一种预应力筋二次张拉与放张装置与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种预应力筋二次张拉与放张装置与方法，尤其适用于实际工程和实验室中单根中、短束预应力筋张拉锚固过程中的补张拉和放张。
【背景技术】
[0002]目前，中、短束预应力筋在实际工程设计、施工、加固及实验室研究过程中使用十分广泛。然而，中、短束预应力筋因锚具回缩引起的预应力损失非常严重。近年来已出现了一些预应力筋锚固的改进方法，比如，在传统锚杯外增加支撑螺母，通过补张拉并旋紧支撑螺母来保持补张拉后的应力水平。该方法需制作带支撑螺母的锚具，费用较高。也有装置采用带缺口垫片来防止预应力筋回缩，不足之处是必须配合多种厚度垫片使用，锚固精度难以控制。另外，关于预应力筋的放张，传统的方法包括砂箱法和千斤顶法。前者装置复杂且不经济，后者则需借助液压千斤顶进行多次放张，操作工序繁琐，且张拉应力难以控制，有时须在超张拉状况下才能实现，存在安全隐患。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种预应力筋二次张拉与放张装置，包括螺母、空心螺柱、圆形钢垫板、钢圆筒、钢圆环、单头螺栓和二次张拉基座，所述的空心螺柱、圆形钢垫板、钢圆筒均在径向剖面的圆心处开有供预应力筋穿过的通孔，空心螺柱和圆形钢垫板的直径不小于钢圆筒的内径，钢圆筒的一端的端部依次与圆形钢垫板和空心螺柱同圆心叠放并固定成一体，所述的螺母与空心螺柱匹配并通过螺纹连接，所述的钢圆环中央留有用于通过预应力筋的环孔，钢圆环的外径与钢圆筒内径相等且设置于钢圆筒另一端的端部内，钢圆筒在靠近圆形钢垫板的侧壁上开有至少一个用于旋入单头螺栓的螺孔，预应力筋张拉时由螺孔注入细砂并旋入单头螺栓封闭钢圆筒，放张时由螺孔排出细砂，所述的二次张拉基座在进行二次张拉时罩于钢圆筒外以支撑千斤顶。
[0004]所述的一种预应力筋二次张拉与放张装置，所述的螺孔的数量为4个，且绕钢圆筒侧壁上等间距设置。
[0005]—种预应力筋二次张拉与放张的方法，采用所述的装置，包括以下步骤:
[0006]步骤一:将固定为一体的空心螺柱、圆形钢垫板、钢圆筒置于张拉端，螺母旋于空心螺柱上，支撑垫板设于混凝土构件上，螺母接触支撑垫板，钢圆环设于钢圆筒的端部，并使预应力筋穿过支撑垫板、螺母、空心螺柱、圆形钢垫板、钢圆筒和钢圆环；
[0007]步骤二:将预应力筋在非张拉端用锚具锚固好；
[0008]步骤三:安装锚杯、夹片和千斤顶，施加预应力之前，拧开一个单头螺栓，向钢圆筒内密实地灌入细沙，然后拧好螺栓；
[0009]步骤四:利用千斤顶和夹片进行预应力筋的张拉与锚固；
[0010]步骤五:进行二次张拉时，安装二次张拉基座，使基座支脚直接支撑于支撑垫板上，千斤顶前段支撑于二次张拉基座，张拉至控制应力，此过程中会在锚杯与钢圆环之间产生预应力筋轴线方向的缝隙，旋紧螺母填充缝隙以保持补张拉后的应力水平，放张取下千斤顶和二次张拉基座；
[0011]步骤六:进行放张时，将单头螺栓拧开进行卸沙，细沙卸完之后，钢圆筒内即产生供预应力筋收缩的空间，从而顺利卸掉两端的夹片锚具，将预应力筋完好取出。
[0012]本发明专利的技术效果是:进行二次张拉时，借助千斤顶与二次张拉基座，通过旋转调节螺母填充缝隙，弥补首次张拉时锚具回缩引起的预应力损失，通过调节螺帽，能达到预应力损失少于2%的效果，从而大大提高预应力锚固精度。进行预应力筋放张时，无需超张拉，在原有应力水平下，通过扳手拧开单头螺栓进行卸沙，即可对预应力筋进行放张。其操作简单，造价低，安全性强，使用效果好，可广泛应用于实际工程与实验室的单根中、短束预应力筋的二次张拉与放张。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的结构示意图；
[0014]图2为本发明的剖面图；
[0015]图3为本发明的整体工作示意图；
[0016]图中，I为螺母、2为空心螺柱、3为圆形钢垫板、4为钢圆筒、5为钢圆环、6为单头螺栓、7为二次张拉基座、8为锚杯、9为夹片、10为预应力筋、11为千斤顶、12为支撑垫板。
【具体实施方式】
[0017]参见图1、图2，本发明包括螺母1、空心螺柱2、圆形钢垫板3、钢圆筒4、钢圆环5、单头螺栓6、二次张拉基座7。所述的空心螺柱2、圆形钢垫板3、钢圆筒4焊接成整体，螺母I与空心螺柱2配套使用，所述的圆形钢垫板3与钢圆环5均在中央开孔，加上空心螺柱2，三者圆孔对齐以供预应力筋10穿过，所述的钢圆环5的外径与钢圆筒4内径大小相等，钢圆环5用于承担预应力筋锚具8的作用力，所述的钢圆筒4在靠近焊接端的侧壁上等间距地开四个圆孔，圆孔设螺纹以配合单头螺栓6使用。
[0018]工作工程是:第一步，将本发明置于张拉端，预应力筋穿过本装置；第二步，在非张拉端用锚具锚固好；第三步，在预应力筋的张拉准备工作完成后，施加预应力之前，拧开一个单头螺栓6，灌入细沙并使其密实，然后拧好螺栓6 ;第四步，利用千斤顶11和夹片9进行预应力筋10的张拉锚固，此时力的传递路径:夹片与锚杯一本装置一支撑垫板一混凝土构件；第五步，进行二次张拉时，安装二次张拉基座7，使基座支脚直接支撑于垫板12上，千斤顶前段支撑于二次张拉基座7，张拉至控制应力，此过程中会在锚杯8与钢圆环5之间产生缝隙，旋紧螺母I填充缝隙以保持补张拉后的应力水平，放张取下千斤顶11和二次张拉基座7，此时力的传递路径:夹片与锚杯一本装置一支撑垫板一混凝土构件；第六步，进行放张时，将4个单头螺栓拧开进行卸沙。细沙卸完之后，装置中会留出一定空间供预应力筋收缩，从而顺利卸掉两端的夹片锚具，将预应力筋完好取出。
【主权项】
1.一种预应力筋二次张拉与放张装置，其特征在于，包括螺母、空心螺柱、圆形钢垫板、钢圆筒、钢圆环、单头螺栓和二次张拉基座，所述的空心螺柱、圆形钢垫板、钢圆筒均在径向剖面的圆心处开有供预应力筋穿过的通孔，空心螺柱和圆形钢垫板的直径不小于钢圆筒的内径，钢圆筒的一端的端部依次与圆形钢垫板和空心螺柱同圆心叠放并固定成一体，所述的螺母与空心螺柱匹配并通过螺纹连接，所述的钢圆环中央留有用于通过预应力筋的环孔，钢圆环的外径与钢圆筒内径相等且设置于钢圆筒另一端的端部内，钢圆筒在靠近圆形钢垫板的侧壁上开有至少一个用于旋入单头螺栓的螺孔，预应力筋张拉时由螺孔注入细砂并旋入单头螺栓封闭钢圆筒，放张时由螺孔排出细砂，所述的二次张拉基座在进行二次张拉时罩于钢圆筒外以支撑千斤顶。2.根据权利要求1所述的一种预应力筋二次张拉与放张装置，其特征在于，所述的螺孔的数量为4个，且绕钢圆筒侧壁上等间距设置。3.—种预应力筋二次张拉与放张的方法，其特征在于，采用如权利要求1或2所述的装置，包括以下步骤: 步骤一:将固定为一体的空心螺柱、圆形钢垫板、钢圆筒置于张拉端，螺母旋于空心螺柱上，支撑垫板设于混凝土构件上，螺母接触支撑垫板，钢圆环设于钢圆筒的端部，并使预应力筋穿过支撑垫板、螺母、空心螺柱、圆形钢垫板、钢圆筒和钢圆环； 步骤二:将预应力筋在非张拉端用锚具锚固好； 步骤三:安装锚杯、夹片和千斤顶，施加预应力之前，拧开一个单头螺栓，向钢圆筒内密实地灌入细沙，然后拧好螺栓； 步骤四:利用千斤顶和夹片进行预应力筋的张拉与锚固； 步骤五:进行二次张拉时，安装二次张拉基座，使基座支脚直接支撑于支撑垫板上，千斤顶前段支撑于二次张拉基座，张拉至控制应力，此过程中会在锚杯与钢圆环之间产生预应力筋轴线方向的缝隙，旋紧螺母填充缝隙以保持补张拉后的应力水平，放张取下千斤顶和二次张拉基座； 步骤六:进行放张时，将单头螺栓拧开进行卸沙，细沙卸完之后，钢圆筒内即产生供预应力筋收缩的空间，从而顺利卸掉两端的夹片锚具，将预应力筋完好取出。
【专利摘要】本发明公开了一种预应力筋二次张拉与放张装置与方法，装置由螺母、空心螺柱、圆形钢垫板、钢圆筒、钢圆环、单头螺栓、二次张拉基座组成。本发明的技术效果在于，当预应力筋穿过本装置后，在钢圆筒内装细沙，然后进行预应力筋的张拉锚固。需要进行补张拉时，利用千斤顶与二次张拉基座，通过旋转调节螺母以减小预应力筋的锚固预应力损失。需要放张时，通过拧开单头螺栓卸沙从而实现预应力筋放张。该装置操作简单、造价低、安全性强，使用效果好。在实际工程施工、实验室中单根中、短束预应力筋二次张拉锚固与放张方面具有广泛的实用性。
【IPC分类】E04G21/12
【公开号】CN105064695
【申请号】CN201510504273
【发明人】马亚飞, 郭忠照, 王磊, 张建仁
【申请人】长沙理工大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月17日