一种混凝土结构预应力体系的装置及装置的应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种混凝土结构预应力体系装置及制造产品方法。钢绞线两端连接一级锚头，锚垫板上连接螺旋筋，串连一、二级锚头，二级锚头与锚垫板连接，另一端连接成型管，成型管内腔置减震装置，内腔置钢绞线，成型管内腔设气腔。方法，对成型管、钢绞线表面进行耐锈蚀和抗老化处理，钢绞线穿入成型管、锚垫板内腔，固定一、二级锚头和锚垫板，打开两端一、二级锚头、用千斤顶对钢绞线进行应力拉伸，张拉到设计应力时一级锚头锁紧，千斤顶回油，此时一级锚头锚住；再将二级锚头锁紧；对气腔充气，预应力管道无需压浆，具有结构简单，施工方便，成本低的特点，广泛用于各种类土木建筑预应力领域，有很好的社会和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土木工程中混凝土的预应力系统，特别适用于混凝土结构中预应力体系的装置及制造产品的方法。
技术介绍
从20世纪50年代第一座突破百米跨度的莱茵河沃尔姻斯桥的建成到20世纪末，预应力混凝土的跨度已超过了300m。当前全世界的桥梁中，有80％以上都采用了预应力混凝土结构，1956年中国建成了第一座23.9m的预应力混凝土铁路简支梁桥；20世纪60～80年代建造主跨124m的西柳州桥；144m的福州乌龙江桥和184m的重庆长江大桥；80年代末至90年代初广东建成主跨180m的番禺洛溪大桥；1998年建成的主跨280m的虎门辅航道桥，当时为世界最大跨径。它标志着我国预应力混凝土桥梁的设计、施工工艺与技术水平已跨入世界先进行列。近年来，在经济发展交通先行的思想指导下，我国的交通建设有了空前的发展，在短时间内修建了大量的大、中跨径预应力混凝土桥梁，其数量在我国大、中跨径桥梁中占主导地位。由于混凝土结构受自然环境、使用环境及材料、设计、施工的影响，随着时间的推移，会出现结构性能劣化。对于预应力混凝土桥主要表现在混凝土的劣化、预应力筋的锈蚀、有效预应力的降低、普通钢筋的锈蚀，预应力筋和普通钢筋力学性能的退化、混凝土开裂等等缺陷，威胁着结构的安全，而预应力结构的主要结构核心是预应力体系，只要预应力体系的缺陷超过一定程度，结构的安全将遭受严重威胁，可以说预应力结构中的预应力体系是结构的生命线。其结构的安全性、耐久性主要建立在预应力体系的安全性和耐久性之上。目前预应力体系的主要缺陷在以下几个方面①管道压浆不饱满。预应力管道压浆不饱满在目前的预应力混凝土结构中是相当普遍，而且是一项无法彻底解决的难题，管道压浆的不饱满或管道压浆未凝固等，必会导致混凝土对预应力筋的保护能力降低，加快预应力筋的锈蚀，使预应力筋的力学性能降低、减弱预应力筋和混凝土的协调工作能力，甚至产生其它不可遇见的破坏。②预应力筋锈蚀。预应力筋的锈蚀也是相当普遍，影响预应力筋锈蚀的因素很多，主要有混凝土(特别是压浆)PH值、环境温度、氯离子浓度、混凝土的电阻抗、孔隙水饱和度等，其锈蚀的结果是力筋的有效面积减小，不均匀锈蚀导致力筋表面凹凸不平，产生应力集中现象，使力筋的力学性能退化，如强度降低、延性变差。③不可更换(预应力筋、锚具等均不能进行更换)。④预应力筋中的应力状况检测非常困难。预应力混凝土结构中预应力的应力状况检测评估是对预应力混凝土结构安全性，耐久性评估的重要依据，截止到目前为止，国内外尚无有效的方法对在运营的预应力混凝土结构中的预应力筋的应力状况进行检测。现有体内筋系统，均是强拉完后进行管道压浆之后在锚固处用混凝土进行封锚(浇筑)，整个系统无法察看评价，更不可能对有缺陷的索或锚固进行更换，只能采用其它方法重新增加预应力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种解决目前压浆不饱满的方法，同时克服了压浆而带来的预应力筋的锈蚀加速问题，也解决了预应力筋因压浆而不能更换和检测应力的一种混凝土结构预应力体系的装置本专利技术另一目的是提供制造产品的方法。实现专利技术目的的技术方案是这样解决的一种混凝土结构预应力体系的装置，包括钢绞线的两端固定连接一级锚固锚头，锚垫板上连接螺旋筋，其本专利技术显著的进步在于在锚固锚头的后方还串连连接二级锚固锚头，二级锚固锚头一端与锚垫板连接，锚垫板另一端连接成型管，成型管内腔置有减震装置，减震装置内腔置有预应力钢绞线，成型管内腔与预应力钢绞线之间设为空气(或惰性气体)气腔，不需要压浆。一种制造产品的方法，按下述步骤进行第一步，对成型管表面进行耐锈蚀和抗老化性能处理，预应力钢绞线表面耐锈蚀处理；第二步，将预应力钢绞线穿入成型管、锚垫板内腔中，并固定安装好一级锚固锚头、二级锚固锚头和锚垫板，打开两端的一级锚固锚头、二级锚固锚头，用千斤顶对钢绞线进行预应力拉伸，当预应力筋张拉到设计应力时将第一级锚固锚头锁紧，千斤顶回油，此时预应力筋完全由一级锚头锚住；再将二级锚固锚头锁紧；第三步，设置应力监控装置，以便随时掌握预应力索的工作状态。本专利技术采用新理念设计的混凝土结构预应力体系，与现有技术相比，①解决现存预应力混凝土结构中预应力管道压浆不饱满的难题，克服了因压浆不满反而加剧预应力筋的锈蚀的难题；②解决锚固体系的安全问题；③使预应力筋的抗锈蚀性得到提高，增加了结构耐久性；④使预应力结构中的预应力筋和锚固系统可更换；⑤使预应力系统易于养护和监控，可随时检测预应力索的应力状态；⑥预应力管道无需压浆，具有结构简单，施工方便，节约原材料，成本低，维修更换预应力索方便的特点，广泛用于各种类型的桥梁，土木建筑预应力梁等领域，有很好的社会和经济效益。附图说明图1为现有技术混凝土结构预应力体系结构示意图；图2为本专利技术混凝土结构预应力体系结构示意图； 图3为图2的三根钢绞线锚垫板立体结构示意图；图4为图2的七根钢绞线锚垫板立体结构示意图。具体实施例方式附图为本专利技术的实施例下面结合附图对本专利技术的内容作进一步说明参照图1所示，钢绞线的两端固定连接锚固锚头，锚固锚头一端与锚垫板连接，锚垫板上连接螺旋筋和压浆孔9，锚垫板另一端连接成型管，成型管内腔通过压浆孔浇注有水泥浆10。图2所示，包括钢绞线6的两端固定连接一级锚固锚头1，锚垫板8上连接螺旋筋3，在锚固锚头1的后方还串连连接二级锚固锚头2，二级锚固锚头2一端与锚垫板8连接，锚垫板8另一端连接成型管5，成型管5内腔置有减震装置4，减震装置4内腔置有2根或两根以上预应力钢绞线6组成，成型管5内腔与预应力钢绞线6之间设为空气气腔7。图3所示为图2的三根钢绞线锚垫板立体结构示意图。图4为图2的七根钢绞线锚垫板立体结构示意图。一种制造产品的方法，按下述步骤进行第一步，对成型管表面进行耐锈蚀和抗老化性能处理，预应力钢绞线表面耐锈蚀处理；取消管道压浆。采用耐锈蚀、抗老化的成形管道(如塑料管、橡胶管等)，管道材料要有足够的耐锈蚀和抗老化性能，且能在施工混凝土中成型(具备一定刚度，不易变形)，目的是为了降低穿索过程中对预应力筋的损坏，抗老化性能是为便于以后可能的预应力索的更换，本专利技术解决了目前压浆不满的困难，同时克服了压浆而带来的预应力筋的锈蚀加速问题，也解决了预应力筋因压浆而不能更换和检测应力的问题。第二步，将预应力钢绞线穿入成型管、锚垫板内腔中，并固定安装好一级锚固锚头、二级锚固锚头和锚垫板，打开两端的一级锚固锚头、二级锚固锚头，用千斤顶对钢绞线进行预应力拉伸，当预应力筋张拉到设计应力时将第一级锚固锚头锁紧，千斤顶回油，此时预应力筋完全由一级锚头锚住；再将二级锚固锚头锁紧；由于取消管道压浆，使预应力筋的锚固完全集中在锚头部位，传统预应力锚固体系中在张拉锚固时，预应力筋的锚固由固端承担，待管道压浆并到达强度后将对预应力筋有“锁定”作用，从而能达到“自锚”，就是说理论上只要管道压浆饱满，在新注压浆体强度到达后即便锚头部分失效，预应力也不会全消失，本系统因取消管道压浆，对锚固点提出更高的要求，为此专利技术采用二级锚固的方法，提高锚头的可靠度，从而保证本系统的“安全”工作状态，可以说采用二级锚固是本系统的重中之重，具体原理为①、当预应力筋张拉到设计应力时将第一级锚固夹片锁紧，千斤顶回油，此时预应力筋完全由一级锚固锚住；②、将二级锚固夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土结构预应力体系的装置，包括钢绞线（６）的两端固定连接一级锚固锚头（１），锚垫板（８）上连接螺旋筋（３），其特征在于在锚固锚头（１）的后方还串连连接二级锚固锚头（２），二级锚固锚头（２）一端与锚垫板（８）连接，锚垫板（８）另一端连接成型管（５），成型管（５）内腔置有减震装置（４），减震装置（４）内腔置有２根或两根以上预应力钢绞线（６），成型管（５）内腔与预应力钢绞线（６）之间设为空气气腔（７）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许宏元，
申请(专利权)人：许宏元，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]