一種預(yù)應(yīng)力鋼索或鋼絞線與支桿端頭的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預(yù)應(yīng)力鋼索或鋼絞線與支桿端頭的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于在支桿的頂端安裝有滾輪裝置，所述預(yù)應(yīng)力鋼索或鋼絞線通過該滾輪裝置與支桿連接。所述滾輪裝置包括平行設(shè)置的上板和下板，所述上、下板開有滾軸孔，在上、下板的滾軸孔內(nèi)穿設(shè)有一滾軸，所述滾軸上套有滾輪。當(dāng)鋼絞線數(shù)量較多時候可以增加中板，在上板和中板之間設(shè)一滾輪，在中板與下板之間設(shè)一滾輪。本發(fā)明專利的優(yōu)點在于克服了鋼絞線在預(yù)應(yīng)力張拉時發(fā)生滾動，避免了與接觸面鋼板邊緣尖端的磨損、斷絲的危險，進一步保證了施工的安全、延長了鋼絞線的使用壽命。
【專利說明】一種預(yù)應(yīng)力鋼索或鋼絞線與支桿端頭的連接結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在工程各個領(lǐng)域中采用的支撐魚腹梁或張弦梁中。對于該兩種梁結(jié) 構(gòu)，均采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線結(jié)合支桿對底梁進行加強，本專利具體涉及一種支桿端頭結(jié)構(gòu)，主 要用于對現(xiàn)行使用的支桿端頭進行改進，特別適用于魚腹梁支撐支桿端頭。

【背景技術(shù)】
[0002] "魚腹梁"是在工業(yè)廠房中常用的一種等強度梁，主要根據(jù)梁內(nèi)力不同而設(shè)置不 同截面的空腹式框架結(jié)構(gòu)梁，使得結(jié)構(gòu)每一個截面上的最大正應(yīng)力均等于材料的許用應(yīng) 力。由于其形似魚腹，故而稱之為"魚腹梁"（如圖1所示)?，F(xiàn)今部分科研單位對其進行改 進并應(yīng)用于基坑工程和大跨度結(jié)構(gòu)(采用張弦梁）中，采用型鋼和預(yù)應(yīng)力鋼絞線結(jié)合形成一 種易于拆裝、施工迅速、可循環(huán)利用的支撐結(jié)構(gòu)，進而形成魚腹梁支撐系統(tǒng)形成基坑的內(nèi)支 撐，或用于大跨度懸掛結(jié)構(gòu)中。相對于工業(yè)廠房中的魚腹梁，其不同點在于該梁的曲梁由 原受拉構(gòu)件改為可施加預(yù)應(yīng)力的鋼絞線。在基坑工程中，魚腹梁與大跨度的型鋼對撐結(jié)合， 魚腹梁1的兩角點與型鋼對撐(主要承受壓力）固結(jié)形成一種封閉的內(nèi)支撐系統(tǒng)(如圖2所 示)?；娱_挖前，型鋼對撐與魚腹梁鋼絞線同時施加預(yù)應(yīng)力，待預(yù)應(yīng)力達到設(shè)計值后進行 土方開挖。該支撐系統(tǒng)最的主要優(yōu)點是魚腹梁為緊貼圍護墻(樁）的結(jié)構(gòu)，只有兩端的型鋼 對撐橫跨在基坑兩側(cè)，因此在對撐之間區(qū)域沒有任何的施工構(gòu)件，土方開挖、鋼筋綁扎和混 凝土澆筑等工序均較常規(guī)密集的對撐系統(tǒng)作業(yè)空間大、施工迅速；其次是該類支撐系統(tǒng)均 由型鋼和鋼絞線經(jīng)螺栓或焊接構(gòu)成，構(gòu)件可工廠預(yù)制、現(xiàn)場拼裝、拆除，可循環(huán)利用、經(jīng)濟指 標(biāo)低，符合現(xiàn)在低碳、綠色的環(huán)保理念。
[0003] 然而，該項技術(shù)的研制和應(yīng)用尚處于初期階段，很多地方存在不足，亟需進一步優(yōu) 化。對于魚腹梁結(jié)構(gòu)而言，其主要問題為鋼絞線易磨損、斷絲，一旦磨損到一定程度，鋼絞線 發(fā)生斷裂將可能危及到現(xiàn)場工作人員的安全甚至基坑的坍塌，這在循環(huán)利用系統(tǒng)中是絕對 不允許的。
[0004] 同樣，對于張弦梁結(jié)構(gòu)中，由于支桿與預(yù)應(yīng)力鋼絞線不是完全固定的，在受到動荷 載時極易發(fā)生摩擦，嚴(yán)重縮短了鋼絞線的使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個目的是提供一種預(yù)應(yīng)力鋼索或鋼絞線與支桿端頭的連接結(jié)構(gòu)，能夠 避免鋼絞線易磨損、斷絲的現(xiàn)象，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命，可用于魚腹梁或張弦梁中。
[0006] 為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種預(yù)應(yīng)力鋼索或鋼絞線與支桿端頭 的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于在支桿的頂端安裝有滾輪裝置，所述預(yù)應(yīng)力鋼索或鋼絞線通過該 滾輪裝置與支桿連接。所述滾輪裝置包括平行設(shè)置的上板和下板，所述上、下板開有滾軸 孔，在上、下板的滾軸孔內(nèi)穿設(shè)有一滾軸，所述滾軸上套有滾輪。當(dāng)鋼絞線數(shù)量較多時候可 以增加中板，在上板和中板之間設(shè)一滾輪，在中板與下板之間設(shè)一滾輪。滾輪的外表面呈內(nèi) 凹的光滑弧面。當(dāng)鋼絞線數(shù)量較少或其位置需精確固定時，可在滾輪外表圓弧面上增設(shè)一 個個的小凹槽，每個凹槽對應(yīng)于若干根鋼絞線。滾輪外徑為8(Tl20mm，滾輪與滾軸之間間隙 為l~2mm，滾輪外表面的內(nèi)凹弧面的曲率半徑為22(T280mm，小凹槽的曲率半徑為l(T30mm。 該滾輪系統(tǒng)采用錨固板與支撐支桿頂端的擋頭板通過高強螺栓連接。上板、中板和下板厚 度為6?12臟，平面尺寸5*5?35*35cm，上板、中板和下板與錨固板采用焊接連接。上板與中 板以及中板與下板之間，在滾輪兩側(cè)分別焊接有一托板，與上、中、下板構(gòu)成一穩(wěn)固整體。
[0007] 在預(yù)應(yīng)力施加過程中鋼絞線伸長、沿著鋼滾輪順暢滾動，從而避免鋼絞線在型鋼 凸邊上滑動而導(dǎo)致鋼絞線磨損、斷絲。由于魚腹梁的跨度變化范圍較大，可從幾米至數(shù)十 米，因此滾輪軸的尺寸可根據(jù)其跨度或鋼絞線的數(shù)量計算確定。新型的壓桿頂端的滾輪系 統(tǒng)，易于施加預(yù)應(yīng)力并減小鋼絞線預(yù)應(yīng)力施加過程中磨損、斷絲等情況；降低施工危險系 數(shù)、延長預(yù)應(yīng)力鋼絞線的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1為工業(yè)廠房中魚腹梁示意圖。
[0009] 圖2為裝配式魚腹梁內(nèi)支撐系統(tǒng)應(yīng)用實例。
[0010] 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中魚腹梁支撐系統(tǒng)構(gòu)造圖。
[0011] 圖4為現(xiàn)有技術(shù)中支桿端頭構(gòu)造圖。
[0012] 圖5為本發(fā)明的魚腹梁構(gòu)造圖。
[0013] 圖6為本發(fā)明的魚腹梁支撐支桿端頭結(jié)構(gòu)的大樣圖。
[0014] 圖7為圖6的剖面圖。

【具體實施方式】
[0015] 以某基坑37m跨的魚腹梁為例，魚腹梁的布置如圖3所示，圖中2為鋼圍檁，3為鋼 外撐，4為鋼系桿，5為支撐支桿，6為鋼絞線。圖4為現(xiàn)有技術(shù)的支桿端頭構(gòu)造圖，所述支 桿端頭包括上板8、中板9和下板10,上、中、下板焊接到錨固板14上，錨固板14采用螺栓 連接至支桿的擋頭板15,所述上、中、下板之間還連接有中間加固板18及迎面板19,這樣一 來，鋼絞線6將直接與支撐支桿5的迎面板19接觸，在預(yù)應(yīng)力施加過程中鋼絞線的外包塑 料層極易受到磨損破壞，影響其使用壽命。根據(jù)本發(fā)明，魚腹梁的布置如圖5所示。與原設(shè) 計魚腹梁不同的是，在每根支撐支桿5的頂端設(shè)置有滾輪裝置7,滾輪裝置7的結(jié)構(gòu)詳見圖 6、7。滾輪裝置7包括一滾軸11，滾軸11與上、下板連接，并用螺帽、螺栓12固定。滾軸11 外套設(shè)有兩個滾輪17,其中一個滾輪位于上板8和中板9之間，另一滾輪位于中板9和下板 10之間。上、中板之間以及中板和下板之間焊接有厚度為20mm的托板13，并將所述上、中、 下板焊接到錨固板14上，錨固板14采用螺栓16連接至支桿的擋頭板15,整個體系穩(wěn)定且 堅固。在滾輪與滾軸之間及滾輪表面涂一層潤滑油可進一步加大滾輪的潤滑度。
[0016] 支桿端頭滾輪設(shè)計及制作如圖6、7所示。
[0017] 魚腹梁系統(tǒng)的整體構(gòu)造均采用現(xiàn)行通用的結(jié)構(gòu)，不在這次的發(fā)明范圍以內(nèi)。錨固 板：選取厚度約12~18mm的鋼板，平面尺寸約為30(T350*30(T350mm，通過高強螺栓與支桿 的擋頭板連接。至于錨固板的其他要求可與擋頭板一致，因此可直接利用工程或現(xiàn)場的鋼 板，取材方便。
[0018] 上、中、下板：上板、中板和下板厚度的厚度可以根據(jù)受力分析確定。對于常規(guī)使用 的魚腹梁內(nèi)支撐支桿，選取厚度約為l(Tl2mm厚，平面尺寸約為300*300mm的鋼板，在端部 與錨固板焊接。在滾軸處開孔，開孔直徑可根據(jù)常用滾軸尺寸確定，應(yīng)既能滿足預(yù)應(yīng)力鋼絞 線張拉到位后的強度要求，又要能滿足鋼板本身的強度要求?？紤]到魚腹梁跨度較大時，鋼 絞線比較多，為避免壓桿不均勻受力，鋼絞線可上下均勻布置在滾軸上，為便于控制，設(shè)置 與上、下板尺寸相等的中板。同時，滾輪做成圓弧型的凹形，可使得預(yù)應(yīng)力鋼絞線在受力后 自動向中間移動，避免了鋼絞線布置散亂、支桿偏心受壓的問題，防止壓桿受力不均、造成 平面外穩(wěn)定問題。
[0019] 托板：選取厚度為16~20mm的鋼板，堅向布置，其平面尺寸應(yīng)達滾軸中心，上下邊 與上、中及中、下板之間的距離確定。據(jù)目前常用的魚腹梁系統(tǒng)，長*高約為120*135mm。托 板的長度主要受到鋼絞線的位置或魚腹梁的整體形狀確定。距錨固板邊緣1〇_放置兩塊， 上下邊與板焊接牢固，靠近錨固板一側(cè)的邊與錨固板焊接。整個體系整體性好，強度高，可 確保預(yù)應(yīng)力施加后體系的強度要求。
[0020] 滾輪：滾軸的尺寸應(yīng)根據(jù)魚腹梁的跨徑或鋼絞線的總拉力確定，滾軸的上、下段采 用螺栓固定，亦可采用一定強度的銷釘。滾輪的剖面呈內(nèi)凹的弧面(如圖7所示)，與滾軸之 間有l(wèi)~2mm的縫隙，滾輪與滾軸之間的接觸面應(yīng)打磨光滑，利于滑輪的滾動。滾輪外表面的 內(nèi)凹弧面的曲率半徑根據(jù)鋼絞線的數(shù)量確定，內(nèi)凹弧面的曲率半徑優(yōu)選為22(T280mm。滾輪 全部外表面應(yīng)涂有潤滑油，保證滾輪滾動更加順暢。當(dāng)需要定位精確時，還可以根據(jù)鋼絞線 的位置在滾輪外表面上設(shè)置一個個用于定位鋼絞線的小凹槽。
[0021] 本發(fā)明的優(yōu)點在于： 1、滾輪在受力情況下繞軸轉(zhuǎn)動，在預(yù)應(yīng)力鋼絞線施加過程中不會出現(xiàn)鋼絞線與支桿擋 頭板角邊尖銳摩擦的情況，避免了鋼絞線的磨損、斷絲等現(xiàn)象，進一步確保了結(jié)構(gòu)的安全， 同時可回收利用率高，符合環(huán)保、經(jīng)濟的理念。
[0022] 2、整個滾軸的機構(gòu)設(shè)計穩(wěn)定性好，強度高。
[0023] 3、滾輪系統(tǒng)可工廠預(yù)制，現(xiàn)場拼裝即可，拼裝速度快，精度控制高。
[0024] 4、滾輪外表面呈內(nèi)凹弧形設(shè)計，鋼絞線在受力情況下將向中間集中，可避免鋼絞 線散布，造成魚腹梁平面外穩(wěn)定問題。
【權(quán)利要求】
1. 一種預(yù)應(yīng)力鋼索或鋼絞線與支桿端頭的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于在支桿的頂端安裝有 滾輪裝置，所述預(yù)應(yīng)力鋼索或鋼絞線通過該滾輪裝置與支桿連接。
2. 按權(quán)利要求1所述的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述滾輪裝置包括平行設(shè)置的上板、中 板和下板，所述上、中、下板開有滾軸孔，在上、中、下板的滾軸孔內(nèi)穿設(shè)有一滾軸，所述滾軸 上套有兩個滾輪，其中一個滾輪位于上板和中板之間，另一滾輪位于中板和下板之間。
3. 按權(quán)利要求2所述的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：滾輪的外表面呈內(nèi)凹的光滑弧面。
4. 按權(quán)利要求3所述的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述滾輪外表面設(shè)有多個用于定位鋼 絞線的小凹槽。
5. 按權(quán)利要求3所述的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：滾輪與滾軸之間間隙為廣2mm。
6. 按權(quán)利要求2飛所述的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：該滾輪系統(tǒng)采用錨固板與支桿頂端 的擋頭板連接。
7. 按權(quán)利要求6所述的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：上板、中板和下板采用的鋼板厚度為 6?12mm，平面尺寸5*5?35*35cm，上板、中板和下板與錨固板采用焊接連接。
8. 按權(quán)利要求6所述的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：上板與中板以及中板與下板之間，在滾 輪兩側(cè)分別焊接有一托板，與上、中、下板構(gòu)成一穩(wěn)固整體。
9. 按權(quán)利要求8所述的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述連接結(jié)構(gòu)用于魚腹梁支撐支桿端 頭，所述托板采用厚為18~22mm的鋼板。
【文檔編號】E04C5/08GK104100045SQ201310128443
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月15日
【發(fā)明者】劉發(fā)前, 盧永成 申請人:上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司