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受限空间预应张拉方法

申请号 CN202311808825.1 申请日 2023-12-26 公开(公告)号 CN117803194A 公开(公告)日 2024-04-02
申请人 柳州黔桥技术有限公司; 贵州路桥集团有限公司; 发明人 梁利文; 任开富; 玉进勇; 邓发义; 韦猛强; 罗斗雄; 吴南山; 吴松霖; 廖仲易; 朱德; 陆营; 杨正远; 靳俊奇; 蔡礼涛; 张乙;
摘要 一种受限空间预应 力 张拉方法,包括系统设置步骤、张拉参数设置步骤和张拉控制步骤。系统设置工作顶板、n个(n≥2)小型台座式千斤顶、工具锚板等,采用n个小型台座式千斤顶顶动工具锚板的结构实施张拉;张拉参数设置包括预 应力 束设计张拉力#imgabs0#、分级张拉百分比和保压时间、小型台座式千斤顶数量、千斤顶压力差允许值△#imgabs1#;施工时通过以相同的压力和速度同时驱动多台小型台座千斤顶的伸缸和回程来实现预应力筋张拉,并通过控制各千斤顶压力差允许值△#imgabs2#来实现张拉力同步。其优点是穿心式千斤顶改为多个小吨位台座式千斤顶组合的形式,既可提供大吨位的张拉力,又具有较小的 工作空间 要求,可满足张拉力要求大而施工空间狭小的工况要求。
权利要求

1.一种受限空间预应张拉方法,其特征在于:包括步骤:
(1)系统设置步骤:
设置工作顶板、小型台座式千斤顶、单头螺柱、工具锚板和工具夹片,工作顶板居中开有与预应力绞线排布一致的圆通孔,供钢绞线穿过;工作顶板一侧与小型台座式千斤顶固接,另一侧设置与限位板配合的限位止口;至少两个小型台座式千斤顶油缸端通过螺杆固定在工作顶板的圆通孔外侧,活塞端头正中开有与单头螺柱配套的螺孔;单头螺柱螺纹端旋入小型台座式千斤顶活塞端头的螺孔,另一端设有挡板;工具锚板居中开有与预应力束钢绞线排布一致的锥形通孔,供钢绞线穿过及安装工具夹片;工具锚板还开有与小型台座式千斤顶排布相一致的通孔,所述通孔与单头螺柱形成可相互滑动的限位机构;
(2)液压站设置步骤:
液压泵站的集成组设置多口多压输出的径向柱塞泵、电磁换向阀,可同时驱动多台千斤顶工作;控制中心集成在液压泵站上,设有包括电控箱、电脑、PLC控制单元、变频器、模拟采集模、压力传感器、位移传感器的控制单元,其中位移传感器安装在小型台座千斤顶油缸上;
(3)张拉参数设置步骤,在控制中心设置:
1)按施工规范和设计要求,设置预应力束设计张拉力  ;
2)设置分级张拉百分比和保压时间;
3)设置小型台座式千斤顶数量,按公式进行设置: 式中,F:单台千斤顶承担的设计张拉力
f:预应力束设计张拉力
n:小型台座式千斤顶数量,n≥2
4)设置千斤顶张拉力最大差值允许值△ ;
(4)张拉控制步骤
启动液压泵站开始张拉,以相同的压力和速度同时驱动四台小型台座千斤顶工作,千斤顶进油嘴进油,活塞伸缸,同时推动工具锚板向左移动,带动工具夹片夹紧并张拉钢绞线;张拉过程压力传感器实时采集各千斤顶的压力并实时传输到控制中心,当张拉力达到一级理论张拉力时,自动停止张拉并保压;保压时间到,泵站启动进行下一级张拉,直到达到设计张拉力;张拉到位后,千斤顶回油嘴进油,活塞缩缸,在钢绞线回缩力作用下夹片紧,完成张拉。
2.根据权利要求1所述的 受限空间预应力张拉方法,其特征在于:在所述张拉控制步骤(4)处于终张拉阶段时,采用张拉力同步控制策略:压力传感器实时监测各千斤顶的压力,当任何两个千斤顶的压力差超过千斤顶张拉力最大差值允许值△ 时,控制中心发出指令,压力大的千斤顶停止工作,压力小的千斤顶继续工作,直到两千斤顶压力一致时,停止的千斤顶重新启动,继续同时工作。

说明书全文

受限空间预应张拉方法

技术领域

[0001] 本发明涉及预应力技术领域,具体地说,涉及一种受限空间预应力张拉方法。

背景技术

[0002] 在预应力张拉施工中,通常采用的方法是利用穿心式千斤顶进行预应力张拉,需千斤顶与预应力孔道对中布置,绞线穿过千斤顶,预应力束钢绞线越多,张拉力越大,所需千斤顶吨位就越大,其体积也越大。在张拉力要求大而施工空间狭小的工况下,使用小吨位穿心式千斤顶张拉力不足,而使用大吨位穿心式千斤顶则空间不能满足千斤顶最小工作空间要求,无法进行张拉。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种将穿心式千斤顶改为多个小吨位台座式千斤顶组合的形式,既可提供大吨位的张拉力,又具有较小的工作空间要求,可满足张拉力要求大而施工空间狭小的工况要求的受限空间预应力张拉方法。
[0004] 本发明公开的技术方案是:一种受限空间预应力张拉方法,包括步骤:
(1)系统设置步骤:
设置工作顶板、小型台座式千斤顶、单头螺柱、工具锚板和工具夹片,工作顶板居中开有与预应力束钢绞线排布一致的圆通孔,供钢绞线穿过;工作顶板一侧与小型台座式千斤顶固接,另一侧设置与限位板配合的限位止口;至少两个小型台座式千斤顶油缸端通过螺杆固定在工作顶板的圆通孔外侧,活塞端头正中开有与单头螺柱配套的螺孔;单头螺柱螺纹端旋入小型台座式千斤顶活塞端头的螺孔,另一端设有挡板;工具锚板居中开有与预应力束钢绞线排布一致的锥形通孔,供钢绞线穿过及安装工具夹片;工具锚板还开有与小型台座式千斤顶排布相一致的通孔,所述通孔与单头螺柱形成可相互滑动的限位机构;
(2)液压站设置步骤:
液压泵站的集成组设置多口多压输出的径向柱塞泵、电磁换向阀,可同时驱动
多台千斤顶工作;控制中心集成在液压泵站上,设有包括电控箱、电脑、PLC控制单元、变频器、模拟采集模、压力传感器、位移传感器的控制单元,其中位移传感器安装在小型台座千斤顶油缸上;
(3)张拉参数设置步骤,在控制中心设置:
1)按施工规范和设计要求,设置预应力束设计张拉力 ;
2)设置分级张拉百分比和保压时间;
3)设置小型台座式千斤顶数量,按公式进行设置: 
式中,F:单台千斤顶承担的设计张拉力
f:预应力束设计张拉力
n:小型台座式千斤顶数量,n≥2
4)设置千斤顶张拉力最大差值允许值△ ;
(4)张拉控制步骤
启动液压泵站开始张拉,以相同的压力和速度同时驱动四台小型台座千斤顶工
作,千斤顶进油嘴进油,活塞伸缸,同时推动工具锚板向左移动,带动工具夹片夹紧并张拉钢绞线;张拉过程压力传感器实时采集各千斤顶的压力并实时传输到控制中心,当张拉力达到一级理论张拉力时,自动停止张拉并保压;保压时间到,泵站启动进行下一级张拉,直到达到设计张拉力;张拉到位后,千斤顶回油嘴进油,活塞缩缸,在钢绞线回缩力作用下夹片紧,完成张拉。
[0005] 作为优选方案,在所述张拉控制步骤(4)处于终张拉阶段时,采用张拉力同步控制策略:压力传感器实时监测各千斤顶的压力,当任何两个千斤顶的压力差超过千斤顶张拉力最大差值允许值△ 时,控制中心发出指令,压力大的千斤顶停止工作,压力小的千斤顶继续工作,直到两千斤顶压力一致时,停止的千斤顶重新启动,继续同时工作。
[0006] 本发明的有益效果是:在提供较大张拉力的同时具有较小的工作空间,设置千斤顶张拉力最大差值允许值△ ,保证千斤顶出力一致,特别适合施工空间狭小的工况。附图说明
[0007] 图1这本发明的受限空间预应力张拉方法控制逻辑图。
[0008] 图2为本发明的受限空间预应力张拉装置立体结构图。
[0009] 图3为本发明的受限空间预应力张拉装置的主视图。
[0010] 图4为图3的左视图。
[0011] 图5为图3的右视图。
[0012] 图6为本发明的受限空间预应力张拉装置液压理图。
[0013] 图7为本发明实施时安装示意图。
[0014] 图中:1‑工作顶板、1.1‑圆通孔、1.2‑限位止口、1.3‑螺栓、2‑小型台座式千斤顶、2.1‑活塞、2.2‑油缸、2.3‑进油嘴、2.4‑回油嘴、3‑工具锚板、3.1 锥形通孔、4‑工具夹片、5‑单头螺柱、5.1‑挡板、6‑限位板、7‑工作锚板、8‑工作夹片、9‑钢绞线、10‑压力传感器、11‑溢流阀、
12‑单向阀、13‑电机、14‑径向柱塞泵、15‑压力表、16‑电磁换向阀。

具体实施方式

[0015] 下面结合具体实施例说明书附图对本发明做进一步阐述和说明:请参考图1、图2、图3、图4和图5,设有工作顶板1、小型台座式千斤顶2、单头螺柱5、工具锚板3和工具夹片4。所述工作顶板1居中开有与预应力束钢绞线排布一致的圆通孔
1.1,供钢绞线9穿过;所述工作顶板1一侧通过螺栓1.1与小型台座式千斤顶2油缸端通过螺栓1.3固接,另一侧设有限位止口1.2。所述小型台座式千斤顶根据需要可设n个(n≥2),当n=2时,对称布设在所述工作顶板的圆通孔两侧;当n>2时,均匀布设在所述工作顶板的圆通孔1.1的周围。在本实施例中小型台座式千斤顶设四个,呈正方形布置,其油缸端通过螺栓
1.3固定在工作顶板1上;每个小型台座式千斤顶的活塞2.1端头正中开有与所述单头螺柱5配套的螺孔。所述单头螺柱5螺纹端旋入小型台座式千斤顶活塞2.1端头的螺孔,另一端设有挡板5.1。所述工具锚板3居中开有与预应力束钢绞线9排布一致的锥孔3.1,供钢绞线9穿过及安装工具夹片4;所述工具锚板3还开有与小型台座式千斤顶2排布相一致的通孔,所述通孔与单头螺柱5中部的圆柱状部位与工具锚板上的通孔形成可相互滑动的机构;工作顶板上的限位止口1.2的大小与施工采用的限位板6相配合,对限位板6实施限位。
[0016] 请参考图7,液压泵站的集成阀组设有多口多压输出的径向柱塞泵14、电磁换向阀15,可同时驱动多台千斤顶工作。所述控制中心设有电控箱、电脑(或触摸屏)、PLC控制单元、变频器、模拟采集模块、压力传感器10等。
[0017] 本发明在实施时,如图6所示,依次安装工作锚板7、工作夹片8、限位板6、工作顶板1和小型台座式千斤顶2、工具锚板3、单头螺柱5、工具夹片4,连接泵站和控制中心,然后启动液压泵站,以相同的压力和速度同时驱动四台小型台座式千斤顶工作,千斤顶进油嘴2.3进油,活塞2.1伸缸,推动工具锚板3向左移动,带动工具夹片4夹紧钢绞线9向左张拉;张拉到位后,千斤顶回油口2.4进油,活塞2.1回程,工作夹片8在钢绞线9回缩力的作用下楔入锚孔锁紧,完成锚固,同时在活塞回程时挡板5.1带动工具锚板1向右移动,脱离工具夹片4,实现退锚。
[0018] 按上述步骤设置好操作装置后,本发明控制方法为:1、张拉参数设置步骤,在控制中心设置:
(1)按施工规范和设计要求,设置预应力束设计张拉力 。
[0019] (2)设置分级张拉百分比和保压时间。在本实施例中以设计张拉力的10%(预紧力)、20%、50%和100%进行四级张拉。
[0020] (3)设置小型台座式千斤顶数量,则有: 式中,F:单台千斤顶承担的设计张拉力
f:预应力束设计张拉力
n:小型台座式千斤顶数量,n≥2
(4)设置千斤顶张拉力最大差值允许值△ 。
[0021] 2、张拉控制步骤(1)启动液压泵站开始张拉,以相同的压力和速度同时驱动四台小型台座千斤顶工作,千斤顶进油嘴2.3进油,活塞2.1伸缸,合力推动工具锚板3向左移动,带动工具夹片4夹紧并张拉钢绞线9;张拉过程压力传感器10实时采集各千斤顶的压力并实时传输到控制中心,当张拉力达到一级理论张拉力时,自动停止张拉并保压;保压时间到,泵站启动进行下一级张拉,直到达到设计张拉力;张拉到位后,千斤顶回油嘴2.4进油,活塞2.1缩缸回程,工作夹片8在钢绞线9回缩力的作用下楔入锚孔锁紧,同时在活塞回程时挡板5.1带动工具锚板1向右移动,脱离工具夹片4,实现退锚。
[0022] (2)千斤顶张拉力同步控制策略为控制各千斤顶出力一致,使预应力束各根钢绞线受力均匀,保证张拉质量,同时防止张拉过程因力不均匀产生断丝现象和安全事故,在终张拉阶段采用如下控制策略:张拉时压力传感器10实时监测各千斤顶的压力,当任何两个千斤顶的压力差超过允许值△时,控制中心发出指令,压力大的千斤顶停止工作,压力小的千斤顶继续工作,直到两千斤顶压力一致时,停止的千斤顶重新启动,继续同时工作。
[0023] 按在本实施例中以设计张拉力的10%(预紧力)、20%、50%和100%进行四级张拉为例,每张拉达本级力后,保压一定时间,再进行下级张拉,在终张拉阶段,即第四级张拉时,采用终级张拉阶段的控制策略进行控制。
[0024] 最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。