一种带张紧支承结构的拉索用叉耳式可调锚具、张紧装置及张紧方法与流程

1.本发明涉及一种带张紧支承结构的拉索用叉耳式可调锚具、张紧装置及张紧方法，属于桥梁拉索安装技术领域。


背景技术：

2.目前，采用钢丝或钢绞线等材料制作的拉索已广泛应用于桥梁和建筑结构工程上，拉索锚固于结构上的常规方式是采用锚头承压式，即锚头通常具有外螺纹，通过外螺母承压锚固连接于两端的结构物上(对桥梁拉索而言，两端的结构物一般为固定端工程结构物和调节端工程结构物)。此类拉索锚头的后端设置有内螺纹，在安装张紧拉索时，可采用通过张紧螺杆连接锚具后端内螺纹和千斤顶等机具上，将拉索张紧受力。
3.在工程上，为满足结构受力设计、防水防护等方面的需要，拉索两端可采用销接式锚固，即拉索的一端或两端采用叉耳式锚具，通过销轴连接于结构物的耳板销孔中。所以拉索采用叉耳式锚具时，不能采用常规方式进行张紧，若需要进行张紧施工，一般需将叉耳式锚具设计成可调节构造，并在结构物上预留或增设拉索张紧连接的结构，如图1所示在结构物的耳板上增设张紧连接孔，如图2所示在结构物上预留耳板及连接孔。但预留增设的连接结构存在以下不足：1、影响结构设计美观；2、施工过程中增设的连接构造往往是临时措施，施工完成后就会去除，在日后需要更换拉索时带来很大困难。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种带张紧支承结构的拉索用叉耳式可调锚具、张紧装置及张紧方法，叉耳式可调锚具上带有可作为张紧施工的支承结构，拉索实施张紧操作，结构设计美观，且便于更换拉索。
5.本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种带张紧支承结构的拉索用叉耳式可调锚具、张紧装置，包括叉耳式可调锚具，所述叉耳式可调锚具设于拉索底端，所述叉耳式可调锚具固定于一工程结构物上，所述拉索顶端设有固定端锚具，所述固定端锚具固定于另一工程结构物上；所述叉耳式可调锚具上设置张紧装置，所述张紧装置对叉耳式可调锚具进行张紧；
6.所述叉耳式可调锚具包括连接叉耳和锚杯，所述连接叉耳上设有张紧支承台阶，所述连接叉耳与锚杯之间设有调节杆，所述调节杆一端通过套筒与连接叉耳连接，所述调节杆、连接叉耳分别与套筒螺纹连接，旋动所述调节杆，调节所述调节杆旋入套筒的深度；所述锚杯底部设置连接套，所述调节杆另一端设于连接套内，所述锚杯底端与调节杆另一端部之间竖向留有间距，作为活动间隙。
7.设于连接套内的所述调节杆一端设有圆台，所述圆台直径大于调节杆直径，使得调节杆端部呈台阶式；所述连接套内腔与调节杆端部相匹配。
8.所述调节杆和套筒之间的调节量为d，d≥
±
50mm。
9.所述张紧装置包括上扁担梁单元和下扁担梁单元，所述上扁担梁单元抱箍于锚杯上，所述下扁担梁单元抱箍于连接叉耳上，所述上扁担梁单元和下扁担梁单元之间穿设两竖向布置的张紧螺杆，两所述张紧螺杆对称设于拉索两侧；所述张紧螺杆两端分别固定于下扁担梁单元和上扁担梁单元，所述上扁担梁单元上对称设有千斤顶和撑脚，所述千斤顶支撑于撑脚上。
10.所述上扁担梁单元包括两半式上扁担梁，两所述上扁担梁对合于锚杯侧面，通过上连接螺栓固定连接；所述下扁担梁单元包括两半式下扁担梁，两所述下扁担梁对合于连接叉耳侧面，通过下连接螺栓固定连接；所述下扁担梁上分别设有下扁担梁支承台阶，所述下扁担梁支承台阶与张紧支承台阶相配合。
11.所述活动间隙为p，p为10～50mm。
12.一种带张紧支承结构的拉索用叉耳式可调锚具、张紧装置的张紧方法，所述张紧方法包括如下步骤：
13.步骤一：将加工制作好的拉索展开，吊起拉索的固定端，并将固定端锚具固定于一工程结构物上；
14.步骤二：将叉耳式可调锚具组装于拉索底端，且调节杆顶部的圆台与锚杯底端之间预留活动间隙；叉耳式可调锚具通过销轴固定于另一工程结构物上，完成拉索安装；
15.步骤三：两半式的下扁担梁抱箍于连接叉耳上，下扁担梁支承台阶与连接叉耳支承台阶相互扣合贴紧，并通过下连接螺栓固定于连接叉耳上；
16.步骤四：两半式的上扁担梁抱箍于锚杯上，且上扁担梁并通过上连接螺栓固定于锚杯上；
17.步骤五：两张紧螺杆分别从上至下依次穿过上扁担单元、下扁担梁单元，露出上扁担梁单元的张紧螺杆顶端旋合转接螺母，转接螺母旋至上扁担梁单元顶面，露出下扁担梁单元的张紧螺杆底端旋合下螺母，下螺母旋至下扁担梁单元底面，进而临时固定张紧螺杆；
18.步骤六：撑脚、千斤顶分别穿设对应的张紧螺杆，且撑脚支撑于上扁担梁单元，千斤顶支撑于撑脚上，后张紧螺杆顶部旋合上螺母，进而完成张紧装置的安装；
19.步骤七：同步启动千斤顶，千斤顶的活塞伸出，张紧螺杆开始受拉，张紧力通过张紧螺杆下端的下螺母、下扁担梁单元、连接叉耳传递到底部结构物的耳板，由于受到反力的作用，上扁担梁单元则顶推锚杯，使拉索受到拉力；
20.步骤八：拉索受拉力产生弹性伸长，使得活动间隙p减小，而调节杆圆台底部和连接套之间出现竖向间隙，使调节杆处于不受力的松动状态；旋动调节杆，使得调节杆往套筒深度方向旋合；
21.步骤九：当千斤顶的活塞达到极限行程时，旋动转接螺母，使得转接螺母贴紧上扁担梁单元，后千斤顶回油；张紧螺杆与转接螺母固定连接；
22.步骤十：千斤顶回油后，将上螺母旋合至千斤顶活塞端部，并继续开动千斤顶进行步骤七至步骤九的张紧操作，直至拉索的索力达到要求，最后一次旋动调节杆，完成拉索张紧；
23.步骤十一：拉索张紧完成后，拆下上螺母，卸下千斤顶、撑脚、转接螺母和下螺母，后拆除上扁担梁单元和下扁担梁单元。
24.与现有技术相比，本发明的优点在于：一种带张紧支承结构的拉索用叉耳式可调
锚具、张紧装置及张紧方法，张紧装置可直接以连接叉耳作为连接支承点，无需在调节端工程结构物上预留或增设张紧连接的结构，带来了很大的便利；张紧装置传力明确可靠，操作实用性强；采用带张紧支承结构的叉耳式可调锚具和张紧装置的张紧方法，无需依赖于工程结构物的工作限制，对工况适应性强，可降低施工辅助措施费用。
附图说明
25.图1为现有技术采用的在工程结构物的耳板上预留连接孔示例图；
26.图2为现有技术采用的在工程结构物上增设连接结构的示例图；
27.图3为本发明实施例一种带张紧支承结构的拉索用叉耳式可调锚具的示意图；
28.图4为图3的的侧视图；
29.图5为图3中叉耳式可调锚具的示意图；
30.图6为图5的侧视图；
31.图7为本发明实施例张紧装置安装于带张紧支承结构的叉耳式可调锚具上的示意图；
32.图8为图7中a向局部图；
33.图中1固定端工程结构物、2调节端工程结构物、3固定端锚具、4拉索、5锚杯、6连接套、7调节杆、71圆台、8套筒、9连接叉耳、91张紧支承台阶、10销轴、11下螺母、12下扁担梁、13下连接螺栓、14张紧螺杆、15上连接螺栓、16上扁担梁、17转接螺母、18撑脚、19千斤顶、20上螺母。
具体实施方式
34.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
35.如图3、4所示，本实施例中的一种带张紧支承结构的拉索用叉耳式可调锚具、张紧装置，包括叉耳式可调锚具，叉耳式可调锚具设于拉索4底端，叉耳式可调锚具固定于调节端工程结构物2，拉索4顶端设有固定端锚具3，固定端锚具3固定于固定端工程结构物1。叉耳式可调锚具上设置张紧装置，叉耳式可调锚具上具有张紧用连接支承点，张紧装置对拉索4进行张紧。
36.如图5所示，叉耳式可调锚具包括连接叉耳9和锚杯5，连接叉耳9两侧面设有张紧支承台阶91，连接叉耳9与锚杯5之间设有竖向布置的调节杆7，调节杆7底端通过套筒8与连接叉耳9连接，调节杆7、连接叉耳9分别与套筒8螺纹连接，通过旋动调节杆7，调节调节杆7旋入套筒8的深度，调节杆7和套筒8之间的调节量为d，d应满足拉索预紧的行程要求，一般要求d≥
±
50mm。锚杯5底部设置连接套6，调节杆7顶端设于连接套6内，使得锚杯5底端与调节杆7顶端之间竖向留有间距，作为活动间隙p。
37.设于连接套6内的调节杆7顶端设有圆台71，圆台71直径大于调节杆7直径，使得调节杆顶部呈台阶式。连接套6内腔与调节杆7顶端相匹配，连接套6内腔截面亦为台阶式，对圆台71具有限位作用。
38.如图6、7、8所示，张紧装置包括上扁担梁单元和下扁担梁单元，上扁担梁单元抱箍于锚杯5上，下扁担梁单元抱箍于连接叉耳9上，上扁担梁单元和下扁担梁单元之间穿设两竖向布置的张紧螺杆14，两张紧螺杆14对称设于拉索4两侧。张紧螺杆14底端分别通过下螺
母11固定于下扁担梁单元，张紧螺杆14顶端设有转接螺母17，转接螺母17旋于张紧螺杆14上，且转接螺母17支撑于上扁担梁单元顶面。张紧螺杆14顶部穿设撑脚18，且撑脚18支撑于上扁担梁单元顶面。撑脚18上设有千斤顶19，千斤顶19穿设张紧螺杆14，后张紧螺杆14上旋入上螺母20，使得撑脚18、千斤顶19固定于上扁担梁单元。
39.其中，上扁担梁单元包括两半式上扁担梁16，两上扁担梁16对合于锚杯5侧面，且通过上连接螺栓15固定连接。下扁担梁单元包括两半式下扁担梁12，两下扁担梁12对合于连接叉耳9的侧面，两下扁担梁12通过下连接螺栓13固定连接。下扁担梁12上分别设有下扁担梁支承台阶b，下扁担梁支承台阶b与张紧支承台阶91相配合，进而对下扁担梁单元具有限位作用，作为张紧用连接支承点。
40.一种带张紧支承结构的拉索用叉耳式可调锚具、张紧装置的张紧方法，包括如下步骤：
41.a、拉索安装
42.步骤一：将加工制作好的拉索展开，吊起拉索的固定端，并将固定端锚具固定于固定端工程结构物上。
43.步骤二：将叉耳式可调锚具组装于拉索底端，且调节杆顶部的圆台与锚杯底端之间预留活动间隙，活动间隙量为p，p为10～50mm。叉耳式可调锚具通过销轴固定于调节端工程结构物上，完成拉索安装。
44.b、安装张紧装置
45.步骤三：两半式的下扁担梁抱箍于连接叉耳上，下扁担梁支承台阶与连接叉耳支承台阶相互扣合贴紧，并通过下连接螺栓固定于连接叉耳上。
46.步骤四：两半式的上扁担梁抱箍于锚杯上，且上扁担梁并通过上连接螺栓固定于锚杯上。
47.步骤五：张紧螺杆分别从上至下依次穿过上扁担单元、下扁担梁单元，露出上扁担梁单元的张紧螺杆顶端旋合转接螺母，转接螺母旋至上扁担梁单元顶面，露出下扁担梁单元的张紧螺杆底端旋合下螺母，下螺母旋至下扁担梁单元底面，进而临时固定张紧螺杆。
48.步骤六：撑脚、千斤顶分别穿设对应的张紧螺杆，且撑脚支撑于上扁担梁单元，千斤顶支撑于撑脚上，后张紧螺杆顶部旋合上螺母，进而完成张紧装置的安装。
49.c、张紧拉索
50.步骤七：同步启动千斤顶，千斤顶的活塞伸出，张紧螺杆开始受拉，张紧力通过张紧螺杆下端的下螺母、下扁担梁单元、连接叉耳传递到调节端工程结构物的耳板，由于受到反力的作用，上扁担梁单元则顶推锚杯，使拉索受到拉力。
51.步骤八：拉索受拉力产生弹性伸长，进而使得调节杆圆台顶面与锚杯底部之间的活动间隙量p减小，而调节杆圆台底部和连接套之间会出现间隙，使调节杆处于不受力的松动状态，此时，旋动调节杆，使得调节杆往套筒深度方向旋合。
52.步骤九：当千斤顶的活塞达到极限行程时，旋动转接螺母，使得转接螺母贴紧上扁担梁单元，后千斤顶回油，此时，张紧螺杆被转接螺母固定，不会下坠。
53.步骤十：千斤顶回油后，将上螺母旋合至千斤顶活塞端部，并继续开动千斤顶进行步骤七至步骤九的张紧操作，直至拉索的索力达到要求，最后一次旋动调节杆，完成拉索张紧。
54.d、拆卸张紧装置
55.步骤十一：拉索张紧完成后，拆下上螺母，卸下千斤顶、撑脚、转接螺母和下螺母，后拆除上扁担梁单元和下扁担梁单元。
56.本技术张紧装置可直接以连接叉耳作为连接支承点，无需在调节端工程结构物上预留或增设张紧连接的结构，带来了很大的便利；张紧装置传力明确可靠，操作实用性强；采用带张紧支承结构的叉耳式可调锚具和张紧装置的张紧方法，无需依赖于工程结构物的工作限制，对工况适应性强，可降低施工辅助措施费用。
57.除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。