋（绞线）端头的位移相等，但每根钢绞线承载的拉力不等。据相关工程项目监测数据表明，这种工艺带来的拉力差异性有时非常明显，各根钢筋（绞线）间的拉力甚至相差数百千牛，直接的后果是有的钢筋（绞线）承担的拉力非常小，有的钢筋（绞线）则承担的拉力太大达到极限状态发生破坏造成了事故的发生。因上述原因发生的锚杆拉断事故并不少见。
二、费时费力、效率低下
对于多束预应力锚杆（索）的张拉，尤其是大型桥梁的预应力锚索，受到千斤顶性能吨位的限制，一般采用千斤顶分轮次逐根张拉的工艺。对于数十束的锚索，既不能保证每根锚索的力相等，存在着安全事故的隐患，又费时费力，效率低下、无法保证施工质量。
基于此，如果能寻找到一种可保证多束预应力锚杆或锚索在张拉的过程中均衡受力，将可大大减少安全隐患，提高预应力锚杆或锚索的张拉效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种多束锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰及施工方法，要解决现有的多束锚杆或锚索在张拉过程中由于每根锚杆或锚索承担的拉力不同导致锚杆或锚索被拉断，无法实现所有锚杆或锚索均匀受力的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种多束预应力锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰，包括反力锚具和空心千斤顶，还包括球铰球体和球铰球壳，所述球铰球壳与空心千斤顶通过固定件固定连接，所述球铰球体嵌入球铰球壳内，其顶面比球铰球壳顶面高，并在球铰球体高出部分侧面插入销子，所述销子的端部与球铰球壳顶面贴紧，所述球铰球体和球铰球壳上均开有和空心千斤顶上的中孔对正的通孔。
所述球铰球体为侧面外凸的圆柱体，其顶面开有圆形浅槽，其中心开设的通孔为圆柱形通孔，所述圆形浅槽和圆柱形通孔同轴。
所述球铰球壳具有圆柱状本体，其中心位置开的通孔为碗状通孔。
所述碗状通孔和球铰球体的外形完全吻合，球铰球体插入碗状通孔内形成球铰。
所述固定件为磁力吸、螺栓或销子。
所述的多束锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰的施工方法，步骤如下：
步骤一，插上销子并将球铰球体通过固定件连接在空心千斤顶的底部；
步骤二，安装腰梁、垫板和锁定锚具以及锁定锚具的锁片，保证钢筋或钢绞线的轴线与垫板平面垂直；
步骤三，安装顶板、空心千斤顶，使钢筋或钢绞线穿过空心千斤顶、球铰球体和球铰球壳上的通孔；
步骤四，安装反力锚具和反力锚具的锁片，拔出销子；
步骤五，打开电机开关分级加载，每级荷载稳定一段时间后进行卸载，根据力平衡原理，通过球铰球体的自由转动，保证每根钢筋或钢绞线的拉力相等；
步骤六，卸下反力锚具和空心千斤顶，插上销子。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本发明通过球铰球体在球铰球壳内的自由转动，实现张拉装置在施工过程自动调节被张拉钢筋（绞线）的拉力，使被张拉的钢筋（绞线）所承受的拉力自动调节为均等而不需要人工操作。
本发明通过在空心千斤顶和反力锚具间安装多束预应力锚杆（锚索）张拉锁定力自均衡空心球铰，弥补了目前多束预应力锚杆（索）张拉锁定工艺中各根钢筋（绞线）拉力不等的不足，降低了事故发生的可能性。
通过安装本发明所述装置，可以一次性张拉2-5根锚杆（索），将原来工作效率提高了2-5倍，可以保证每根锚杆（锚索）拉力相等，极大地降低发生事故的概率，尤其适用于大型多束预应力锚杆（索）的张拉锁定，如大型桥梁斜拉索的张拉等。
将反力锚具安置在球铰球体顶部的凹槽，保证球铰、反力锚具和空心千斤顶的轴线在同一条直线上，保证施工质量。
通过插入球铰球体高出部分侧面的销子，并使销子的端部与球铰球壳顶面贴紧，确保张拉过程中球铰球体在拨出销子后自由转动调整各根被张拉钢筋或钢绞线承受的拉力，在装置安装过程中插入销子防止球铰球体的转动。
本发明可广泛应用于锚杆或锚索的张拉工艺，尤其适用于多束锚杆或锚索的均匀张拉。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明组装图。
图2是图1的左视图。
图3是反力锚具的主视图。
图4是反力锚具的侧视图。
图5是球铰球体和球铰球壳组成的球铰立体图。
图6是图5的侧视图。
图7是图5的俯视图。
图8是球铰球壳详图。
图9是图8的左视图。 
图10是球铰球体详图。
图11是图10的左视图。
  附图标记：1－反力锚具、2－球铰球体、2.1－圆形浅槽、2.2－圆柱形通孔、3－球铰球壳、3.1－圆柱体本体、3.2－碗状通孔、4－空心千斤顶、5－销子。
具体实施方式
实施例参见图1至图7所示，一种多束预应力锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰，包括反力锚具1和空心千斤顶4，还包括球铰球体2和球铰球壳3，所述球铰球壳3与空心千斤顶4通过固定件固定连接，所述球铰球体2嵌入球铰球壳3内，其顶面比球铰球壳3顶面高，并在球铰球体2高出部分侧面插入销子5，所述销子5的端部与球铰球壳3顶面贴紧，所述球铰球体2和球铰球壳3上均开有和空心千斤顶4上的中孔对正的通孔。
参见10和图11，所述球铰球体2为侧面外凸的圆柱体，其顶面开有圆形浅槽2.1，其中心开设的通孔为圆柱形通孔2.2，所述圆形浅槽2.1和圆柱形通孔2.2同轴。
参见图8和图9，所述球铰球壳3具有圆柱状本体3.1，其中心位置开的通孔为碗状通孔3.2。
所述碗状通孔3.2和球铰球体2的外形完全吻合，球铰球体2插入碗状通孔3.2内形成球铰。
所述固定件为磁力吸、螺栓或销子。
预应力锚杆（索）张拉锁定过程中，利用多束预应力锚杆（锚索）张拉锁定力自均衡空心球铰，通过以下步骤实现各钢筋（绞线）拉力的相等，降低安全事故发生的可能性、提高张拉效率、保证质量：
所述的多束锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰的施工方法，步骤如下：
步骤一，插上销子5并将球铰球体2通过固定件连接在空心千斤顶4的底部；
步骤二，安装腰梁、垫板和锁定锚具以及锁定锚具的锁片，保证钢筋或钢绞线的轴线与垫板平面垂直；
步骤三，安装顶板、空心千斤顶4，使钢筋或钢绞线穿过空心千斤顶4、球铰球体2和球铰球壳3上的通孔；
步骤四，安装反力锚具1和反力锚具的锁片，拔出销子5；
步骤五，打开电机开关分级加载，每级荷载稳定一段时间后进行卸载，根据力平衡原理，通过球铰球体2的自由转动，保证每根钢筋或钢绞线的拉力相等；
步骤六，卸下反力锚具1和空心千斤顶4，插上销子5。

Claims (6)

1.一种多束锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰，包括反力锚具（1）和空心千斤顶（4），其特征在于：还包括球铰球体（2）和球铰球壳（3），所述球铰球壳（3）与空心千斤顶（4）通过固定件固定连接，所述球铰球体（2）嵌入球铰球壳（3）内，其顶面比球铰球壳（3）顶面高，并在球铰球体（2）高出部分侧面插入销子（5），所述销子（5）的端部与球铰球壳（3）顶面贴紧，所述球铰球体（2）和球铰球壳（3）上均开有和空心千斤顶（4）上的中孔对正的通孔。
2.根据权利要求1所述的多束锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰，其特征在于：所述球铰球体（2）为侧面外凸的圆柱体，其顶面开有圆形浅槽（2.1），其中心开设的通孔为圆柱形通孔（2.2），所述圆形浅槽（2.1）和圆柱形通孔（2.2）同轴。
3.根据权利要求1所述的多束锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰，其特征在于：所述球铰球壳（3）具有圆柱状本体（3.1），其中心位置开的通孔为碗状通孔（3.2）。
4.根据权利要求1或3所述的多束锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰，其特征在于：所述碗状通孔（3.2）和球铰球体（2）的外形完全吻合，球铰球体（2）插入碗状通孔（3.2）内形成球铰。
5.根据权利要求1或3所述的多束锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰，其特征在于：所述固定件为磁力吸、螺栓或销子。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的多束锚杆或锚索张拉锁定力自均衡空心球铰的施工方法，其特征在于：步骤如下：
步骤一，插上销子（5）并将球铰球体（2）通过固定件连接在空心千斤顶（4）的底部；
步骤二，安装腰梁、垫板和锁定锚具以及锁定锚具的锁片，保证钢筋或钢绞线的轴线与垫板平面垂直；
步骤三，安装顶板、空心千斤顶（4），使钢筋或钢绞线穿过空心千斤顶（4）、球铰球体（2）和球铰球壳（3）上的通孔；
步骤四，安装反力锚具（1）和反力锚具的锁片，拔出销子（5）；
步骤五，打开电机开关分级加载，每级荷载稳定一段时间后进行卸载，根据力平衡原理，通过球铰球体（2）的自由转动，保证每根钢筋或钢绞线的拉力相等；
步骤六，卸下反力锚具（1）和空心千斤顶（4），插上销子（5）。
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