專利名稱：一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種橋梁建造及大型建筑工程采用的拉索，尤其是一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索。
背景技術(shù)：
近些年，國內(nèi)橋梁及大型建筑所采用的拉索形式主要有冷鑄錨鋼絲拉索、熱鑄錨鋼絲拉索、夾片錨鋼絞線拉索和鋼絞線整束擠壓成品拉索。其中，鋼絞線拉索與鋼絲拉索相比較，各有其優(yōu)點及不足，在抗拉強度及防腐性能等方面鋼絞線拉索比鋼絲拉索具有更大的優(yōu)勢，越來越多的被應(yīng)用于各種工程之中；現(xiàn)有形式拉索存在以下不足之處I.冷鑄錨和熱鑄錨拉索所用鋼絲強度為> 1670MPa，相比較，鋼絞線拉索所用鋼 絞線強度為> 1860MPa，其抗拉強度更高。2.冷鑄錨和熱鑄錨拉索索體為平行鋼絲束，鋼絲與錨杯采用環(huán)氧鐵砂加溫固化成為整體(見圖7)，索體外擠密封及防腐性能較好的護套，然而由于鋼絲束各鋼絲之間無隔離物，外層護套如有破損造成部分鋼絲腐蝕后，易延伸至整個鋼絲束截面的腐蝕。如果發(fā)生斷絲通常是整束突然斷裂，對橋梁破壞極大，后果嚴(yán)重且很難修復(fù)。3.對于公稱破斷力在4000kN以下的拉索，鋼絞線拉索索力跳躍較大，即增加I根鋼絞線公稱破斷力就增加260kN，而增加一根鋼絲拉索的公稱破斷力僅增加71. 6kN (按直徑Φ7強度為1860MPa計算)。4.夾片式鋼絞線群錨拉索(參見專利ZL92108579. 6)，通常在施工現(xiàn)場進行鋼絞線的裁剪、安裝及張拉每一根鋼絞線，單根張拉完畢后需對拉索進行整體的索力調(diào)整，施工步驟繁瑣，并且對施工過程的質(zhì)量控制要求很高。5.夾片式鋼絞線群錨拉索索體由防腐和密封性能較好的護套管包裹，因安裝鋼絞線而需預(yù)留一定內(nèi)腔空間，故護套管外徑較大，易受風(fēng)雨激振的影響。6.夾片式鋼絞線群錨拉索兩端錨頭需張拉施工完畢后方才進行防腐處理，防腐工作難度較大。7.鋼絞線整束擠壓拉索需在完成錨頭的擠壓及整根拉索的制備后，才可以進行錨頭螺紋的加工，因而螺紋的加工對設(shè)備要求高，加工難度大，生產(chǎn)周期較長。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種適用于橋梁建造及大型建筑工程用的一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索，該成品拉索既具有冷鑄錨和熱鑄錨鋼絲拉索的優(yōu)點，又具有鋼絞線拉索在抗拉強度及防腐性能等方面比鋼絲拉索更好的優(yōu)勢，并能實現(xiàn)拉索設(shè)計索力更精確的配置；較好地解決了已有拉索存在的上述問題。解決上述問題的技術(shù)方案是一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索，包括索體和位于索體兩端的兩個錨固件，所述的索體為包括η根單股鋼絞線與P根拉索鋼絲構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體；每個錨固件包括錨固單元和密封單元；[0012]所述錨固單元包含端蓋、錐套、錨板、螺母、錨杯和約束圈；錨板上有用于錨固單股鋼絞線的錐形錨孔以及用于錨固拉索鋼絲的通孔，包括η根單股鋼絞線與P根拉索鋼絲構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體的η根單股鋼絞線與P根拉索鋼絲穿過錨杯后，各單股鋼絞線分別穿入錨板的相應(yīng)錨孔中，錨具內(nèi)的每一根單股鋼絞線是由m根鋼絲扭絞而成，每一根單股鋼絞線在錨孔中的結(jié)構(gòu)是鋼絞線端頭中心絲安裝有一錐套，中心絲端頭處理成鐓頭，其余m-Ι根邊絲位于錐套外側(cè)呈錐形分散分布并與錨板錐形錨孔形成單股鋼絞線錨固單元，實現(xiàn)對一根單股鋼絞線端頭的固定，P根拉索鋼絲3穿過錨板7，均勻地分布在η個單股鋼絞線錨固單元的外周，拉索鋼絲的端頭被處理成鐓頭，錨杯端頭有端蓋，錨杯內(nèi)部澆注有環(huán)氧類填料，環(huán)氧類填料固化后完成對η根單股鋼絞線和P根拉索鋼絲的錨固；所述密封單元包括依次連接的密封筒、密封件和壓緊環(huán)，密封筒的一端與一個錨固單元的約束圈相連接，密封件位于密封筒的另一端并與壓緊環(huán)相連接，在密封筒內(nèi)即約束圈、密封件與密封筒形成的空間內(nèi)灌注有防腐填料；上述m、η、ρ的取值范圍是m為3，4，5，6，7，9之中的任意一個數(shù)；11是2，3，4，5，……350之中的任意一個數(shù)，ρ是2，3，4，5，……200之中的任意一個數(shù)。 其進一步技術(shù)方案是所述包括η根單股鋼絞線與P根拉索鋼絲構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體的η根單股鋼絞線的每一根單股鋼絞線外有內(nèi)層PE護套；具有內(nèi)層PE護套的η根單股鋼絞線的外周均勻地分布有ρ根拉索鋼絲并被高強聚酯帶包裹，其外擠壓有外層PE護套，形成索體是由隔離防腐鋼絞線和鋼絲構(gòu)成的一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體。其進一步技術(shù)方案或是所述包括η根單股鋼絞線與P根拉索鋼絲構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體的η根單股鋼絞線的每一根單股鋼絞線是PC鋼絞線，η根單股鋼絞線的外周均勻地分布有P根拉索鋼絲并被高強聚酯帶包裹，其外擠壓有外層PE護套，其內(nèi)灌注有防腐材料，形成為索體是PC鋼絞線和鋼絲構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體。其更進一步技術(shù)方案是所述錨杯內(nèi)部澆注的環(huán)氧類填料是冷鑄式環(huán)氧鐵砂；在密封筒內(nèi)灌注的防腐填料是膨脹率小于2倍的聚氨酯。本實用新型之復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索，具有以下有益效果由于本實用新型之復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索包括索體和位于索體兩端的兩個錨固件的結(jié)構(gòu)形式，所述的索體為包括多股單股鋼絞線與多根拉索鋼絲構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品索索體；綜合了索體為鋼絲構(gòu)成的冷鑄錨和熱鑄錨拉索以及夾片式綱絞線拉索以及鋼絞線整束擠壓拉索的優(yōu)點，因此，實用新型之復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索與現(xiàn)有的拉索相比較，具有以下有益效果(一)與鋼絲成品索拉索相比由于鋼絞線強度級別比鋼絲高，在相同索力條件下，鋼絞線拉索重量比鋼絲拉索輕5%-10% ;實現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力筋之間的隔離防腐，防腐效果更好。(二)與現(xiàn)場制作的夾片錨鋼絞線拉索相比，有以下有益效果I.本實用新型之復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索運送至施工現(xiàn)場后，直接掛索張拉，免去了裁剪鋼絞線和單根安裝及張拉等操作，簡化了施工步驟，縮短了施工周期。2.本成品拉索索體形式為復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋束纏包后外擠外層PE護套，護套外徑較小，有效的提高了拉索抗風(fēng)雨激振能力；每根單股鋼絞線隔離防腐，避免拉索中受力筋同時受腐蝕破壞；同時由于多股鋼絞線外周邊加入鋼絲，使拉索截面更接近圓形，外層PE護套厚度更均勻，避免外層PE護套受力不均應(yīng)力開裂。3.鋼絞線在錨具內(nèi)采用錨板定位；復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體采用灌注方式握裹多股單股鋼絞線與多根鋼絲形成錨固，成為一個錨固整體；鋼絞線和鋼絲端部完全被環(huán)氧類填料和防腐聚氨酯填料所包裹，環(huán)氧類填料固化后，通過張拉方式增強錨杯內(nèi)環(huán)氧類填料與鋼絞線和鋼絲之間握裹力；施工張拉完畢后只需對錨頭外表面進行防腐處理即可，防腐工作簡便快捷。4.原有夾片錨鋼絞線拉索，每增加一根鋼絞線，破斷索力增加260kN，本實用新型預(yù)應(yīng)力筋復(fù)合成品索則可按結(jié)構(gòu)要求，精確調(diào)整破斷索力，經(jīng)濟實用。(三)與鋼絞線整束擠壓成品拉索相比擠壓拉索每增加一根鋼絞線，破斷索力增加260kN,本實用新型復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索則可按結(jié)構(gòu)要求，精確調(diào)整破斷索力，經(jīng)濟實用；而且兩端錨具零件獨立加工，故錨頭螺紋加工難度降低，當(dāng)大批量生產(chǎn)時，大大縮短了加工周期。由于具有上述優(yōu)點，本實用新型之復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索可以根據(jù)需要制作各種不同規(guī)格的由多股鋼絞線與多根拉索鋼絲構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索，適用于橋梁建造及大型建筑工程采用。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型之一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索的技術(shù)特征作進一步說明。

圖I :本實用新型一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索的結(jié)構(gòu)示意圖(只標(biāo)出一端錨固件，另一端錨固件結(jié)構(gòu)相同，省略)；圖2:圖I的A部放大圖；圖3 :錨板結(jié)構(gòu)示意圖(剖視圖)；圖4 :錐套結(jié)構(gòu)示意圖(剖視圖)；圖5 :隔離防腐鋼絞線和鋼絲構(gòu)成的索體結(jié)構(gòu)示意圖(橫截面圖)；圖6 PC鋼絞線和鋼絲構(gòu)成的索體結(jié)構(gòu)示意圖(橫截面圖)；圖7:平行鋼絲束構(gòu)成的冷鑄錨和熱鑄錨拉索索體索體結(jié)構(gòu)示意圖；圖8 :圖7的平行鋼絲束拉索索體橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I、I 01、I 02-索體，II -錨固件，II 01-錨固單元，II 02-密封單元；I -外層PE護套，2-內(nèi)層PE護套，3-拉索鋼絲，301-拉索鋼絲的鐓頭，4_單股鋼絞線，401-中心絲，4011-中心絲的鐓頭，402-邊絲，5-端蓋，6-錐套，7-錨板，701-錐形錨孔，
8-螺母，9-錨杯，10-環(huán)氧類填料，11-約束圈，12-防腐填料，13-密封筒，14-密封件，壓緊環(huán)15，16-高強聚酯帶，17-防腐材料，18-平行鋼絲。
具體實施方式
實施例一由隔離防腐鋼絞線構(gòu)成的一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索，包括索體I和位于索體I兩端的兩個錨固件II，所述的索體I為包括7根單股鋼絞線4與6根拉索鋼絲3構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品索索體；每個錨固件包括錨固單元II Ol和密封單元II 02 (參見圖I)；所述錨固單元II 01包含端蓋5、錐套6、錨板7、螺母8、錨杯9和約束圈11 ;錨板7上有多個用于錨固單股鋼絞線的錐形錨孔701以及用于錨固拉索鋼絲3的通孔，構(gòu)成復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體I的7根單股鋼絞線4與6根拉索鋼絲3穿過錨杯9后，各單股鋼絞線分別穿入錨板7的相應(yīng)錐形錨孔701中，錨具內(nèi)的每一根單股鋼絞線4是由7根鋼絲扭絞而成，每一根單股鋼絞線4在錐形錨孔中的結(jié)構(gòu)是單股鋼絞線4端頭中心絲401安裝有一錐套6，中心絲端頭處理成鐓頭4011 ，其余6根邊絲402位于錐套6外側(cè)呈錐形分散分布并與錨板7的錐形錨孔701形成單股鋼絞線錨固單元，實現(xiàn)對一根單股鋼絞線端頭的固定，6根拉索鋼絲3穿過錨板7，均勻地布置在7個單股鋼絞線錨固單元的外周，拉索鋼絲3的端頭被處理成鐓頭301 (參見圖2、圖3、圖4)，錨杯9端頭有端蓋5，錨杯9內(nèi)部澆注有環(huán)氧類填料10，環(huán)氧類填料10固化后形成成對7根單股鋼絞線4和6根拉索鋼絲3的錨固；通過張拉方式增強錨杯9內(nèi)環(huán)氧類填料與鋼絞線4和鋼絲3之間握裹；螺母7通過螺紋上在錨杯8外，作用是施工張拉完畢后固定拉索兩端錨固件，并將受力傳遞到結(jié)構(gòu)中。所述密封單元II 02包括依次連接的密封筒13、密封件14和壓緊環(huán)15，密封筒13的一端與錨固單元II 01的約束圈11相連接，密封件14位于密封筒13的另一端并與壓緊環(huán)15相連接，在密封筒13內(nèi)即約束圈11、密封筒13與密封件14形成的空間內(nèi)灌注有防腐填料12。所述錨杯9內(nèi)部澆注的環(huán)氧類填料10是冷鑄式環(huán)氧鐵砂；在密封筒13內(nèi)灌注的防腐填料12是膨脹率小于2倍的聚氨酯。本實施例中，所述構(gòu)成復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體I的每一根單股鋼絞線外有內(nèi)層PE護套2 ;具有內(nèi)層PE護套的7股鋼絞線的外周均勻地分布有6根拉索鋼絲3并被高強聚酯帶16包裹，其外擠壓有外層PE護套1，形成索體I是隔離防腐鋼絞線和拉索鋼絲構(gòu)成的一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體I 01 (參見圖5)。作為本實用新型實施例的一種變換，所述構(gòu)成復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體I的每一根單股鋼絞線可以是PC鋼絞線，7股PC鋼絞線4的外周均勻地分布有6根拉索鋼絲3并被高強聚酯帶16包裹，其外擠壓有外層PE護套1，其內(nèi)灌注有防腐材料17，形成索體I是PC鋼絞線和拉索鋼絲構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體I 02 (參見圖6);所述防腐材料17是油脂或蠟。作為本實用新型實施例的一種變換，構(gòu)成所述復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體I的單股鋼絞線4的股數(shù)可以增加或減少為η股，每一股鋼絞線可以是由m根鋼絲組成，m、n的取值范圍是:m為3，4，5，6，7，9之中的任意一個數(shù)；η為2，3，4，5，……，350之中的任意一個數(shù)；均勻地分布在η根單股鋼絞線4外周的ρ根拉索鋼絲3的數(shù)量根據(jù)多股鋼絞線被高強聚酯帶16包裹后產(chǎn)生的空隙數(shù)量以及大小而定，ρ是2，3，4，5，6，7……200之中的任意一個數(shù)。本實用新型復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索錨固的原理為單股鋼絞線4受力后通過安裝錐套6和鐓頭而脹大的端部，將力傳遞到錨板7以及環(huán)氧類填料10組成的錐體，最后傳遞到錨杯9，環(huán)氧類填料10在擠壓作用下和η根單股鋼絞線4和ρ根拉索鋼絲形成了握裹力，最終達到錨固η根單股鋼絞線和ρ根拉索鋼絲構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體I的目的。[0049]本實用新型各實施例中，所述外層PE護套I和內(nèi)層PE護套一般采用HDPE護 套。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索，包括索體(I )和位于索體(I )兩端的兩個錨固件(II )，其特征在于所述的索體(I )為包括η根單股鋼絞線(4)與P根拉索鋼絲(3)構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體；每個錨固件包括錨固單元(II 01)和密封單元(II 02)； 所述錨固單元(II 01)包含端蓋(5)、錐套(6)、錨板(7)、螺母(8)、錨杯(9)和約束圈(11);錨板(7)上有用于錨固單股鋼絞線的錐形錨孔(701)以及用于錨固拉索鋼絲(3)的通孔，包括η根單股鋼絞線(4)與P根拉索鋼絲(3)構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體(I )的η根單股鋼絞線(4)與P根拉索鋼絲(3)穿過錨杯(9)后，各單股鋼絞線分別穿入錨板(7)的錐形錨孔(701)中，錨具內(nèi)的每一根單股鋼絞線是由m根鋼絲扭絞而成，每一根單股鋼絞線在錨孔中的結(jié)構(gòu)是鋼絞線(4)端頭中心絲(401)安裝有一錐套(6)，中心絲端頭被處理成鐓頭(4011)，其余m-Ι根邊絲(402)位于錐套(6)外側(cè)呈錐形分散分布并與錨板的錐形錨孔(701)形成單股鋼絞線錨固單元，實現(xiàn)對一根單股鋼絞線端頭的固定，P根拉索鋼絲(3)穿過錨板(7)，均勻地分布在η個單股鋼絞線錨固單元的外周，拉索鋼絲的端頭被處理成鐓頭，錨杯(9)端頭有端蓋(5)，錨杯(9)內(nèi)部澆注有環(huán)氧類填料(10)，環(huán)氧類填料(10)固化后完成對η根單股鋼絞線(4)和P根拉索鋼絲(3)的錨固； 所述密封單元(II 02)包括依次連接的密封筒(13)、密封件(14)和壓緊環(huán)(15)，密封筒(13)的一端與錨固單元(II 01)的約束圈(11)相連接，密封件(14)位于密封筒(13)的另一端并與壓緊環(huán)(15)相連接，在密封筒(13)內(nèi)即約束圈(11)、密封件(14)與密封筒(13)形成的空間內(nèi)灌注有防腐填料(12)； 上述m、n、p的取值范圍是m為3，4，5，6，7，9之中的任意一個數(shù)；11是2，3，4，5，……350之中的任意一個數(shù)，P是2，3，4，5，……200之中的任意一個數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索，其特征在于所述包括η根單股鋼絞線(4)與P根拉索鋼絲(3)構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體(I )的η根單股鋼絞線的每一根單股鋼絞線外有內(nèi)層PE護套(2);具有內(nèi)層PE護套的η根單股鋼絞線的外周均勻地分布有P根拉索鋼絲(3)并被高強聚酯帶(16)包裹，其外擠壓有外層PE護套(I)，形成索體(I )是由隔離防腐鋼絞線和鋼絲構(gòu)成的一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體(I 01)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索，其特征在于所述包括η根單股鋼絞線(4)與P根拉索鋼絲(3)構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體(I )的η根單股鋼絞線的每一根單股鋼絞線是PC鋼絞線，η根單股鋼絞線的外周均勻地分布有P根拉索鋼絲(3)并被高強聚酯帶(16)包裹，其外擠壓有外層PE護套(I)，其內(nèi)灌注有防腐材料(17)，形成索體(I )是PC鋼絞線和鋼絲構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索索體(I 02)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索，其特征在于所述錨杯(9)內(nèi)部澆注的環(huán)氧類填料(10)是冷鑄式環(huán)氧鐵砂；在密封筒(13)內(nèi)灌注的防腐填料(12)是膨脹率小于2倍的聚氨酯。
專利摘要一種復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋成品拉索，包括由多根單股鋼絞線與多根拉索鋼絲構(gòu)成的復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋索體和位于索體兩端的兩個錨固件，每個錨固件包括錨固單元和密封單元；錨固單元包含端蓋、錐套、錨板、螺母、錨杯和約束圈；錨板上有多個錨孔，成品拉索索體的每一單股鋼絞線端頭中心絲安裝有一錐套，中心絲端頭處理成鐓頭，邊絲位于錐套外側(cè)呈錐形分散分布并與錨板的錐形錨孔形成單股鋼絞線錨固單元，拉索鋼絲均勻地分布在多股單股鋼絞線的外周并穿過錨板在端頭處理成鐓頭，錨杯內(nèi)部澆注有環(huán)氧類填料，環(huán)氧類填料固化后完成對多股單股鋼絞線和多根拉索鋼絲的錨固；該拉索在工廠內(nèi)預(yù)制，密封防腐好，并可按結(jié)構(gòu)要求,精確調(diào)整破斷索力,經(jīng)濟實用；施工安裝及張拉簡單。
文檔編號E01D19/16GK202543802SQ201220102279
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者周紅梅, 曾憲明, 朱萬旭, 潘劍飛, 謝雄文, 黃建國, 黃穎 申請人:柳州歐維姆機械股份有限公司