一种降低预应力筋折角的锚杯及成品拉索的制作方法

1.本实用新型涉及一种拉索用锚杯，尤其涉及一种降低预应力筋折角的锚杯及成品拉索。


背景技术：

2.目前，为了增加锚具对预应力筋的锚固力，通常通过以下手段实现：第一，增大预应力筋进入锚杯处的折角，使握裹材料充分填充于预应力筋之间；第二，通过改变握裹材料，增大握裹材料与预应力筋的摩擦力或粘结力；上述常用手段均能提高预应力筋的锚固性能，但预应力筋从索体出来对应安装在锚杯的分丝板孔道中，为了使每根预应力筋之间有间隙都能均匀的被多元握裹材料包裹，分丝板上的预应力筋孔间距比索体上的预应力筋间距大，故预应力筋在锚杯段被发散，存在一定的折角，特别是最外面几圈预应力筋的折角最大，大折角带来的对拉索疲劳性能的折损。
3.现有技术中，例如中国专利cn105421231a公开了一种桥梁用cfrp筋拉索群锚锚具及制作工艺，包括锚杯，所述锚杯内设有上、下分丝端板、和位于上、下分丝端板、之间的若干分丝隔板，cfrp筋的端部由下至上依次穿过分丝减振块、下分丝端板、各分丝隔板和上分丝端板后固定在上分丝端板上，所述上、下分丝端板、和所有的分丝隔板上均设有供cfrp筋穿过的分丝孔，分丝孔内设垫圈，所述分丝隔板将由上、下端板和锚杯内壁形成的空间分为若干填充室，所述填充室内填充有胶体。通过在锚杯内设置分丝端板、分丝隔板，便于对cfrp筋进行分丝和固定，同时，将锚具内被分隔成若干填充室，各填充室内胶体采用不同的产量的硬质颗粒(如铁砂或氧化铝颗粒)，调整胶体刚度由锚具下端至锚具上端逐步增大，适应cfrp筋锚固受力特点，提高cfrp筋的锚固力。中国专利cn112458898a公开了一种超高强度超长斜拉索耐腐蚀疲劳冷铸锚具，其锚杯具有锚固腔，斜拉索的钢丝束从前向后呈锥形散开通过锚固填料锚固在锚固腔内，锚固腔包括两个以上连续设置的锥形锚固腔。多个锥形锚固腔的内腔锥度相同。多个锥形锚固腔中至少包括一个长度为l1、内腔锥度为β的主锥形锚固腔，多个所述锥形锚固腔中至少包括一个长度为l1、内腔锥度为β的主锥形锚固腔，该主锥形锚固腔单独满足对斜拉索的锚固强度。上述现有技术均针对锚固性能进行了改进，但预应力筋进入锚杯处的折角尤其是拉索外圈预应力筋的折角较大、易产生折损的问题尚未解决。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型提供一种降低预应力筋折角的锚杯及成品拉索，旨在解决现有拉索的预应力筋进入锚杯处的折角尤其是拉索外圈预应力筋的折角较大、易产生折损的问题等问题。
5.本实用新型采取以下技术方案实现上述目的：
6.一种降低预应力筋折角的锚杯，用于锚固索体的预应力筋，包括折角限位板、分丝板及位于锚杯内部相互贯通的第一锚固腔和第二锚固腔，所述第一锚固腔和第二锚固腔均
为锥形结构，所述分丝板与第二锚固腔的大口端配合安装，所述折角限位板固定安装于第一锚固腔的大口端；所述折角限位板上至少设有与索体外层预应力筋相配合的孔道，预应力筋包括位于第一锚固腔内的第一锚固段、贯穿折角限位板相对应孔道后位于第二锚固腔内的第二锚固段，所述第一锚固段与索体轴线的夹角小于所述第二锚固段与索体轴线的夹角。
7.现有技术中，在同一结构尺寸分丝板锚固结构的条件下，当锚杯一端的预应力筋直接与另一端分丝板锚固连接时，预应力筋形成的折角为a；本技术方案中，当锚杯一端的预应力筋经过折角限位板后再与另一端分丝板锚固连接时，预应力筋形成两个折角，即第一锚固段折角a1和第二锚固段折角a2；由于第一锚固段与索体轴线的夹角小于第二锚固段与索体轴线的夹角，故折角a1和a2均小于折角a，因此，本技术方案通过折角限位板降低预应力筋的折角，不易产生折损，能够有效的提高拉索的疲劳使用寿命。
8.进一步的技术方案为，折角限位板孔道内壁设有与预应力筋第二锚固段折角相配合的楔形面。本技术方案，能够在进一步减少预应力筋的磨损。
9.进一步的技术方案为，第一锚固腔的大口端设有支撑台阶，所述折角限位板通过固定螺栓与所述支撑台阶固定连接。
10.一种成品拉索，包括上述的降低预应力筋折角的锚杯、与锚杯远离分丝板一端固定连接的密封段及索体。
11.本实用新型的有益效果是：
12.本实用新型公开了一种降低预应力筋折角的锚杯及成品拉索，通过折角限位板使预应力筋在第一锚固段和第二锚固段形成两个折角，第一锚固段和第二锚固段的折角均小于现有技术中预应力筋的折角，因此，本技术方案通过折角限位板降低预应力筋的折角，不易产生折损，能够有效的提高拉索的疲劳使用寿命。
附图说明
13.图1为：本实用新型所述锚杯锚固腔的结构示意图。
14.图2为：本实用新型所述锚杯的结构示意图。
15.图3为：本实用新型所述折角限位板的结构示意图。
16.图4为：本实用新型所述成品拉索的结构示意图。
17.图中：
18.1、锚杯；10、支撑台阶；11、第一锚固腔；12、第二锚固腔；21、分丝板；22、折角限位板；3、密封筒；31、第一密封圈；32、第二密封圈；33、透盖；4、索体；5、热收缩套管。
具体实施方式
19.下面结合附图1至图4对本实用新型进行详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.如图1至图3所示，本实施方式提供一种降低预应力筋折角的锚杯1，用于锚固索体4的预应力筋，包括折角限位板22、分丝板21及位于锚杯1内部相互贯通的第一锚固腔11和第二锚固腔12，所述第一锚固腔11和第二锚固腔12均为锥形结构，所述分丝板21与第二锚固腔12的大口端配合安装，所述折角限位板22固定安装于第一锚固腔11的大口端；所述折
角限位板22上设有与索体4外层预应力筋相配合的孔道，预应力筋包括位于第一锚固腔11内的第一锚固段、贯穿折角限位板22相对应孔道后位于第二锚固腔12内的第二锚固段，所述第一锚固段与索体4轴线的夹角小于所述第二锚固段与索体4轴线的夹角。
21.具体的，第一锚固腔11和第二锚固腔12依次连接，第二锚固腔12的小口端外径小于第一锚固腔11的大口端外径，则锚杯1位于第一锚固腔11和第二锚固腔12连接处的内壁形成一支撑台阶10，支撑台阶10上设有与折角限位板22相配合的螺栓孔，并通过固定螺栓将折角限位板22固定安装于支撑台阶10上，即实现折角限位板22固定安装于第一锚固腔11的大口端；分丝板21则在预应力筋的预应力作用下与第二锚固腔12的大口端相锚接；折角限位板22为环状结构，其内环用于贯穿索体4除外层预应力筋的其他层预应力筋；
22.本实施方式与现有技术相比：
23.如图2所示，现有技术中的预应力筋是自锚杯1的一端直接连接至另一端分丝板21相对应的孔道中，其外层预应力筋形成的折角(该预应力筋轴线与索体4轴线形成的夹角)为a；本实施方式中，当锚杯1一端的预应力筋经过折角限位板22后再与另一端分丝板21锚固连接时，预应力筋形成两个折角，即第一锚固段折角a1(第一锚固腔11内该预应力筋轴线与索体4轴线形成的夹角)和第二锚固段折角a2(第二锚固腔12内该预应力筋轴线与第一锚固腔11内该预应力筋轴线形成的夹角)；由于折角限位板21使第一锚固段与索体4轴线的夹角小于第二锚固段与索体4轴线的夹角，故折角a1和a2均小于折角a，因此，折角限位板22降低了外层预应力筋的折角，能够在不影响锚固性能的情况下，减少预应力筋产生的折损，提高拉索的疲劳使用寿命。
24.上述实施方式示例性的示出了折角限位板22的孔道布设、锚固腔的具体数量等情况，在其他实施方式或实际应用中，尤其在成品索体规格较大工况下，折角限位板22还可以设有与其他层预应力筋相配合的孔道，用于降低相对应预应力筋的折角；在折角较大的工况中，还可以通过增设多个锚固腔、相邻锚固腔采用折角限位板22来减小预应力筋的折角，进而减小预应力筋的折损。
25.上述实施方式为了方便加工将折角限位板22的内环作为第二锚固腔12的小口端，在其他实施方式或实际应用中，第二锚固腔12的小口端尺寸还可以为大于或等于第一锚固腔12大口端的尺寸，在不影响预应力筋穿设的条件下，第一锚固腔11和第二锚固腔12之间还可以通过圆柱形锚固腔间隔；此外，折角限位板22的安装方式还可以但不限于采用焊接、一体成型等方式与第一锚固腔12的大口端固定安装。
26.为了进一步减小预应力筋在使用过程中的磨损，在上述实施方式的基础上，提供另一实施方式，折角限位板的孔道内壁设有与对应的预应力筋第二锚固段折角相配合的楔形面。
27.另一实施方式如图4所示，在上述实施方式基础上，提供一种成品拉索，包括锚杯1、与锚杯1固定连接的密封段及索体4，密封段具体还包括密封筒3、第一密封圈31、第二密封圈32、透盖33及热收缩套管5；其中，第一密封圈31包括垫环段和垫片端，所述垫环段的内外环分别与最外预应力筋层和锚杯1的端口内环密封配合，密封筒3的一端与锚杯1的端部固定连接，且密封筒3的内壁设有环形凸台，密封筒3与锚杯1固定连接后，所述第一密封圈31的垫环段与环形凸台、锚杯1的端面过盈配合；密封筒3的另一端内壁与索体4外壁之间过盈安装第二密封圈32，所述透盖33固定安装于密封筒3的端口，热收缩套管5的一端包覆索
体4的外环，另一端包覆密封筒3的外环。在其他实施方式中还可以采用现有技术中锚杯连接的密封段来实现密封，可以但不限于采用现有技术中cn110725207a或cn102587279a所述的密封段结构及方法。
28.其具体制备步骤为：
29.1、清洗：根据锚固长度要求将成品索体4的外圈pe层剥除，清洗预应力筋上的油污、灰尘；将密封段的各零件依次套设与成品索体4；
30.2、制作锚固段：先将折角限位板22装进对应索体的外圈预应力筋，再安装锚杯1使其套设于索体4外部，安装分丝板21，每一根预应力筋均穿过分丝板21并固定，再将锚杯1与分丝板21卡位固定，将折角限位板22通过螺钉与锚杯1固定，折角限位板22具体可采用哈弗式结构方便安装；
31.3、灌注握裹材料：先通过折角限位板22将握裹材料灌注至第一锚固腔11，灌注完成后，再将握裹材料灌注至第二锚固腔12，并进行振动捣鼓使浆体在冷铸锚杯(3)内分布均匀，最后进行高温固化，保证浆体强度≥147mpa；值得说明的是，折角限位板22可根据灌浆工具的尺寸设置灌浆孔，第一锚固腔11和第二锚固腔12还可以采用不同刚度的握裹材料，使锚杯1内形成变刚度的多元锚固形式，使得锚杯1内的应力分布更加均匀合理；
32.4、制作密封段：将密封段的密封筒3扭至锚杯1的端部上再将锚头竖直放置，在密封筒3内灌注密封材料，灌满后在另一端安装第二密封圈32，待密封材料固化后安装热收缩套管5。
33.本实用新型提供的一种降低预应力筋折角的锚杯及成品拉索，通过折角限位板22使预应力筋在第一锚固段和第二锚固段形成两个折角，第一锚固段和第二锚固段的折角均小于现有技术中预应力筋的折角，因此，本技术方案通过折角限位板降低预应力筋的折角，不易产生折损，能够有效的提高拉索的疲劳使用寿命。