CN220352642U - 一种固线装置、高强钢丝锚具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固线装置及高强钢丝锚具，包括锚固端、高强钢丝和张拉端，锚固端包括第一锚板和固定锚头，固定锚头包括上述固线装置，固定锚头的固线装置固定安装在第一锚板上，张拉端包括第二锚板和活动锚头，活动锚头包括上述固线装置，活动锚头的固线装置滑动安装在第二锚板上，第二锚板上安装有张拉螺栓，且张拉螺栓与活动锚头上的连接头锁紧，高强钢丝的两端具有墩头，高强钢丝的两端依次穿过对应固定装置的穿线孔、容纳槽且高强钢丝的墩头卡在对应止退腔内。每束高强钢丝可一次性张拉完成，应力均匀，预应力损失小；同时锚具厚度较薄，加固产生附加荷载小，造价低，而且高强钢丝通过固线装置固线，使得高强钢丝安装稳固且方便。

Description

一种固线装置、高强钢丝锚具

技术领域

本实用新型涉及桥梁加固，特别是一种固线装置、高强钢丝锚具。

背景技术

随着我国交通运输快速发展，高速公路、国省干道建设里程迅速增加，桥梁数量达到96万座，90年代以前修建桥梁21万座，占桥梁总数22％，早期修建桥梁因承载能力低，运营时间久，出现一定破损，需要进行加固维修，体外预应力是桥梁加固维修的主要方法之一，常用材料有预应力钢绞线、预应力高强钢丝和预应力碳纤维板。高强钢丝作为预应力钢筋，斜拉桥吊索等结构，在桥梁建设中广泛应用，技术成熟，施工简便，造价低等特点。

目前，高强钢丝作为预应力筋主要应用新建项目，如墩头锚。在桥梁加固维修上应用较少，主要原因是缺少大吨位体外预应力高强钢丝锚具。本专利发明人通过多年桥梁检测、加固维修经验，在总结、试验及研究基础上，研发了体外预应力高强钢丝超薄锚具。

现有体外预应力高强钢丝锚具锚板、锚栓、连接器及拉杆组成，其工作原理是锚板通过植入梁底混凝土的锚栓锚固于箱梁底面，高强钢丝经连接器与拉杆连接，拉杆穿过锚板纵向孔，锚固端拉杆通过拧紧拉杆螺帽固定，张拉端拉杆经张拉***施加设计张拉力后，通过拧紧螺帽锚固在锚板上。

该锚具优点是结构较薄，桥梁加固附加荷载低；缺点是结构复杂，施工时每根拉杆分别张拉，工期长，受拉杆之间力影响，预应力损失大，锚具吨位小，为箱梁提供预应力度小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种固线装置、高强钢丝锚具。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种固线装置，其特征在于：包括固线板和压线板，固线板的顶部和/或底部纵向开设有凹槽，且凹槽的一侧为穿线头，凹槽的另一侧为连接头，压线板通过锁紧螺钉可拆卸安装在凹槽内，凹槽的槽底横向开设有若干纵向间隔分布的第一穿线槽，第一穿线槽向穿线头延伸并在穿线头上形成穿线孔，压线板上开设有与第一穿线槽对应的第二穿线槽，第一穿线槽与对应第二穿线槽形成容纳槽，凹槽上还开设有与第一穿线槽对应第一止退槽，第一止退槽与第一穿线槽连通，第一止退槽的宽度大于对应第一穿线槽的宽度，压线板上开设有第二止退槽，第二止退槽与第二穿线槽连通，第二止退槽的宽度大于对应第二穿线槽的宽度，且第二止退槽与第一止退槽形成止退腔。

可选的，若干第一止退槽纵向连通和/或若干第二止退槽纵向连通。

一种高强钢丝锚具，包括锚固端、高强钢丝和张拉端，锚固端包括第一锚板和固定锚头，固定锚头包括上述固线装置，固定锚头的固线装置固定安装在第一锚板上，张拉端包括第二锚板和活动锚头，活动锚头包括上述固线装置，活动锚头的固线装置滑动安装在第二锚板上，第二锚板上安装有张拉螺栓，且张拉螺栓与活动锚头上的连接头锁紧，高强钢丝的两端具有墩头，高强钢丝的两端依次穿过对应固定装置的穿线孔、容纳槽且高强钢丝的墩头卡在对应止退腔内。

可选的，第一锚板上开设有安装槽，安装槽的纵向两侧壁上开设有若干限位槽，固定锚头的连接头的外侧壁上设置有与限位槽对应的限位块，限位块卡在对应限位槽内。

可选的，限位槽的横向两侧壁为向外张开的楔形面，限位块上设置有与楔形面对应的斜面。

可选的，固定锚头的连接头上开设有若干锚固螺栓穿过的腰形孔，且腰形孔横向延伸。

可选的，固定锚头的压线板的外侧壁上也设置有与限位槽对应的限位块。

可选的，第一锚板包括第一U形架和第一底板，第一底板安装在第一U形架的底部，且第一U形架和第一底板围成安装槽。

可选的，第二锚板上开设有滑动槽，活动锚头的固线装置滑动安装在滑动槽内，活动锚头的连接头的顶部还开设有安装反力架的反力架螺钉孔。

可选的，第二锚板包括第二U形架和第二底板，第二底板安装在第二U形架的底部，且第二U形架和第二底板围成滑动槽，第二U形架的横向侧壁上开设有张拉螺栓穿过的穿孔。

本实用新型具有以下优点：本实用新型的高强钢丝锚具，通过植入箱梁混凝土内的锚固锚栓，将锚板固定至箱梁底面，而两个锚板上对应安装有固定锚头和张拉锚头，通过安装张拉***，将高强钢丝张拉到设计吨位力后，锁紧张拉螺栓，其张拉力范围广，其张拉力可达到有5吨～40吨；每束高强钢丝可一次性张拉完成，应力均匀，预应力损失小；同时锚具厚度较薄，加固产生附加荷载小，造价低，而且高强钢丝通过固线装置固线，使得高强钢丝安装稳固且方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一；

图2为本发明的结构示意图二；

图3为高强钢丝与固线装置的连接示意图；

图4为固定锚头的结构示意图；

图5为高强钢丝在固线装置内的安装示意图；

图6为图4中A-A的剖视示意图；

图7为固定锚头上的压线板的结构示意图；

图8为第一锚板的结构示意图一；

图9为第一锚板的结构示意图二；

图10为第一U形架的结构示意图；

图11为张拉锚头的结构示意图；

图12为张拉锚头的压线板的结构示意图；

图13第二锚板的结构示意图一；

图14第二锚板的结构示意图二；

图15为锚固螺栓的剪力分析图；

图16为张拉器与反力架的安装示意图；

图中，10-锚固端，20-高强钢丝，30-张拉端，40-张拉器，50-反力架，100-第一锚固板，200-固定锚头，300-第二锚固板，400-张拉锚头，101-安装槽，102-限位槽，103-第一U形架，104-第一底板，201-固线板，202-限位块，203-腰形孔，204-穿线头，205-连接头，206-第一穿线槽，207-第一止退槽，208-压线板，209-第二穿线槽，210-第二止退槽，211-穿线孔，212-容纳槽，213-止退腔，214-凹槽，401-第二U形架，402-第二底板，403-滑动槽，404-张拉螺栓，405-穿孔，406-反力架安装螺栓。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，一种高强钢丝锚具，包括第一锚板100、第二锚板300和高强钢丝20，第一锚板100和第二锚板300锚固在桥梁上，在本实施例中，桥梁上开设有放置第一锚板100和第二锚板300的槽体，在槽体内埋设有锚固螺栓，而在第一锚板100和第二锚板300上则开设有若干锚固孔，第一锚板100和第二锚板300在安装时，则将锚固螺栓穿过对应的锚固孔，然后再用锁紧螺母锁紧，而高强钢丝20的两端均通过固线装置固线，且一固线装置固定安装在第一锚板100上并形成固定锚头200，另一固线装置滑动安装在第二锚板300上并形成张拉锚头400，而张拉锚头400与第二锚板300则形成张拉端30，固定锚头200与第一锚板100则形成锚固端10，在使用时，高强钢丝20处于绷紧状态，进而使得高强钢丝20能够产生预应力，而该预应力则能够通过第一锚板100和第二锚板300传递到桥梁上，从而实现桥梁的加固维修。

在本实施例中，如图3和图5所示，固线装置包括固线板201和压线板208，固线板201的顶部和/或底部纵向开设有凹槽213，优选的，固定板的顶部和底部均纵向开设有凹槽213，当固线板201开设凹槽213后，凹槽213一侧则为穿线头204，凹槽213的另一侧则为连接头205，压线板208通过锁紧螺钉可拆卸安装在凹槽213内，在本实施例中，在纵向方向上，凹槽213的两端部和中部均开设有一排螺钉孔，其中每一排的螺钉孔至少为两个，进一步的，凹槽213的槽底横向开设有若干纵向间隔分布的第一穿线槽206，在本实施例中，位于中部螺钉孔的两侧均开设有第一穿线槽206，且两侧的第一穿线槽206相对中间排的螺钉孔对称，当高强钢丝20安装好后，高强钢丝20产生的预应力则能够使得固线装置受力均匀，在本实施例中，如图5所示，第一穿线槽206向穿线头204延伸并在穿线头204上形成穿线孔211，如图7和图12所示，压线板208上开设有与第一穿线槽206对应的第二穿线槽209，如图5和图6所示，第一穿线槽206与对应第二穿线槽209形成容纳槽212，凹槽213上还开设有与第一穿线槽206对应第一止退槽207，第一止退槽207与第一穿线槽206连通，第一止退槽207的宽度大于对应第一穿线槽206的宽度，压线板208上开设有第二止退槽210，第二止退槽210与第二穿线槽209连通，第二止退槽210的宽度大于对应第二穿线槽209的宽度，且第二止退槽210与第一止退槽207形成止退腔213，高强钢丝20的两端具有墩头，高强钢丝20的两端依次穿过对应固定装置的穿线孔211、容纳槽212且高强钢丝20的墩头卡在对应止退腔213内，在本实施例中，由于固定板的顶部和底部均纵向开设有凹槽213，因此高强钢丝20安装好后，具有上下两排高强钢丝20，高强钢丝20在安装时，则先将高强钢丝20的两端分别穿过穿线孔211，然后在用墩头机在高强钢丝20的两端将墩头墩出来，然后再将墩头放置在对应的第一止退槽207内，然后再将压线板208与固线板201通过锁紧螺钉锁紧，此时，由于止退腔213的存在，当高强钢丝20受到轴向拉力后，高强钢丝20也不会退出固线装置，若高强钢丝20的长度较长，还可在固定锚头200和张拉锚头400之间的桥梁上锚固支撑板，支撑板上具有高强钢丝20穿过的孔，通过支撑板对高强钢丝20进行支撑，可以对固定锚200头与张拉锚头400之间的高强钢丝20定位，并且在预应力筋张拉过程中，防止高强钢丝20断丝后飞出来伤人。

在本实施例中，如图2和图11所示，第二锚板300上安装有张拉螺栓404，张拉螺栓404与对应连接头205锁紧，进一步的，在该连接头205上开设有张拉螺孔207，张拉螺栓404则与张拉螺孔207螺纹连接，高强钢丝20在通过张拉器40张紧过程中，张拉锚头400会横向移动，进而张拉螺栓404也会横向移动，高强钢丝20的预应力达到设计预应力时，此时则将张拉螺栓404上的锁紧螺母进行锁紧，进而避免高强钢丝20回缩，保证高强钢丝20预应力的稳定。

在本实施例中，如图9和图10所示，第一锚板100上开设有安装槽101，安装槽101的纵向两侧壁上开设有若干限位槽102，固定锚头200的连接头205的外侧壁上设置有与限位槽102对应的限位块202，限位块202卡在对应限位槽102内，通过限位块202与限位槽102的配合，从而使得高强钢丝20在张拉过程中国，固定锚头200与第一锚板100位置的相对固定。

在本实施例中，由于高强钢丝20在达到设计预应力后，高强钢丝20对固定锚头200会施加反作用力，进而在限位块202和限位槽102之间会形成剪切力，为了避免限位块202与限位槽102失效，限位槽102的横向两侧壁为向外张开的楔形面，限位块202上设置有与楔形面对应的斜面，通过楔形面和斜面的配合，从而能够将剪切力往横向和纵向分担，进而避免限位块202损坏，从而保证了固定锚头200的使用寿命，而且限位块202设置了斜面后，从而使得限位块202呈梯形结构，限位块202的结构强度也会得到增加，从而使得限位块202能够更容易的抵抗剪切力。

在本实施例中，由于限位槽102有多个，也就是说，当凹槽213的两侧都具有限位槽102后，固定锚头200的压线板208的外侧壁上也设置有与限位槽102对应的限位块202，固线板201与压线板208同时设置限位块202，可以减少固线板201与压线板208相对位移，减少锁紧螺钉剪切力。

在本实施例中，由于高强钢丝20在张拉过程中，固定锚头200与第一锚板100之间还会发生短距离的位移，因此，如图4所示，固定锚头200的连接头205上开设有若干锚固螺栓穿过的腰形孔203，且腰形孔203横向延伸，在安装时，锚固螺栓从固定锚头200的底部穿过并穿过腰形孔203，然后再用螺母锁紧，这样在高强钢丝20在张拉过程中，固定锚头200则可以相对第一锚板100发生短距离的位置，当楔形面与斜面抵接后，固定锚头200和第一锚板100的相对位置才固定，而且在安装时，由于固定锚头200是悬空的，通过安装在腰形孔203内的锚固螺栓，也可以避免固定锚头200脱离第一锚板100。

在本实施例中，第二锚板300上开设有滑动槽403，张拉锚头400的固线装置滑动安装在滑动槽403内，张拉锚头400的连接头205的顶部还开设有安装反力架50的反力架50螺钉孔，在本实施例中，如图8和图9所示，第一锚板100包括第一U形架103和第一底板104，第一底板104安装在第一U形架103的底部，且第一U形架103和第一底板104围成安装槽101，如图13和图14，第二锚板300包括第二U形架401和第二底板402，第二底板402安装在第二U形架401的底部，且第二U形架401和第二底板402围成滑动槽403，第二U形架401的横向侧壁上开设有张拉螺栓404穿过的穿孔405，梁体在开设槽体后，槽体的槽底为不平整表面，因此其摩擦力大，不利于张拉锚头400和固定锚头200的移动，而在本实施例中，第一底板104和第二底板402的设置，则使得张拉锚头400和固定锚头200与平整面接触，摩擦力相对槽体而言较少，从而便于张拉锚头400和固定锚头200的移动，而且在加工时，U形架和底板的分开加工，也能降低锚板的加工难度和加工成本，可以减少整个高强钢丝20锚具的体积和重量，进而减少高强钢丝20锚具对梁体的附加载荷。

由于高强钢丝20在达到设计张拉力时，对锚头的厚度则有要求，而且锚固螺栓会受到剪切力，因此对锚固螺栓也有要求，其具体计算公式如下：

锚头厚度计算：

h＝a+2b

式中：如图6所示，a表示锚头凹槽213开设位置的厚度；

b表示压线板208的厚度，最小为6mm；

F表示单根高强钢丝20设计张拉力；

φ表示高强钢丝20孔直径；

L表示高强钢丝20间距；

h表示穿线头204的厚度。

锚固螺栓剪力计算公式：

如图15所示，b为反弯点与混凝土表面长度；

d为螺栓直径；

[σ]为混凝土设计应力；

a为锚固螺栓悬臂长度；

L为钻孔深度；

F为锚栓设计剪力。

一种高强钢丝20锚具安装工艺，包括以下步骤：

S1：前期准备，在桥梁上开设有第一锚板100和第二锚板300的槽体，并在槽体内埋设对应的锚固螺栓，在前期准备时，张拉锚头400和固定锚头200也应该在工厂加工好，高强钢丝20则根据需要，选择合适的高强钢丝20；

S2：高强钢丝20固线，先将高强钢丝20的两端分别穿过穿线孔211，然后再将高强钢丝20的两端采用墩头机进行墩头，墩头完成后，则将高强钢丝20的墩头放置在第一止退槽207内，然后再将压线板208放置在凹槽213内，并用锁紧螺钉将压线板208与固线板201锁紧；

S3：高强钢丝20锚具安装，将高强钢丝20锚具放置在桥梁上，且使得第一锚板100和第二锚板300位于对应的槽体内，并且槽体上的锚固螺栓则穿过对应的锚固孔，然后再将锚固螺栓锁紧；

S4：高强钢丝20锚具组装，将固定锚头200安装在第一锚板100的安装槽101内，且使得限位块202位于对应的限位槽102内，并且将张拉锚头400放置在第二锚板300的滑动槽403内，然后在第二锚板300上安装张拉螺栓404，且使得张拉螺栓404与张拉锚头400上的连接头205螺纹连接；

S5：张拉高强钢丝20，如图16所示，将反立架通过反力架安装螺栓406安装在张拉锚头400的连接头205上，然后再将张拉器40安装好，张拉器40工作，推动张拉锚头400横向移动，从而使得高强钢丝20绷紧，当高强钢丝20达到设计拉力值后，将张拉螺栓404上的锁紧螺母锁紧，然后再将张拉器40和反力架50拆卸，在本实施例中，张拉器40和反力架50均为现有产品，则不再对其进行结构和工作原理上的描述。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种固线装置，其特征在于：包括固线板和压线板，所述固线板的顶部和/或底部纵向开设有凹槽，且所述凹槽的一侧为穿线头，所述凹槽的另一侧为连接头，所述压线板通过锁紧螺钉可拆卸安装在所述凹槽内，所述凹槽的槽底横向开设有若干纵向间隔分布的第一穿线槽，所述第一穿线槽向所述穿线头延伸并在所述穿线头上形成穿线孔，所述压线板上开设有与所述第一穿线槽对应的第二穿线槽，所述第一穿线槽与对应所述第二穿线槽形成容纳槽，所述凹槽上还开设有与所述第一穿线槽对应第一止退槽，所述第一止退槽与所述第一穿线槽连通，所述第一止退槽的宽度大于对应所述第一穿线槽的宽度，所述压线板上开设有第二止退槽，所述第二止退槽与所述第二穿线槽连通，所述第二止退槽的宽度大于对应所述第二穿线槽的宽度，且所述第二止退槽与所述第一止退槽形成止退腔。

2.根据权利要求1所述的一种固线装置，其特征在于：若干所述第一止退槽纵向连通和/或若干第二止退槽纵向连通。

3.一种高强钢丝锚具，其特征在于：包括锚固端、高强钢丝和张拉端，所述锚固端包括第一锚板和固定锚头，所述固定锚头包括权利要求1所述的固线装置，所述固定锚头的固线装置固定安装在所述第一锚板上，所述张拉端包括第二锚板和活动锚头，所述活动锚头包括权利要求1所述的固线装置，所述活动锚头的固线装置滑动安装在所述第二锚板上，所述第二锚板上安装有张拉螺栓，且所述张拉螺栓与所述活动锚头上的连接头锁紧，所述高强钢丝的两端具有墩头，所述高强钢丝的两端依次穿过对应固定装置的穿线孔、容纳槽且高强钢丝的墩头卡在对应所述止退腔内。

4.根据权利要求3所述的一种高强钢丝锚具，其特征在于：所述第一锚板上开设有安装槽，所述安装槽的纵向两侧壁上开设有若干限位槽，所述固定锚头的连接头的外侧壁上设置有与所述限位槽对应的限位块，所述限位块卡在对应所述限位槽内。

5.根据权利要求4所述的一种高强钢丝锚具，其特征在于：所述限位槽的横向两侧壁为向外张开的楔形面，所述限位块上设置有与所述楔形面对应的斜面。

6.根据权利要求5所述的一种高强钢丝锚具，其特征在于：所述固定锚头的连接头上开设有若干锚固螺栓穿过的腰形孔，且所述腰形孔横向延伸。

7.根据权利要求6所述的一种高强钢丝锚具，其特征在于：所述固定锚头的压线板的外侧壁上也设置有与所述限位槽对应的限位块。

8.根据权利要求4～7任意一项所述的一种高强钢丝锚具，其特征在于：所述第一锚板包括第一U形架和第一底板，所述第一底板安装在所述第一U形架的底部，且所述第一U形架和所述第一底板围成安装槽。

9.根据权利要求3-7任意一项所述的一种高强钢丝锚具，其特征在于：所述第二锚板上开设有滑动槽，所述活动锚头的固线装置滑动安装在所述滑动槽内，所述活动锚头的连接头的顶部还开设有安装反力架的反力架螺钉孔。

10.根据权利要求9所述的一种高强钢丝锚具，其特征在于：所述第二锚板包括第二U形架和第二底板，所述第二底板安装在所述第二U形架的底部，且所述第二U形架和所述第二底板围成所述滑动槽，所述第二U形架的横向侧壁上开设有所述张拉螺栓穿过的穿孔。