一种双排张拉钢梁的自持荷张拉系统

技术领域

本发明属于预应力构件张拉台座技术领域，具体涉及一种双排张拉钢梁的自持荷张拉系统。

背景技术

预应力构件的施工工艺主要包括先张法和后张法施工，相比于后张法的施工，先张法施工工艺简单，依靠预应力钢束与混凝土自身的粘接力锚固，不必耗费特制的锚具，成品质量稳定，适用于大批量的生产。

但在采用先张法进行预应力构件生产过程中，钢筋或钢绞线的总张拉力往往达到600t以上，这个张拉力需要有相关的支反力结构加以平衡；传统的张拉力平衡的方式采用地面持荷系统，即在工件两端制作挖深至少2.5m的基坑；并进行混凝土浇筑，需要再浇注量至少100t的基础，以基础的抗滑移能力抵消张拉力，以基础的抗倾覆能力抵消张拉倾覆力矩，若当张拉的钢绞线位置较高时，则需要的基础会很大，费时费力，且不能重复利用。

发明内容

为了解决以上为传统施工中需要浇筑混凝土基础，增加施工工序，浪费混凝土材料从而不能实际满足生产需要的技术问题，本发明提供了一种双排张拉钢梁的自持荷张拉系统。

本发明的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种双排张拉钢梁的自持荷张拉系统，包括预应力构件成型模块，所述预应力构件成型模块的端部对称设置有承力柱；所述承力柱的侧部设置有钢梁锚固单元；在所述预应力构件成型模块内设置有构件底模单元；所述预应力构件成型模块的下部设置有基座锚固单元。

通过使用以上技术方案，自持荷张拉系统代替传统的混凝土基础浇筑，依靠设备自身的强度和抗压稳定性来承受张拉力，使施工过程更加方便，可扩展性更强，降低施工成本。

作为优选，所述预应力构件成型模块由若干个框架拼接单元拼接连接；单个所述框架拼接单元包括底架、边柱和上压杆； 所述底架通过边柱可拆卸连接上压杆形成框架结构；所述底架上设置有钢梁锚固单元。

通过使用以上技术方案，底架、边柱和上压杆之间的可拆卸连接既能满足预应力构件的生产过程，同时上压杆能传递大部分钢梁产生的张拉力，边柱对防止上压杆失稳有辅助作用，增强整体结构的稳定性，确保不会产生压杆失稳。

作为优选，在两侧所述上压杆之间还设置有横拉杆单元，所述横拉杆单元包括拉杆固定座和横拉杆；所述拉杆固定座对称设置在两侧的上压杆上，两侧所述拉杆固定座之间可拆卸连接有横拉杆。

通过使用以上技术方案，横拉杆单元的结构设计可承受拉力和压力，对防止上压杆失稳有辅助作用。

作为优选，所述底架包括纵向承力钢、横向承力钢和角筋；所述纵向承力钢之间设置有若干横向承力钢；在所述纵向承力钢与横向承力钢的连接处设置有角筋。

通过使用以上技术方案，角筋能防止纵向承力钢和横向承力钢因平衡张拉力发生底架扭曲。

作为优选，所述基座锚固单元包括底架锚固件和连接锚固件，所述底架锚固件设置在底架的侧部；所述连接锚固件设置在相邻所述框架拼接单元连接处的底架上。

通过使用以上技术方案，底架锚固件可以将结构整体固定连接在基础上，同时连接锚固件连接在两相邻框架拼接单元的连接处，进一步加固连接处的结构稳定性，防止结构整体失稳。

作为优选，所述底架锚固件包括底架基板和底架压板；所述底架基板与底架压板通过螺栓组件压合连接底架。

通过使用以上技术方案，允许底架锚固件可以在底架长度方向上微调，从而减轻对连接基础的载荷，同时避免了高度方向的调整。

作为优选，在所述承力柱与预应力构件成型模块的连接处还设置有承力加固单元；所述承力加固单元包括承力加固角筋和加固支柱；所述承力加固角筋设置在承力柱与预应力构件成型模块的连接处，所述承力加固角筋上设置有加固支柱，所述加固支柱螺栓连接预应力构件成型模块。

通过使用以上技术方案，承力加固单元用以加固承力柱的承力能力，防止因预应力构件的倾覆力矩或张拉力过大而造成结构损坏。

作为优选，所述钢梁锚固单元包括上钢梁锚固模块和下钢梁锚固模块，所述上钢梁锚固模块和下钢梁锚固模块固定设置在承力柱的侧部，所述上钢梁锚固模块位于所述下钢梁锚固模块的上部。

作为优选，所述构件底模单元包括若干底模拼接模块；所述底模拼接模块的侧部设置有对拉螺栓孔；所述底模拼接模块通过对拉螺栓孔螺栓连接形成构件底模单元。

通过使用以上技术方案，构件底模单元的拼接结构设计，增加底模拼接模块的数量可以匹配出更多底宽度的构件，减少换模时间和费用。

作为优选，在所述构件底模单元上对称设置有弯筋器，所述弯筋器固定连接底模拼接模块。

通过使用以上技术方案，弯筋器设置在钢绞线密布的区域，提高了所生产的预应力构件的性能。

综上所述，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的双排张拉钢梁的自持荷张拉系统通过承力柱与钢梁锚固单元对钢绞线进行锚固，代替传统的混凝土基础浇筑的方式，用以平衡预应力构件生产过程中的张拉力，依靠预应力构件成型模块、承力柱与钢梁锚固单元之间自身的强度和抗压稳定性来承受张拉力，结构稳定性良好，同时预应力构件成型模块由若干个框架拼接单元的结构设计，可扩展性更强，能满足不同类型的预应力构件的生产需求，基座锚固单元可拆卸连接固定地基，整体结构设计使施工过程更加方便，降低施工成本，可进行重复使用，进而满足实际施工需求；

2.本发明的双排张拉钢梁的自持荷张拉系统在底架上设置角筋以防止底架扭曲；在承力柱与框架拼接单元的连接处设置承力加固单元以增强承力柱的承力能力，以及边柱、上压杆等部件的结构设计从而满足预应力构件在生产过程中的结构承力需求，保证结构整体的稳定性，防止在平衡张拉力过程中结构失稳；

3.本发明中构件底模单元的拼接结构设计，增加底模拼接模块的数量可以匹配出更多底宽度的构件，减少换模时间和费用；弯筋器设置在钢绞线密布的区域，提高了所生产的预应力构件的性能。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体结构正视图；

图3为本发明整体结构俯视图；

图4为图1的A处放大结构示意图；

图5为图2的B处放大结构示意图；

图6为图2的C处放大结构示意图；

图7为图3的D处放大结构示意图；

图8为底架锚固件及其连接结构示意图；

图9为连接锚固件及其连接结构示意图；

图10为角筋及其连接结构示意图。

附图标记说明：

1、预应力构件成型模块；2、框架拼接单元；21、底架；211、纵向承力钢；212、横向承力钢；213、角筋；22、边柱；23、上压杆；3、承力柱；4、钢梁锚固单元；41、上钢梁锚固模块；42、下钢梁锚固模块；5、构件底模单元；51、底模拼接的模块；52、对拉螺栓孔；6、基座锚固单元；61、底架锚固件；611、底架基板；612、底架压板；62、连接锚固件；7、横拉杆单元；71、拉杆固定座；72、横拉杆；8、承力加固单元；81、承力加固角筋；82、加固支柱；9、弯筋器；10防护墙。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

本发明提供了一种双排张拉钢梁的自持荷张拉系统，如图1-10所示，所述双排张拉钢梁的自持荷张拉系统整体为矩形框架结构，具体的为；包括预应力构件成型模块1，所述预应力构件成型模块1由若干个框架拼接单元2拼接连接；在每组框架拼接单元2的端部均设置有法兰结构用以连接相邻部件，可以加装若干的框架拼接单元2，从而实现本系统长度方向的扩展，以适配不同类型的构件的生产，满足多样性的构件生产需求；在预应力构件成型模块1的长度方向的两端部对称设置有承力柱3；在每个承力柱3长度方向的外侧端面上设置有钢梁锚固单元4，钢梁锚固单元4用以连接张拉钢绞线；在所述预应力构件成型模块1内设置有构件底模单元5；构件底模单元5为待生产的预应力构件的底部模板，预应力构件成型模块1的下部设置有基座锚固单元6，基座锚固单元6固定在预先制造的混凝土基面上，从而使整个双排张拉钢梁的自持荷张拉系统固定在地基上。同时在所述张拉系统的两端部安装有防护墙10进行施工保护。

其中，如图2和图10所示，单组所述框架拼接单元2包括底架21、边柱22和上压杆23；底架21通过边柱22可拆卸连接上压杆23形成框架结构；底架21上设置有基座锚固单元6，具体的为；底架21包括纵向承力钢211、横向承力钢212和角筋213；纵向承力钢211和横向承力钢212形成底架21的矩形框架结构；纵向承力钢211沿长度方向设置，若干个横向承力钢212沿宽度方向固定设置在两纵向承力钢211之间；在每组横向承力钢212 与纵向承力钢211连接的矩形夹角处均设置有角筋213用以加固，防止因偏载而导致底架21结构发生扭曲。在两侧的纵向承力钢211上沿长度方向螺栓连接有若干边柱22，边柱22的顶部螺栓连接上压杆23，在上压杆23与纵向承力钢211的两端均设有法兰件用以螺栓连接相接部件。

其中，如图7所示，在两侧上压杆23之间还设置有横拉杆单元7，横拉杆单元7包括拉杆固定座71和横拉杆72；拉杆固定座71对称固定安装在两侧的上压杆23上，两侧所述拉杆固定座71之间螺栓连接有横拉杆72；横拉杆单元7的结构设计，可进一步承受拉力与压力，对防止上压杆23失稳有辅助作用，从而进一步保证预应力构件成型模块1的结构稳定性。

其中，如图8和图9所示，所述基座锚固单元6包括底架锚固件61和连接锚固件62，所述底架锚固件61设置在底架21侧部的纵向承力钢211上；具体的为，底架锚固件61包括底架基板611和底架压板612；底架基板611位于纵向承力钢211的下部；底架加班611上设置有化学锚栓锚固在混凝土地面上；混凝土地面的强度要求不高，可以通过分析计算负荷工程规范；底架压板612设置在底架基板611的上部，底架基板611与底架压板612之间通过螺栓连接，并通过底架基板611与底架压板612压紧连接纵向承力钢211；从而实现底架21固定在混凝土基座上。此结构形式允许底架21长度方向微动，以减轻对混凝土基础的载荷，但不允许高度方向微动；连接锚固件62与底架锚固件61的结构类似，连接锚固件62设置在相邻两框架拼接单元2的纵向承力钢211的连接处，从而加强连接位置的结构稳定性，避免连接处结构损坏。

其中，如图4所示，承力柱3固定安装在预应力构件成型模块1的两端部的底架21上，其一侧螺栓连接框架拼接单元2，另一侧面上固定安装有钢梁锚固单元4，是受力较大的部位，若承受张拉力与抗倾覆力不够，极易造成结构损坏，为此在所述承力柱3与预应力构件成型模块1的连接处还设置有承力加固单元8；承力加固单元8包括承力加固角筋81和加固支柱82；承力加固角筋81设置在承力柱3与预应力构件成型模块1的连接处，承力加固角筋81上设置有加固支柱82，加固支柱82螺栓连接预应力构件成型模块1。具体的为，承力加固角筋81加固于承力柱3与纵梁承力钢211的夹角处以抵抗倾覆力矩；在承力加固角筋81上螺栓连接有加固支柱82，加固支柱82的另一端连接距离最近的边柱22上，从而进一步稳定结构。

其中，如图6所示，钢梁锚固单元4包括上钢梁锚固模块41和下钢梁锚固模块42，所述上钢梁锚固模块41和下钢梁锚固模块42固定设置在承力柱3的侧部用以固定钢绞线，所述上钢梁锚固模块41位于所述下钢梁锚固模块42的上部，上钢梁锚固模块41和下钢梁锚固模块42均为固定钢绞线的抗弯钢结构件，采用叠层板的结构，在侧端竖向设置有带孔的钢板件用以固定钢绞线。

其中，如图5所示，构件底模单元5包括若干底模拼接模块51；底模拼接模块51的侧部设置有对拉螺栓孔52；底模拼接模块51通过对拉螺栓孔52螺栓连接形成构件底模单元5，底模拼接模块51焊接固定在底架21上；具体的为底模拼接模块51为三种宽度尺寸为300mm、100mm和50mm的模板件，通过对拉螺栓孔52穿设对拉螺栓以实现拼接的相对固定；通过拼接可以适应底宽度为300mm、350mm、400m和450mm宽度尺寸的构件，增加底模数量可以匹配出更多底宽度的构件，减少换模时间和费用。在构件底模单元5上对称设置有弯筋器9，弯筋器9设置在钢绞线密布的区域，将其中一根钢绞线弯起张拉，提高所生产工件的性能。弯筋器9作为必备设施，在钢筋张拉过程中固定到构件底模单元5上，其自身强度必须满足钢筋张拉转折点形成的合力要求，并且生产过程中将其浇注在混凝土中不再取出，其设计样式应满足混凝土构件设计理念，不能因其滞留在混凝土中而影响构件最终强度；且由于弯筋器9使用过程中产生向上的拉力单纯依靠构架底模单元5无法保证底模的变形量，，故安装弯筋器的部位底模需要加强。

本发明的双排张拉钢梁的自持荷张拉系统应用于预应力构件生产的主要施工步骤包括：根据待生产的预应力构件尺寸要求，拼装连接框架拼接单元2形成符合要求的预应力构件成型模块1；通过钢梁锚固单元4将张拉系统的底架21固定在混凝土基面上，在底架21上安装预应力构件的构件底模单元5、弯筋器9以及端模等部件；按照施工要求布设张拉钢绞线，张拉钢绞线的两端按照施工要求分别固定在两侧的上钢梁锚固模块41和下钢梁锚固模块42上；从而完成预应力构件的张拉钢绞线布设，待钢绞线布设完成后，随后预应力构件的钢筋绑扎和其余模板搭设；并将边柱22与上压杆23固定，形成完整的张拉系统，进行预应力构件的混凝土浇筑及养护。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，仍属于本发明技术方案的保护范围。