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      薄壁混凝土結(jié)構(gòu)多束扁錨預(yù)應(yīng)力測量系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號(hào):6197696閱讀:251來源:國知局
      薄壁混凝土結(jié)構(gòu)多束扁錨預(yù)應(yīng)力測量系統(tǒng)的制作方法
      【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種薄壁混凝土結(jié)構(gòu)多束扁錨預(yù)應(yīng)力測量系統(tǒng)。所述薄壁混凝土結(jié)構(gòu)為最小橫截面尺寸小于50cm的結(jié)構(gòu),一根錨索至少包括三根預(yù)應(yīng)力鋼絞線;所述測量系統(tǒng)包括依次設(shè)置的扁形錨墊板、中空墊板、錨索測力計(jì)、定位器、工作錨、限位板、荷載施加裝置以及工具錨;扁形錨墊板的表面設(shè)置有剛好可部分容納中空墊板的凹槽;中空墊板與錨索測力計(jì)的橫截面形狀、尺寸相同;定位器為中空結(jié)構(gòu),中空部分沿厚度方向分為兩段,中空部分的上段剛好可部分容納工作錨,中空部分的下段剛好可部分容納錨索測力計(jì)。本實(shí)用新型具有操作簡單,測試結(jié)果準(zhǔn)確、可靠的優(yōu)點(diǎn)。
      【專利說明】薄壁混凝土結(jié)構(gòu)多束扁錨預(yù)應(yīng)力測量系統(tǒng)
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本實(shí)用新型涉及混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力測量系統(tǒng),尤其涉及薄壁混凝土結(jié)構(gòu)多束扁錨預(yù)應(yīng)力測量系統(tǒng)。
      【背景技術(shù)】
      [0002]當(dāng)前預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)已廣泛地應(yīng)用于橋梁、水工結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)、海洋平臺(tái)等土木工程中,在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵在于預(yù)應(yīng)力的施加,若預(yù)應(yīng)力鋼筋實(shí)際的預(yù)應(yīng)力值小于設(shè)計(jì)值,則無法依設(shè)計(jì)要求發(fā)揮預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性,會(huì)影響結(jié)構(gòu)的承載能力和安全性。因而在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工和運(yùn)行過程中,需要監(jiān)測預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力值,評(píng)判是否符合設(shè)計(jì)對(duì)預(yù)應(yīng)力的要求。實(shí)際工程中導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失的因素眾多,如何準(zhǔn)確測試預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際預(yù)應(yīng)力是一個(gè)關(guān)鍵而復(fù)雜的問題。目前,在橋梁、工民建等領(lǐng)域,斷面較大、多束預(yù)應(yīng)力布置一般采用圓形錨墊板、圓形測力計(jì),資料表明該型式測力系統(tǒng)鋼筋預(yù)應(yīng)力測力計(jì)值能夠真實(shí)反映預(yù)應(yīng)力鋼筋實(shí)際受力狀態(tài)。但對(duì)于大型薄壁渡槽、泵站等薄壁混凝土結(jié)構(gòu),厚度往往比較小,目前市場上常用的方形、圓形多孔預(yù)應(yīng)力錨墊板、測力計(jì)的工作面較大,無法支撐在薄壁結(jié)構(gòu)上。因此薄壁結(jié)構(gòu)、多束預(yù)應(yīng)力鋼筋需要采用扁形錨墊板,測力計(jì)也采用扁形,參照上述比較成熟的圓形測力系統(tǒng)布置方式和測試方法,測力計(jì)值往往與千斤頂油表讀數(shù)不一致,且相差較大,由測力計(jì)值反映的預(yù)應(yīng)力損失超過設(shè)計(jì)允許值,因此如何根據(jù)薄壁混凝土結(jié)構(gòu)的斷面小、扁形測試裝置特點(diǎn),開發(fā)一套測力系統(tǒng)和測試方法,對(duì)薄壁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力檢測具有十分重要的意義。
      實(shí)用新型內(nèi)容
      [0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力測量系統(tǒng)應(yīng)用于薄壁混凝土結(jié)構(gòu)所存在的測量數(shù)據(jù)誤差過大的不足,提供一種薄壁混凝土結(jié)構(gòu)多束扁錨預(yù)應(yīng)力測量系統(tǒng),以真實(shí)反映薄壁混凝土結(jié)構(gòu)扁形預(yù)應(yīng)力鋼筋布置預(yù)應(yīng)力值,為預(yù)應(yīng)力混凝土在薄壁結(jié)構(gòu)中的工程應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)參考,為工程設(shè)計(jì)和安全運(yùn)行提供技術(shù)支撐。
      [0004]本實(shí)用新型的薄壁混凝土結(jié)構(gòu)多束扁錨預(yù)應(yīng)力測量系統(tǒng),所述薄壁混凝土結(jié)構(gòu)為最小橫截面尺寸小于50cm的結(jié)構(gòu),所述多束是指一根錨索至少包括三根預(yù)應(yīng)力鋼絞線;所述測量系統(tǒng)包括依次設(shè)置的扁形錨墊板、中空墊板、錨索測力計(jì)、定位器、工作錨、限位板、荷載施加裝置以及工具錨;扁形錨墊板的表面設(shè)置有剛好可部分容納中空墊板的凹槽;中空墊板與錨索測力計(jì)的橫截面形狀、尺寸相同;定位器為中空結(jié)構(gòu),中空部分沿厚度方向分為兩段,中空部分的上段剛好可部分容納工作錨,中空部分的下段剛好可部分容納錨索測力計(jì),在定位器的中空部分工作錨與錨索測力計(jì)的受力區(qū)域直接接觸。
      [0005]優(yōu)選地,所述錨索測力計(jì)為3孔結(jié)構(gòu),其中中孔為圓形,對(duì)應(yīng)工作錨的中間一根錨索;兩側(cè)孔為半圓+方形+半圓,分別對(duì)應(yīng)工作錨左側(cè)的錨索和右側(cè)的錨索。
      [0006]如上所述薄壁混凝土結(jié)構(gòu)多束扁錨預(yù)應(yīng)力測量系統(tǒng)的測量方法,包括以下步驟:[0007]步驟1、對(duì)錨索測力計(jì)和荷載施加裝置進(jìn)行配套聯(lián)合率定;
      [0008]步驟2、清理錨墊板槽內(nèi)雜物,安裝中空墊板;
      [0009]步驟3、安裝錨索測力計(jì),進(jìn)行零荷載讀數(shù);
      [0010]步驟4、安裝工作錨及夾片;
      [0011]步驟5、安裝定位器,使工作錨與錨索測力計(jì)對(duì)中;
      [0012]步驟6、安裝限位板、荷載施加裝置以及工具錨和夾片;
      [0013]步驟7、進(jìn)行分級(jí)加載,讀取錨索測力計(jì)讀數(shù);
      [0014]步驟8、進(jìn)行卸載,讀取錨索測力計(jì)讀數(shù)。
      [0015]優(yōu)選地,所述分級(jí)加載為3級(jí)加載,即先張拉至設(shè)計(jì)荷載的30%,靜停2分鐘;然后張拉至設(shè)計(jì)荷載的70%,靜停2分鐘;最后張拉至設(shè)計(jì)噸位的105%,靜停3分鐘。
      [0016]相比現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型具有以下有益效果:
      [0017]本實(shí)用新型采用中空墊板、定位器等措施以及一套相應(yīng)的安裝測試方法,最大程度地消除了預(yù)應(yīng)力測量過程中所產(chǎn)生的誤差,為在試驗(yàn)室和工程場地環(huán)境條件進(jìn)行薄壁混凝土結(jié)構(gòu)扁錨預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力值測量提供了相對(duì)操作簡單、測試結(jié)果穩(wěn)定可靠的測力系統(tǒng)和方法,最大限度避免了測試裝置、操作人員人為造成的誤差。
      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0018]圖1為本實(shí)用新型的薄壁混凝土結(jié)構(gòu)多束扁錨預(yù)應(yīng)力測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;圖中標(biāo)號(hào)含義如下:
      [0019]I為扁形錨墊板,2為中空墊板,3為錨索測力計(jì),4為定位器,5為工作錨,6為限位板,7為荷載施加裝置,8為工具錨;
      [0020]圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)依次為中空墊板的俯視圖、左視圖、縱剖圖;
      [0021]圖3 (a)、圖3 (b)、圖3 (C)依次為錨索測力計(jì)的俯視圖、左視圖、縱剖圖;
      [0022]圖4 (a)、圖4 (b)、圖4 (C)依次為定位器的俯視圖、左視圖、縱剖圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明:
      [0024]在類似沙河U型渡槽這樣的工程中,環(huán)向預(yù)應(yīng)力對(duì)槽體承載力、工作性態(tài)十分重要,且其具有斷面大、薄壁、環(huán)向預(yù)應(yīng)力多束扁形布置等特點(diǎn),如何準(zhǔn)確、可靠進(jìn)行環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼筋損失測試并進(jìn)行評(píng)價(jià)十分重要。然而實(shí)際工程中發(fā)現(xiàn),由于結(jié)構(gòu)斷面尺寸較小,多根鋼絞線不適合采用圓形錨墊板,也不適合采用現(xiàn)有比較成熟的圓形測力計(jì)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力監(jiān)測。采用扁形測力系統(tǒng)布置方式和測試方法時(shí),往往出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋放張時(shí)部分測力計(jì)數(shù)值較設(shè)計(jì)值偏差較大,最大時(shí)可達(dá)48%,測力計(jì)值與與千斤頂油表值也存在不一致,測力計(jì)值無法真實(shí)反映預(yù)應(yīng)力筋的受力狀態(tài)。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),影響扁錨測力計(jì)讀數(shù)偏差較大主要有以下幾個(gè)原因:
      [0025]I)單孔環(huán)向扁錨絞線布置為多根(不少于3根),采用測力計(jì)為多孔(不少于3孔),每根絞線單獨(dú)穿過測力計(jì),張拉或放張時(shí)絞線與測力計(jì)間會(huì)產(chǎn)生摩擦,從而會(huì)影響測力計(jì)讀數(shù);
      [0026]2)預(yù)應(yīng)力鋼筋、錨墊板、測力計(jì)、工作錨及千斤頂很難對(duì)中,張拉施工時(shí)測力計(jì)存在偏壓現(xiàn)象,測力計(jì)4根振弦讀數(shù)相差較大,會(huì)導(dǎo)致測力計(jì)值失真;
      [0027]3)測力計(jì)屬精密儀器,對(duì)外面受力環(huán)境尤其是受壓面平整度要求較高,扁錨錨墊板與測力計(jì)接觸面未經(jīng)過處理,較粗糙,個(gè)別錨墊板頂部凹凸不平,對(duì)測力計(jì)值也會(huì)造成較大影響;
      [0028]4)測力計(jì)出廠前進(jìn)行了單獨(dú)率定,千斤頂與油表也進(jìn)行了聯(lián)合率定,但兩套測力系統(tǒng)未進(jìn)行聯(lián)合率定,存在系統(tǒng)間誤差。
      [0029]根據(jù)以上分析,設(shè)計(jì)了圖1所示的薄壁混凝土結(jié)構(gòu)多束扁錨預(yù)應(yīng)力測量系統(tǒng),所述薄壁混凝土結(jié)構(gòu)為最小橫截面尺寸小于50cm的結(jié)構(gòu),所述多束是指一根錨索至少為三根預(yù)應(yīng)力鋼絞線(即至少開有3個(gè)錨索孔)。如圖所示,該測量系統(tǒng)包括依次設(shè)置的扁形錨墊板1、中空墊板2、錨索測力計(jì)3、定位器4、工作錨5、限位板6、荷載施加裝置7以及工具錨8。扁形錨墊板I上部表面開有凹槽,該凹槽平面尺寸比中空墊板2稍大,剛好容納部分中空墊板2。中空墊板2的結(jié)構(gòu)如圖2 (a)?圖2 (c)所示,其截面尺寸同錨索測力計(jì)3,下部安裝在扁形錨具I的凹槽中,上部與錨索測力計(jì)3的底面接觸。為了減小鋼絞線與測力計(jì)之間的摩擦力對(duì)測量結(jié)果的影響,本實(shí)施例中錨索測力計(jì)3為3孔結(jié)構(gòu)(如圖3 (a)?圖3 (c)所示),其中中孔為圓形,對(duì)應(yīng)工作錨5的中間一根錨索;兩側(cè)孔為半圓+方形+半圓,分別對(duì)應(yīng)工作錨5左側(cè)的錨索和右側(cè)的錨索,錨索測力計(jì)3的下部與中空墊板2接觸,上部安裝在定位器4下部中空部分。工作錨5的孔數(shù)同錨索鋼絞線根數(shù),安裝在定位器4上部中空部分。定位器4為定位裝置,其結(jié)構(gòu)如圖4 (a)?圖4 (c)所示,為中空結(jié)構(gòu),上部中空平面尺寸同工作錨5平面尺寸,下部中空平面尺寸同錨索測力計(jì)3平面尺寸。限位板6可采用現(xiàn)有產(chǎn)品,例如柳工歐維姆生產(chǎn)的BM15-5錨具配套限位板,其平面尺寸同工作錨5,下部與工作錨5接觸,上部與荷載施加裝置7接觸,用以控制工作錨具回縮量。荷載施加裝置7 —般為油壓千斤頂,用以張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線。工具錨8安裝在荷載施加裝置7上部,同夾片一起用以固定鋼絞線。
      [0030]利用上述測量系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力測量時(shí),包括以下步驟:
      [0031]步驟1、對(duì)錨索測力計(jì)和荷載施加裝置進(jìn)行配套聯(lián)合率定;
      [0032]步驟2、清理錨墊板槽內(nèi)雜物,安裝中空墊板;
      [0033]步驟3、安裝錨索測力計(jì),進(jìn)行零荷載讀數(shù);
      [0034]步驟4、安裝工作錨及夾片;
      [0035]步驟5、安裝定位器,使工作錨與錨索測力計(jì)對(duì)中;
      [0036]步驟6、安裝限位板、荷載施加裝置以及工具錨和夾片;
      [0037]步驟7、進(jìn)行分級(jí)加載,讀取錨索測力計(jì)讀數(shù);其中分級(jí)加載優(yōu)選采用3級(jí)加載的方法,即先張拉至設(shè)計(jì)荷載的30%,靜停2分鐘;然后張拉至設(shè)計(jì)荷載的70%,靜停2分鐘;最后張拉至設(shè)計(jì)噸位的105%,靜停3分鐘;
      [0038]步驟8、進(jìn)行卸載,讀取錨索測力計(jì)讀數(shù)。
      [0039]為了驗(yàn)證本實(shí)用新型的效果,進(jìn)行了以下對(duì)比實(shí)驗(yàn):
      [0040]實(shí)驗(yàn)1、大型輸水U形混凝土結(jié)構(gòu)(I號(hào))環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力值測試:
      [0041]對(duì)某榀槽(I號(hào))進(jìn)行預(yù)應(yīng)力進(jìn)行張拉,張拉未采用中空墊板及定位器,測力計(jì)采用5孔,千斤頂與測力計(jì)未進(jìn)行聯(lián)合率定,采用5級(jí)張拉,即張拉方式采用設(shè)計(jì)噸位的10%、25%、50%、75%、100%逐級(jí)張拉,其余同本實(shí)用新型測試步驟,測力計(jì)實(shí)測值如表I所示。由表可見,在卸載時(shí),由測力計(jì)反映的預(yù)應(yīng)力損失較大,最大達(dá)到43.23%。
      [0042]表1測試I索測力計(jì)監(jiān)測力值(單位:噸)
      【權(quán)利要求】
      1.薄壁混凝土結(jié)構(gòu)多束扁錨預(yù)應(yīng)力測量系統(tǒng),所述薄壁混凝土結(jié)構(gòu)為最小橫截面尺寸小于50cm的結(jié)構(gòu),所述多束是指一根錨索至少包括三根預(yù)應(yīng)力鋼絞線;其特征在于,所述測量系統(tǒng)包括依次設(shè)置的扁形錨墊板(I)、中空墊板(2)、錨索測力計(jì)(3)、定位器(4)、工作錨(5)、限位板(6)、荷載施加裝置(7)以及工具錨(8);扁形錨墊板(I)的表面設(shè)置有剛好可部分容納中空墊板(2)的凹槽;中空墊板(2)與錨索測力計(jì)(3)的橫截面形狀、尺寸相同;定位器(4)為中空結(jié)構(gòu),中空部分沿厚度方向分為兩段,中空部分的上段剛好可部分容納工作錨(5),中空部分的下段剛好可部分容納錨索測力計(jì)(3),在定位器(4)的中空部分工作錨(5)與錨索測力計(jì)(3)的受力區(qū)域直接接觸。
      2.如權(quán)利要求1所述薄壁混凝土結(jié)構(gòu)多束扁錨預(yù)應(yīng)力測量系統(tǒng),其特征在于,所述錨索測力計(jì)(3)為3孔結(jié)構(gòu),其中中孔為圓形,對(duì)應(yīng)工作錨(5)的中間一根錨索;兩側(cè)孔為半圓+方形+半圓,分別對(duì)應(yīng)工作錨(5)左側(cè)的錨索和右側(cè)的錨索。
      【文檔編號(hào)】G01L5/00GK203443724SQ201320541646
      【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
      【發(fā)明者】朱太山, 賈少燕, 程德虎, 趙廷華, 馮光偉, 水淼, 趙海濤, 張玉明, 陳曉光, 王彩玲, 申魯, 高英 申請(qǐng)人:河南省水利勘測設(shè)計(jì)研究有限公司, 河海大學(xué)
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