【摘要】:张拉设备是指张拉预应力筋的机械。张拉设备的种类比较多,并随着科技的进步在不断改进。为了便于工作和转移,电动螺杆张拉机装设在有车轮的小车上。电动螺杆张拉机具有运动稳定、螺杆有自锁能力、张拉速度快、行程大等特点。当达到张拉力数值时,电动机自动停止转动。
张拉设备是指张拉预应力筋的机械。张拉设备的种类比较多,并随着科技的进步在不断改进。在先张法施工中,常用的张拉机械有台座式液压千斤顶、电动螺杆张拉机、电动卷扬张拉机等;在后法施工中,常用的张拉机械有拉杆式千斤顶、穿心式千斤顶和锥锚式千斤顶及液压传动用的高压油泵和多接油管等。
1.台座式液压千斤顶
台座式液压千斤顶的机械代号为YT。这类机械用在先张法三横梁式或四横梁式台座上,将预应力筋成组整体张拉或放松,如图2-18所示。
台座式液压千斤顶张拉工作的特点是:一次张拉吨位较大;但由于千斤顶行程小,不能满足长度较大台座的需要;在长台座上作业,需几次回油,生产效率低。台座式液压千斤顶的技术性能见表2-3。
图2-18 台座式液压千斤顶
1—活塞 2—手柄 3—皮圈 4—液压泵 5—活门装配件 6—进油管 7—液压缸 8—千斤顶吊钩 9—回油阀 10—夹布橡胶管 11—压力表连接器 12—油箱 13—过滤器罩 14—通油开关
表2-3 台座式液压千斤顶技术性能
2.电动螺杆张拉机
电动螺杆张拉机的机械代号为DL。电动螺杆张拉机既可以张拉预应力钢筋,也可以张拉预应力钢丝,主要用于预制厂长线台座上张拉冷拔钢丝,它由张拉螺杆、电动机、变速箱、测力装置、拉力架、承力架与张拉夹具等组成,如图2-19所示。电动螺杆张拉机工作最大张拉力为300~600kN,张拉行程为800mm,张拉速度为2m/min,自重400kg。为了便于工作和转移,电动螺杆张拉机装设在有车轮的小车上。
图2-19 电动螺杆张拉机
1—横梁 2—预应力 3—锚固夹具 4—张拉夹具 5—顶杆 6—底盘 7、11—车轮 8—螺杆 9—齿轮减速箱 10—手把 12—电动机 13、15—拉力架 14—测力计
电动螺杆张拉机工作时,顶杆5支承在台座的横梁1上,用张拉夹具4夹紧预应力筋2,开动电动机12使螺杆8向右侧运动,对预应力筋进行张拉,达到控制应力要求时停车,并用预先套好的锚固夹具3,将预应力筋临时锚固在台座的横梁上,然后开倒车,使电动螺杆张拉机卸荷。电动螺杆张拉机具有运动稳定、螺杆有自锁能力、张拉速度快、行程大等特点。
电动螺杆张拉机操作时,按张拉力数值调整测力计标尺,将钢丝插入钢丝钳中夹住,起动电动机。螺杆向后运动,钢丝即被张拉。当达到张拉力数值时,电动机自动停止转动。锚固好钢丝后,使电动机反向旋转,此时螺杆向前运动,放松钢丝,完成一次张拉操作。
3.电动卷扬张拉机
电动卷扬张拉机的机械代号为LY。电动卷扬张拉机简称卷扬机,主要用于长线台座上张拉冷拔低碳钢丝。该机型号分为LYZ—1A型(支撑式)和LYZ—1B型(夹轨式)两种。A型适用于多种形式的预制场地,移动变换场地方便,如图2-20所示;B型适用于固定式大型预制场地,左右移动轻便、灵活迅速,生产效率高。
图2-20 LYZ—1A型张拉机
1—电控箱 2—电动机 3—减速箱 4—卷筒 5—撑杆 6—夹钳 7—前轮 8—测力计 9—开关 10—后轮
LYZ—1A型卷扬机由电动力卷扬机、弹簧测力计、电气自动控制装置及专用夹具等组成,电动力卷扬机由电动机、变速箱及卷筒三部分组成。常用的LYZ—1型电动卷扬机最大张拉力为10kN,张拉行程为5m,张拉速度为2.5m/min,电动机功率为0.75kW。
使用电动卷扬张拉机进行预应力筋张拉的工作过程如图2-21所示。钢丝的一端用镦头或锚固夹具固定在台座的后横梁上,另一端借张拉夹具与弹簧测力计相连,弹簧测力计又与卷扬机的钢丝绳连接,因此开动卷扬机,即可张拉钢丝。钢丝的拉力由弹簧测力计控制,当达到控制应力时,用预先套在钢丝上的锚固夹具将预应力钢丝锚固在台座的前横梁上,此时即可倒开卷扬机,松开张拉夹具进行下一根预应力钢丝的张拉。
图2-21 电动卷扬机张拉示意图
1—镦头或锚固夹具 2—后横梁 3—前横梁 4—顶杆 5—电动卷扬机 6—弹簧测力计 7—张拉夹具 8—锚固夹具 9—台座
LYZ—1型电动卷扬张拉机的工作特点是张拉能力有限,并且弹簧测力计精度较差,但机械构造简单,可通过改进构造提高其工作性能。(www.chuimin.cn)
4.拉杆式千斤顶
拉杆式千斤顶的机械代号为YL。拉杆式千斤顶主要适用于张拉带有螺纹端杆锚具或夹具、镦头锚具或夹具的单根粗钢筋及钢丝束,也可用于钢筋束的预应力筋张拉。拉杆式千斤顶构造相对简单,操作方便,应用范围较广。YL600型千斤顶是一种常用的拉杆式千斤顶,其构造如图2-22所示。
图2-22 YL600型千斤顶构造
a)构造图 b)差动液压回程阀放大图
1—撑脚 2—张拉头 3—连接头 4—锡青铜衬套 5—液压缸 6—拉杆 7—球铁活塞 8—端盖 9—差动阀活塞杆 10—阀体 11—锥阀 12—弹簧挡圈 13、16、17—O形密封圈 14—圆螺母 15—回程弹簧 18—压力弹簧 19、20—铜垫片 21—螺钉
拉杆式千斤顶的工作原理是:A油嘴进油,B油嘴回油,差动阀的小活塞杆弹簧回程,锥阀关闭,A、B油腔断绝,活塞拉杆左移张拉钢筋,待钢筋张拉到设计张拉力后,拧紧螺纹端杆上的螺母,然后可采用单路进油回程(A油嘴关闭,B油嘴进油)、双路进油回程(A油嘴卸荷后与B油嘴同时进油)或带压双路进油回程(A油嘴不卸荷与B油嘴同时进油)等控制方法,使活塞拉杆右移回复到张拉前的位置。
YL600型千斤顶的技术性能见表2-4。此外,同类机械还有专门生产的YL4000和YL5000型千斤顶,其张拉力分别为4000kN和5000kN,主要用于大吨位张拉带镦头锚具的钢筋。
表2-4 YL600型千斤顶技术性能
5.穿心式千斤顶
穿心式千斤顶的机械代号为YC。穿心式千斤顶是一种具有穿心孔,利用双液压缸张拉预应力筋和顶压锚具的双作用千斤顶。这种千斤顶适用性强,既适用于张拉需要顶压的锚具;如配上撑脚与拉杆等附件后,也可用于张拉螺杆锚具和镦头锚具。穿心式千斤顶根据使用功能不同已形成YC型、YCD型和YCQ型等系列产品。表2-5为常用YC型穿心式千斤顶技术性能,其中YC60型和YC20D型千斤顶是目前我国预应力混凝土施工中应用最为广泛的张拉机械。
表2-5 YC型穿心式千斤顶技术性能
YL3600型千斤顶的工作原理如图2-23所示,工作时,A油嘴进油,B油嘴回油,张拉油缸带动工具锚左移张拉预应力筋。顶压锚固时,在保持张拉力稳定的条件下,B油嘴进油,顶压活塞随即将夹片强力顶入锚环内锚固预应力筋。回程工作时,张拉缸采用液压回程,此时,A油嘴回油,B油嘴进油。顶压活塞回程采用弹簧回程,此时,A、B油嘴同时回油,顶压活塞在弹簧力作用下回程复位。
图2-23 YL3600型千斤顶工作原理
1—张拉油缸 2—张拉缸油嘴A 3—顶压油缸 4—顶压活塞 5—弹簧 6—顶压缸油嘴B 7—撑套 8—构件 9—垫板 10—油孔 11—工具锚 12—预应力钢筋 13—夹片 14—锚环 Ⅰ—张拉工作油室 Ⅱ—顶压工作油室 Ⅲ—张拉回程油室
YC600型千斤顶主要适用于张拉带有JM型锚具的钢筋束和钢绞线束,配上撑力架与拉杆后,也可张拉带有螺纹端杆锚具的粗预应力钢筋或带有镦头锚具的钢丝束。此外,在千斤顶的前后端分别装上分束顶压器和工具锚后,还可张拉带钢质锥形锚具的预应力钢丝束。
6.锥锚式千斤顶
锥锚式千斤顶的机械代号为YZ。锥锚式千斤顶是一种具有张拉、顶锚和退楔功能的千斤顶,主要适用于张拉带有钢质锥形锚具的121mm、18mm和24p5mm钢筋束和钢丝束,常用型号有YZ380型、YZ600型和YZ850型。
图2-24为锥锚式千斤顶构造及工作示意图,主缸及主缸活塞用于张拉预应力筋,主缸前端缸体上有卡环和销片,用以锚固预应力筋。主缸活塞为一中空筒状活塞,中空部分设有拉力弹簧。副缸和副缸活塞用于顶压锚塞,将预应力筋锚固在构件的端部,并有副缸压力弹簧复位。
锥锚式千斤顶工作过程分为张拉、顶压和回程三个阶段。张拉阶段,首先将预应力筋固定在锥形卡环上,然后主缸油嘴进油,则主缸向左移动张拉预应力筋;顶压阶段,张拉完成后主缸稳压,副缸进油,则副缸活塞及顶压头向右移动,将锚塞推入锚环而锚固预应力筋;回程阶段,待顶锚完成后,主、副缸同时回油,主缸及副缸活塞在弹簧力的作用下复位,最后放松工具锚的楔块即可拆下千斤顶。
图2-24 锥锚式千斤顶构造及工作示意图
1—锚环 2—顶压头 3—副缸压力弹簧 4—副缸 5—主缸拉力弹簧 6—主缸油嘴 7—主缸活塞 8—主缸 9—楔块 10—锥形卡环 11—预应力筋 12—副缸油嘴 13—副缸活塞 14—构件 15—锚塞
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