PCCP管道张拉装置以及张拉方法与流程

本发明涉及管道施工领域，具体地涉及一种pccp管道张拉装置以及张拉方法。

背景技术：

预应力钢筒混凝土管道(prestressedconcretecylinderpipe，以下简称pccp管道)是由管芯混凝土、高强度预应力钢丝、砂浆保护层组成的复合结构管道，与传统的管道相比，pccp管道具有承载能力强、通水能力强、基本不漏水、不易腐蚀、可以便捷快速的安装、对地基有良好的适应性以及抗震性强等优点。pccp管道作为有压输水管道，除了覆土荷载、运输荷载和临时堆土荷载外，主要承担有压内水荷载。pccp管道预应力钢丝发生断裂时，为保证管道安全运行，应对管道结构进行补强，可承受高内水压力是该类管道结构安全稳定的关键，由此采用体外预应力加固方法是最有效的加固技术。

目前常规的预应力加固体系为环向后张预应力体系，在张拉过程中锚具不能移动，因此需要对锚具进行固定，而对于pccp管道来说，由于垫板并不是特别牢固地进行固定，采用现有的环向后张预应力体系张拉方式很容易在张拉过程中使得锚具发生移动或偏转，从而造成锚具与钢绞线产生折角刮伤钢绞线。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的在张拉pccp管道时锚具容易发生移动和偏转，而造成锚具与钢绞线产生折角刮伤钢绞线问题，提供一种pccp管道张拉装置。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种pccp管道张拉装置，该pccp管道张拉装置包括第一部、第二部、驱动件和支撑件，所述驱动件可移动地设置在所述支撑件上，所述第一部和所述第二部分别设置在所述支撑件的相对两侧，所述第一部、所述支撑件和所述第二部共同限定用于使得pccp管道的钢绞线穿过的容纳通道，所述容纳通道包括位于所述第一部上的第一端口和位于所述第二部上的第二端口，所述第二部用于顶靠在pccp管道锚固结构的锚板上，所述第二部和安装于所述锚板的夹片之间形成有间隙以允许所述夹片朝向所述第二部移动，所述钢绞线从所述第二端口穿入所述容纳通道并从所述第一端口穿出所述容纳通道，其中，所述第一端口设置为能够连接工具夹片，所述驱动件连接所述第一部，所述驱动件能够在从所述第二部到所述第一部的方向上运动以带动所述第一部远离所述支撑件。

优选地，多个所述驱动件环绕所述容纳通道设置以使所述第一部能够在所述工具夹片的周向上均匀地推动所述工具夹片。

优选地，所述第一部包括基座和设置在所述基座上的工具锚板，所述基座上设置有基座通孔以和所述工具锚板上的通孔共同构成所述容纳通道的前段，所述驱动件固定连接所述基座。

优选地，所述pccp管道张拉装置包括多个伸缩缸，多个所述伸缩缸之间形成有间隙以构成所述容纳通道的中段，多个所述伸缩缸围绕所述间隙均匀地设置，所述支撑件为所述伸缩缸的缸体，所述驱动件为设置在每个所述伸缩缸中的活塞，所述活塞的一端伸出所述缸体连接所述基座。

优选地，所述伸缩缸被所述活塞分隔为第一腔体和第二腔体，所述第一腔体上设置有用于连通供压装置的第一孔，所述第二腔体上设置有用于连通所述供压装置的第二孔。

优选地，所述第一部包括设置在所述基座和所述工具锚板之间的加强筋。

优选地，所述第二部的端部具有凹槽，所述凹槽的侧壁能够顶靠在所述锚板上以使所述凹槽的槽底和所述夹片之间形成所述间隙，所述槽底上设置有用于通过钢绞线的通孔。

优选地，所述第二部为锥形件，所述锥形件的大端连接所述支撑件，所述锥形件的小端形成有所述凹槽，所述锥形件中设置有和所述槽底上的通孔连通的通路以构成所述容纳通道的后段。

优选地，所述容纳通道的延伸方向与所述驱动件的运动方向平行。

本申请第二方面提供一种pccp管道张拉方法，所述方法利用如上所述的张拉装置，所述方法包括：s1：将pccp管道锚固结构的所述钢绞线从所述容纳通道的所述第二端口穿入所述容纳通道，并从所述容纳通道的所述第一端口穿出所述容纳通道；s2：将所述第二部顶靠在所述锚板上并在所述第二部和所述夹片之间形成间隙；s3：将所述钢绞线绷紧，并在所述容纳通道的所述第二端口安装所述工具夹片；s4：驱动所述驱动件运动以带动所述第一部远离所述支撑件从而完成对所述钢绞线的张拉；s5：停止所述驱动件，拆除所述工具夹片并将该张拉装置从所述钢绞线上取出，将所述夹片紧固在所述钢绞线和所述锚板之间。

通过上述技术方案，利用本申请提供的张拉装置在进行张拉作业时，将钢绞线从容纳通道的第二端口穿入并从容纳通道的第一端口穿出，然后将第二部顶靠在pccp管道锚固结构的锚板上，绷紧钢绞线并在容纳通道的第二端口设置工具夹片，然后驱动驱动件运动；当驱动件开始运动时，第二部能够推动工具夹片的侧面，由于工具夹片紧贴在钢绞线上，工具夹片和钢绞线之间会产生较大的摩擦力，使得第二部带动工具夹片和钢绞线共同运动；而由于第二部和pccp管道锚固结构的锚板中的夹片之间有间隙，随着钢绞线的运动夹片会从锚板脱出，使得夹片和钢绞线之间的摩擦力显著变小，从而便于钢绞线随着驱动件的运动而被张拉。

附图说明

图1是根据本发明优选实施方式的pccp管道张拉装置用在pccp管道锚固结构上的示意图；

图2是图1的pccp管道张拉装置的第二部的端面的示意图。

附图标记说明

1-驱动件2-钢绞线3-容纳通道4-夹片5-工具夹片

6-基座7-工具锚板8-伸缩缸9-加强筋

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本申请提供一种pccp管道张拉装置，该pccp管道张拉装置包括第一部、第二部、驱动件和支撑件，所述驱动件1可移动地设置在所述支撑件上，所述第一部和所述第二部分别设置在所述支撑件的相对两侧，所述第一部、所述支撑件和所述第二部共同限定用于使得pccp管道的钢绞线2穿过的容纳通道3，所述容纳通道3包括位于所述第一部上的第一端口和位于所述第二部上的第二端口，所述第二部用于顶靠在pccp管道锚固结构的锚板13上，所述第二部和安装于所述锚板13的夹片4之间形成有间隙以允许所述夹片4朝向所述第二部移动，所述钢绞线2从所述第二端口穿入所述容纳通道3并从所述第一端口穿出所述容纳通道3，其中，所述第一端口设置为能够连接工具夹片5，所述驱动件1连接所述第一部，所述驱动件1能够在从所述第二部到所述第一部的方向上运动以带动所述第一部远离所述支撑件。

如图1所示，在进行张拉作业时，将钢绞线2从容纳通道3的第二端口穿入并从容纳通道3的第一端口穿出，然后将第二部顶靠在pccp管道锚固结构的锚板13上，绷紧钢绞线2并在容纳通道3的第二端口设置工具夹片5，然后驱动驱动件1运动；当驱动件1开始运动时，第二部能够推动工具夹片5的侧面，由于工具夹片5和紧贴在钢绞线2上，工具夹片5和钢绞线2之间会产生较大的摩擦力，使得第二部带动工具夹片5和钢绞线2共同运动；而由于第二部和pccp管道锚固结构的锚板13中的夹片4之间有间隙，随着钢绞线2的运动夹片4会从锚板13脱出，使得夹片4和钢绞线2之间的摩擦力显著变小，从而便于钢绞线2随着驱动件1的运动而被张拉。

需要说明的是，本申请所指的夹片4、工具夹片5均为常用的类锥形的夹片，锚板13以及工具锚板7也是常见的中部具有安装孔的板体，夹片、钢绞线和锚板之间的连接关系也是常见的将夹片的小端塞入锚板的安装孔的连接形式。

具体地，如图1所示，对于pccp管道的锚固结构来说，利用该张拉装置进行张拉作业的步骤包括：s1：将pccp管道锚固结构的所述钢绞线2从所述容纳通道3的所述第二端口穿入所述容纳通道3，并从所述容纳通道3的所述第一端口穿出所述容纳通道3；s2：将所述第二部顶靠在所述锚板13上并在所述第二部和所述夹片4之间形成间隙；s3：将所述钢绞线2绷紧，并在所述容纳通道3的所述第二端口安装所述工具夹片5；s4：驱动所述驱动件1运动以带动所述第一部远离所述支撑件从而完成对所述钢绞线2的张拉；s5：停止所述驱动件1，拆除所述工具夹片5并将该张拉装置从所述钢绞线2上取出，将所述夹片4紧固在所述钢绞线2和所述锚板13之间。

本申请优选为采用两个上述的张拉装置在钢绞线的两端同时进行张拉，如图1所示，pccp管道的锚固结构的垫块15的两端均设置有锚板13，将两个张拉装置的第二部分别顶靠在不同的锚板13上，按照上述的步骤同时张拉钢绞线2并保持两个张拉装置的驱动件1的运动速度相同，则钢绞线2的两端就会同时被张拉，从而实现对钢绞线2施加预应力。

考虑到预应力结构中一般会采用多股钢绞线，为了扩大张拉装置的通用性，如图2所示，第二部的端面上具有多个第二端口，相应地即有多条容纳通道3，在进行张拉时，将第二部端面上的多个第二端口分别对准锚板13上的多个通孔，并在每条容纳通道3的第一端口的位置均安装工具夹片5。

如图1所示，多个所述驱动件1环绕所述容纳通道3设置以使所述第一部能够在所述工具夹片5的周向上均匀地推动所述工具夹片5，并设置容纳通道3的延伸方向与驱动件1的运动方向平行，从而使得工具夹片5在钢绞线2的周向产生均匀地摩擦力，使得工具夹片5能够稳定地带动钢绞线2运动。

第一部包括基座6和设置于所述基座6的顶面的工具锚板7，工具夹片5设置在工具锚板7的通孔中以嵌套在钢绞线2上，基座6上的基座通孔和工具锚板7上的通孔共同构成容纳通道3的前段，驱动件1通过螺栓连接或者焊接连接于基座6的底面，当驱动件1沿从第二部到第一部的方向上运动时，驱动件1会推动基座6和工具锚板7共同运动，工具锚板7会挤压并推动工具夹片5从而带动钢绞线2运动。

在本申请的其中一种实施方式中，张拉装置包括多个伸缩缸8，多个所述伸缩缸8之间形成有间隙以构成所述容纳通道3的中段，多个所述伸缩缸8围绕所述间隙均匀地设置，所述支撑件为所述伸缩缸8的缸体，所述驱动件1为设置在每个所述伸缩缸8中的活塞，所述活塞的一端伸出所述缸体连接所述基座6。如图1所示，张拉装置包括两个伸缩缸8，两个伸缩缸8可以设置在壳体或者支撑架中以使两个伸缩缸8之间能够形成间隙。

为了能够对伸缩缸供压，优选地，所述伸缩缸8被所述活塞分隔为第一腔体11和第二腔体12，所述第一腔体11上设置有用于连通供压装置的第一孔21，所述第二腔体12上设置有用于连通所述供压装置的第二孔22。

如图1所示，伸缩缸8可以为液压缸，供压装置通过第一孔21、第二孔22来分别调整第一腔体11以及第二腔体12中的压力。在需要对钢绞线2进行张拉时，向第一腔体11中供液同时抽取第二腔体12中的液体，第一腔体中的压力增加而第二腔体中的压力减小，活塞就会沿第二部到第一部的方向运动，从而带动第一部共同运动。完成张拉工作后，向第二腔体12中供液同时抽取第一腔体11中的液体，就可以将活塞复位。当然，伸缩缸8也可以选用气缸，相应地供压装置为气源以向第一腔体11、第二腔体12中供气或者抽气。

在张拉过程中，第一部会对工具夹片5产生较大的推力，为了使得第一部的结构更加稳固，优选地，所述第一部包括设置在所述基座6和所述工具锚板7之间的加强筋9，加强筋使得基座6和工具锚板7之间的连接更加牢固，提高了第一部的承压能力。

第二部可以选用适当的结构，为了能够将第二部稳定地顶靠在锚板13上，优选地，第二部的端部具有凹槽10，所述凹槽10的侧壁能够顶靠在所述锚板13上以使所述凹槽10的槽底和所述夹片4之间形成所述间隙，所述槽底上设置有用于通过钢绞线2的通孔。

如图1所示，凹槽10的侧壁的端面围绕锚板13上的安装孔顶靠在锚板13上，并在锚板13的安装孔和凹槽10的槽底之间形成间隙，该间隙具有足够大的空间，使得锚板13上的夹片5具有足够的空间随着钢绞线2从锚板13上的安装孔中被拉出。

优选地，第二部为锥形件14，所述锥形件14的大端连接所述支撑件，所述锥形件的小端形成有所述凹槽10，所述锥形件14中设置有和所述槽底上的通孔连通的通路以构成所述容纳通道3的后段，锥形件的设置形式使得第二部的承压能力更强。其中，第二部的大端可以和用于固定伸缩缸8的支撑架采用一体成型结构，便于张拉装置的批量生产。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。