一种斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置及其方法与流程

1.本发明涉及斜拉桥技术领域，具体为一种斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置及其方法。


背景技术：

2.斜拉桥是20世纪50年代蓬勃兴起的一种桥梁型式。斜拉桥是一种用斜拉索悬吊桥面的桥梁，又称斜张桥，是由承压的塔，受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型，钢丝束(简称“钢束”)，指用平行的钢丝编成的束，主要用于预应力钢筋混凝土构件和大型索桥结构中。近年来，预应力钢束在公路桥梁、大型建筑结构等工程中的应用已逐渐广泛。但实际使用过程中，由于预应力张拉技术落后以及运营阶段拉索结构的钢丝锈蚀严重，使得结构预应力损失较大，使得结构的安全性和可靠性逐渐降低。因此，需对预应力构件和拉索结构的有效索力值进行准确检测，为后续采取有效的加固和维修提供依据，以保障和提高索桥结构的安全使用性能。
3.目前的钢束在进行有效预应力检测时，通常都是采用一端固定，另一端拉取的方式进行检测的，这种检测方式可以快捷方便的将钢束有效预应力检测出来，但在钢束拉伸的过程中会经历拉紧和伸长两个步骤，这就使得检测钢束有效预应力时，需要克服钢束自身重力进行检测，而然对于较长较粗的钢束，由于自身重力较大，则会使得检测精度大大降低，直接采用踮起的方式将钢束进行托举，需要额外准备踮起物，不仅麻烦，同时也降低了检测效率，不便于使用。
4.针对以上问题，提出了一种斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置及其方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置及其方法，采用本装置进行工作，从而解决了上述背景中钢束在进行有效预应力检测时，通常都是采用一端固定，另一端拉取的方式进行检测的，这种检测方式可以快捷方便的将钢束有效预应力检测出来，但在钢束拉伸的过程中会经历拉紧和伸长两个步骤，这就使得检测钢束有效预应力时，需要克服钢束自身重力进行检测，而然对于较长较粗的钢束，由于自身重力较大，则会使得检测精度大大降低，直接采用踮起的方式将钢束进行托举，需要额外准备踮起物，不仅麻烦，同时也降低了检测效率，不便于使用的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置，包括检测架和设置在检测架一侧外壁上的张拉力检测单元，所述检测架的一端外壁上固定安装有第一紧固套环，检测架的另一端外壁上滑动安装有第二紧固套环，检测架内腔的两端和中部分别设置有托起组件，所述检测架的上端内腔中设置有第一安装内槽，检测架的下端内腔中设置有第二安装内槽，且第一安装内槽和第二安装内槽之间相连通，第二安装内槽的两侧和中部分别设置有滚轮凸出孔，且第二安装内槽的两端和中部分
别设置有三处滚轮凸出孔；
7.所述第一紧固套环包括f型安装架和固定安装在f型安装架外端上侧的一对安装环，安装环的上端通过螺纹连接有紧固螺钉，且第二紧固套环中各机构的结构组成和连接方式与第一紧固套环中各机构的结构组成和连接方式相同；
8.所述托起组件包括安装螺纹柱和通过螺纹套接在安装螺纹柱两端的侧撑机构，侧撑机构之间呈相对设置，安装螺纹柱的中部通过螺纹套接有底撑机构，安装螺纹柱的外侧下端连接有推动齿条，推动齿条的一端一侧设置有封堵机构，且封堵机构的一端固定安装在底撑机构上；
9.所述第二安装内槽的内腔内壁上固定安装有液压柱，液压柱的输出末端固定安装有方形安装块，方形安装块一侧的一端外壁上固定安装有推动挤压杆，方形安装块一侧的另一端外壁上固定安装有第二紧固套环；
10.所述推动挤压杆的一端外壁上设置有连接通气孔。
11.进一步地，安装螺纹柱包括第一螺纹柱和固定安装在第一螺纹柱输出末端的第二螺纹柱，第二螺纹柱的输出末端固定安装有第三螺纹柱，且第一螺纹柱和第三螺纹柱上的螺纹呈等距相反设置，第二螺纹柱和第三螺纹柱上的螺纹相同。
12.进一步地，第一螺纹柱的一端固定分别固定安装有传动齿轮和螺帽，且螺帽设置在传动齿轮的外侧。
13.进一步地，侧撑机构包括l型侧撑架和活动安装在l型侧撑架上端部的侧滚轮。
14.进一步地，底撑机构包括斜轨块和滑动安装在斜轨块一侧外壁上的底撑滚件，斜轨块呈正方形，斜轨块的一侧外壁上设置有t型斜滑道。
15.进一步地，底撑滚件包括底滚轮和活动安装在底滚轮上的凹型架，凹型架的内侧滑动安装有凹型带动板，底滚轮通过安装轴活动安装在凹型架上，且凹型带动板的两端部分别固定安装在安装轴上，凹型架的两端外壁上分别设置有连通弹簧孔，连通弹簧孔的内腔底面上固定安装有复位弹簧，复位弹簧的上端安装在凹型带动板的两端底面上，凹型架的一侧中部固定安装有t型圆块，且t型圆块滑动安装在t型斜滑道中。
16.进一步地，推动齿条包括l型储气块和滑动安装在l型储气块一端内腔中的密封齿条，且密封齿条与传动齿轮之间进行啮合连接，l型储气块的一端外壁上设置有安装连通孔，l型储气块另一端外壁上设置有封闭孔，封闭孔的内腔底面上设置有滑动底槽。
17.进一步地，密封齿条包括嵌入滑动块和固定安装在嵌入滑动块一端外壁上的齿条主体，嵌入滑动块的另一端外侧外壁上设置有密封垫。
18.进一步地，封堵机构包括传动杆和固定安装在传动杆一端的封堵门，且封堵门滑动安装在滑动底槽中。
19.本发明提出的另一种技术方案：提供一种斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置的实施方法，包括以下步骤：
20.s1：当操作者需要对钢束进行有效预应力检测时，则可将钢束的两端分别安装在第一紧固套环和第二紧固套环中，此时再通过旋拧紧固螺钉，即可实现钢束的固定；
21.s2：操作者通过启动液压柱，此时液压柱带动方形安装块向前运动，第二紧固套环被带动向一侧移动，从而实现钢束的拉紧，同时推动挤压杆被挤压，其中的空气会通过连接通气孔和安装连通孔进入到推动齿条中；
22.s3：l型储气块中的气压增大，从而会向前推动密封齿条，密封齿条则会带动传动齿轮进行转动，传动齿轮则会带动安装螺纹柱进行转动，从而使得位于安装螺纹柱两侧的侧撑机构进行等距相对运动，位于安装螺纹柱中部的底撑机构也会沿着安装螺纹柱进行与侧撑机构等距的移动，底撑滚件则会向上移动；
23.s4：当底滚轮移动到钢束位置时，钢束则会对底滚轮进行挤压，从而可以使得底滚轮相对凹型架向下运动，从而会向下挤压凹型带动板，使得凹型带动板带动封堵机构一同向下运动，使得l型储气块与外界相连通；
24.s5：当液压柱继续伸长时，既可以对钢束进行拉伸，操作者可通过张拉力检测单元来判断钢束的有效预应力；
25.s6：检测结束后，操作者通过将钢束从装置上取下，此时底滚轮在复位弹簧的作用下自动复位，从而使得封堵机构重新将推动齿条进行封堵；
26.s7：当液压柱进行收缩时，则会通过推动挤压杆和推动齿条中的气压改变，使得托起组件整体复位。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
28.1.本发明提出的一种斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置及其方法，当操作者需要对钢束进行有效预应力检测时，则可将钢束的两端分别安装在第一紧固套环和第二紧固套环中，此时再通过旋拧紧固螺钉，即可实现钢束的固定，操作者通过启动液压柱，此时液压柱带动方形安装块向前运动，第二紧固套环被带动向一侧移动，从而实现钢束的拉紧，同时推动挤压杆被挤压，其中的空气会通过连接通气孔和安装连通孔进入到推动齿条中，l型储气块中的气压增大，从而会向前推动密封齿条，密封齿条则会带动传动齿轮进行转动，传动齿轮则会带动安装螺纹柱进行转动，从而使得位于安装螺纹柱两侧的侧撑机构进行等距相对运动，位于安装螺纹柱中部的底撑机构也会沿着安装螺纹柱进行与侧撑机构等距的移动，底撑滚件则会向上移动，这种设置使得液压柱在对钢束拉紧的同时，可以带动侧滚轮和底滚轮相对钢束方向移动，从而可以实现对钢束的托举，防止因钢束自身重力过大而导致测量结果不准确。
29.2.本发明提出的一种斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置及其方法，当底滚轮移动到钢束位置时，钢束则会对底滚轮进行挤压，从而可以使得底滚轮相对凹型架向下运动，从而会向下挤压凹型带动板，使得凹型带动板带动封堵机构一同向下运动，封堵门滑动进滑动底槽中，使得l型储气块通过封闭孔与外界相连通，此时当液压柱继续伸长时，则无法推动推动齿条继续向前运动，使得液压柱在对钢束进行伸张时，底滚轮和侧滚轮不会继续向钢束方向移动，保证了底滚轮和侧滚轮不会因抵紧钢束，而导致有效预应力检测精度降低。
30.3.本发明提出的一种斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置及其方法，检测结束后，操作者通过将钢束从装置上取下，此时底滚轮在复位弹簧的作用下自动复位，从而使得封堵机构重新将推动齿条进行封堵，此时操作者启动液压柱，使得液压柱进行收缩，液压柱的输出端则会向回拉动推动挤压杆，使得推动挤压杆中的气压增大，推动齿条中的气压减少，从而使得密封齿条向后运动，带动安装螺纹柱进行反向转动，使得托起组件整体复位，无需人工调整复位，操作其阿里方便快捷。
附图说明
31.图1为本发明斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置的整体立体结构示意图；
32.图2为本发明斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置的检测架剖面图；
33.图3为本发明斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置的推动挤压杆立体结构示意图；
34.图4为本发明斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置的第一紧固套环立体结构示意图；
35.图5为本发明斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置的托起组件立体结构示意图；
36.图6为本发明斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置的安装螺纹柱立体结构示意图；
37.图7为本发明斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置的密封齿条立体结构示意图；
38.图8为本发明斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置的l型储气块剖面图；
39.图9为本发明斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置的底撑滚件立体结构示意图。
40.图中：1、检测架；11、第一安装内槽；12、第二安装内槽；121、液压柱；122、方形安装块；123、推动挤压杆；1231、连接通气孔；13、滚轮凸出孔；2、第一紧固套环；21、f型安装架；22、安装环；23、紧固螺钉；3、第二紧固套环；4、托起组件；41、安装螺纹柱；411、第一螺纹柱；4111、螺帽；4112、传动齿轮；412、第二螺纹柱；413、第三螺纹柱；42、侧撑机构；421、l型侧撑架；422、侧滚轮；43、底撑机构；431、斜轨块；4311、t型斜滑道；432、底撑滚件；4321、底滚轮；4322、凹型架；43221、连通弹簧孔；43222、复位弹簧；43223、t型圆块；4323、安装轴；4324、凹型带动板；44、推动齿条；441、l型储气块；4411、安装连通孔；4412、封闭孔；4413、滑动底槽；442、密封齿条；4421、嵌入滑动块；4422、齿条主体；4423、密封垫；45、封堵机构；451、传动杆；452、封堵门；5、张拉力检测单元。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.请参阅图1、图2、图4和图5，一种斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置，包括检测架1和设置在检测架1一侧外壁上的张拉力检测单元5，检测架1的一端外壁上固定安装有第一紧固套环2，检测架1的另一端外壁上滑动安装有第二紧固套环3，检测架1内腔的两端和中部分别设置有托起组件4，检测架1的上端内腔中设置有第一安装内槽11，检测架1的下端内腔中设置有第二安装内槽12，且第一安装内槽11和第二安装内槽12之间相连通，第二安装内槽12的两侧和中部分别设置有滚轮凸出孔13，且第二安装内槽12的两端和中部分别设置有三处滚轮凸出孔13，第一紧固套环2包括f型安装架21和固定安装在f型安装架21外端上侧的一对安装环22，安装环22的上端通过螺纹连接有紧固螺钉23，且第二紧固套环3
中各机构的结构组成和连接方式与第一紧固套环2中各机构的结构组成和连接方式相同，托起组件4包括安装螺纹柱41和通过螺纹套接在安装螺纹柱41两端的侧撑机构42，侧撑机构42之间呈相对设置，安装螺纹柱41的中部通过螺纹套接有底撑机构43，安装螺纹柱41的外侧下端连接有推动齿条44，推动齿条44的一端一侧设置有封堵机构45，且封堵机构45的一端固定安装在底撑机构43上。
43.请参阅图1
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3，一种斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置，第二安装内槽12的内腔内壁上固定安装有液压柱121，液压柱121的输出末端固定安装有方形安装块122，方形安装块122一侧的一端外壁上固定安装有推动挤压杆123，方形安装块122一侧的另一端外壁上固定安装有第二紧固套环3，推动挤压杆123的一端外壁上设置有连接通气孔1231。
44.请参阅图5、图6和图9，一种斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置，安装螺纹柱41包括第一螺纹柱411和固定安装在第一螺纹柱411输出末端的第二螺纹柱412，第二螺纹柱412的输出末端固定安装有第三螺纹柱413，且第一螺纹柱411和第三螺纹柱413上的螺纹呈等距相反设置，第二螺纹柱412和第三螺纹柱413上的螺纹相同，第一螺纹柱411的一端固定分别固定安装有传动齿轮4112和螺帽4111，且螺帽4111设置在传动齿轮4112的外侧，侧撑机构42包括l型侧撑架421和活动安装在l型侧撑架421上端部的侧滚轮422，底撑机构43包括斜轨块431和滑动安装在斜轨块431一侧外壁上的底撑滚件432，斜轨块431呈正方形，斜轨块431的一侧外壁上设置有t型斜滑道4311，底撑滚件432包括底滚轮4321和活动安装在底滚轮4321上的凹型架4322，凹型架4322的内侧滑动安装有凹型带动板4324，底滚轮4321通过安装轴4323活动安装在凹型架4322上，且凹型带动板4324的两端部分别固定安装在安装轴4323上，在将钢束安装在装置上时，将钢束安装成具有一段的拉紧距离，使钢束即将被拉紧时，底滚轮4321接触钢束，凹型架4322的两端外壁上分别设置有连通弹簧孔43221，连通弹簧孔43221的内腔底面上固定安装有复位弹簧43222，复位弹簧43222的上端安装在凹型带动板4324的两端底面上，凹型架4322的一侧中部固定安装有t型圆块43223，且t型圆块43223滑动安装在t型斜滑道4311中。
45.请参阅图5、图7和图8，一种斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置，推动齿条44包括l型储气块441和滑动安装在l型储气块441一端内腔中的密封齿条442，且密封齿条442与传动齿轮4112之间进行啮合连接，l型储气块441的一端外壁上设置有安装连通孔4411，l型储气块441另一端外壁上设置有封闭孔4412，封闭孔4412的内腔底面上设置有滑动底槽4413，密封齿条442包括嵌入滑动块4421和固定安装在嵌入滑动块4421一端外壁上的齿条主体4422，嵌入滑动块4421的另一端外侧外壁上设置有密封垫4423，封堵机构45包括传动杆451和固定安装在传动杆451一端的封堵门452，且封堵门452滑动安装在滑动底槽4413中。
46.为了进一步更好的解释说明上述实施例，本发明还提供了一种实施方案，斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置的实施方法，包括以下步骤：
47.步骤一：当操作者需要对钢束进行有效预应力检测时，则可将钢束的两端分别安装在第一紧固套环2和第二紧固套环3中，此时再通过旋拧紧固螺钉23，即可实现钢束的固定；
48.步骤二：操作者通过启动液压柱121，此时液压柱121带动方形安装块122向前运动，第二紧固套环3被带动向一侧移动，从而实现钢束的拉紧，同时推动挤压杆123被挤压，
其中的空气会通过连接通气孔1231和安装连通孔4411进入到推动齿条44中；
49.步骤三：l型储气块441中的气压增大，从而会向前推动密封齿条442，密封齿条442则会带动传动齿轮4112进行转动，传动齿轮4112则会带动安装螺纹柱41进行转动，从而使得位于安装螺纹柱41两侧的侧撑机构42进行等距相对运动，位于安装螺纹柱41中部的底撑机构43也会沿着安装螺纹柱41进行与侧撑机构42等距的移动，底撑滚件432则会向上移动；
50.步骤四：当底滚轮4321移动到钢束位置时，钢束则会对底滚轮4321进行挤压，从而可以使得底滚轮4321相对凹型架4322向下运动，从而会向下挤压凹型带动板4324，使得凹型带动板4324带动封堵机构45一同向下运动，使得l型储气块441与外界相连通；
51.步骤五：当液压柱121继续伸长时，既可以对钢束进行拉伸，操作者可通过张拉力检测单元5来判断钢束的有效预应力；
52.步骤六：检测结束后，操作者通过将钢束从装置上取下，此时底滚轮4321在复位弹簧43222的作用下自动复位，从而使得封堵机构45重新将推动齿条44进行封堵；
53.步骤七：当液压柱121进行收缩时，则会通过推动挤压杆123和推动齿条44中的气压改变，使得托起组件4整体复位。
54.综上所述：本发明提出的一种斜拉桥用有效预应力检测精度的标定装置及其方法，当操作者需要对钢束进行有效预应力检测时，则可将钢束的两端分别安装在第一紧固套环2和第二紧固套环3中，此时再通过旋拧紧固螺钉23，即可实现钢束的固定，操作者通过启动液压柱121，此时液压柱121带动方形安装块122向前运动，第二紧固套环3被带动向一侧移动，从而实现钢束的拉紧，同时推动挤压杆123被挤压，其中的空气会通过连接通气孔1231和安装连通孔4411进入到推动齿条44中，l型储气块441中的气压增大，从而会向前推动密封齿条442，密封齿条442则会带动传动齿轮4112进行转动，传动齿轮4112则会带动安装螺纹柱41进行转动，从而使得位于安装螺纹柱41两侧的侧撑机构42进行等距相对运动，位于安装螺纹柱41中部的底撑机构43也会沿着安装螺纹柱41进行与侧撑机构42等距的移动，底撑滚件432则会向上移动，这种设置使得液压柱121在对钢束拉紧的同时，可以带动侧滚轮422和底滚轮4321相对钢束方向移动，从而可以实现对钢束的托举，防止因钢束自身重力过大而导致测量结果不准确，当底滚轮4321移动到钢束位置时，钢束则会对底滚轮4321进行挤压，从而可以使得底滚轮4321相对凹型架4322向下运动，从而会向下挤压凹型带动板4324，使得凹型带动板4324带动封堵机构45一同向下运动，封堵门452滑动进滑动底槽4413中，使得l型储气块441通过封闭孔4412与外界相连通，此时当液压柱121继续伸长时，则无法推动推动齿条44继续向前运动，使得液压柱121在对钢束进行伸张时，底滚轮4321和侧滚轮422不会继续向钢束方向移动，保证了底滚轮4321和侧滚轮422不会因抵紧钢束，而导致有效预应力检测精度降低，检测结束后，操作者通过将钢束从装置上取下，此时底滚轮4321在复位弹簧43222的作用下自动复位，从而使得封堵机构45重新将推动齿条44进行封堵，此时操作者启动液压柱121，使得液压柱121进行收缩，液压柱121的输出端则会向回拉动推动挤压杆123，使得推动挤压杆123中的气压增大，推动齿条44中的气压减少，从而使得密封齿条442向后运动，带动安装螺纹柱41进行反向转动，使得托起组件4整体复位，无需人工调整复位，操作其阿里方便快捷。
55.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
56.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。