一种超长预应力钢束放束和转向穿束系统及其施工方法

摘要

本发明提供了一种超长预应力钢束放束和转向穿束系统及其施工方法，包括梳丝架、转向架以及牵引卷扬机；所述梳丝架包括第一主横梁、外包橡胶钢管滚筒、导向机构、缆风绳以及第一混凝土基座；所述外包橡胶钢管滚筒上、下两端分别和两个所述第一主横梁连接，位于所述外包橡胶钢管滚筒下端的所述第一主横梁和所述第一混凝土基座连接；所述导向机构包括橡胶滚轮和两个所述第一滚轮立柱，所述转向架包括两个第二主横梁、两个第二滚轮立柱、三个第二橡胶滚轮以及第二混凝土基座，所述第二滚轮立柱侧壁和两个所述第二主横梁外侧壁焊接。本发明能实现超长预应力钢束放束、编束、转向穿束工作自动一体化。

说明书

技术领域

本发明涉及工程技术领域，具体涉及一种超长预应力钢束放束和转向穿束系统及其施工方法。

背景技术

近些年来，随着悬索桥的快速发展，混凝土加劲梁因其用钢量小，重力刚度大，后期运营阶段，维修、保养工作量小等优点，在经济欠发达地区的优越性愈加明显。

混凝土梁的预应力体系长度也随之增大，设计单根钢束采用15根φ15.2mm钢绞线，通长束长度达到461.58m，另外，现代建筑采用的一些长大预应力构件，其体内预应力钢束也达到了200余米。

但是超长预应力钢束在穿束过程中会受长度及根数的影响，导致预应力钢束放束、梳理、编束工作极难实现。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种超长预应力钢束放束和转向穿束系统及其施工方法，为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案来实现：

一方面，本发明提供一种超长预应力钢束放束和转向穿束系统，包括梳丝架、转向架以及牵引卷扬机；

所述梳丝架包括第一主横梁、外包橡胶钢管滚筒、导向机构、缆风绳以及第一混凝土基座；

所述外包橡胶钢管滚筒上、下两端分别和两个所述第一主横梁连接，位于所述外包橡胶钢管滚筒下端的所述第一主横梁和所述第一混凝土基座连接；

所述导向机构包括橡胶滚轮和两个所述第一滚轮立柱，所述第一滚轮立柱侧壁和两个所述第一主横梁外侧壁焊接，所述第一橡胶滚轮架设在两个所述第一滚轮立柱之间；

所述缆风绳一端和位于所述外包橡胶钢管滚筒上端的所述第一主横梁固接，所述缆风绳另一端和地面固接；

所述转向架包括两个第二主横梁、两个第二滚轮立柱、三个第二橡胶滚轮以及第二混凝土基座，所述第二滚轮立柱侧壁和两个所述第二主横梁外侧壁焊接；

其中两个所述第二橡胶滚轮上、下两端分别和两个所述第二主横梁连接，位于两个所述第二橡胶滚轮下端的所述第二主横梁和所述第二混凝土基座固接，另一个所述第二橡胶滚轮架设在两个所述第二滚轮立柱之间。

有益地，所述第一主横梁通过螺栓和所述第一混凝土基座固接，所述第二主横梁通过螺栓和所述第二混凝土基座固接。

有益地，所述螺栓为地脚螺栓。

有益地，所述第一主横梁焊接有第一槽钢耳板，所述第二主横梁焊接有第二槽钢耳板，所述第一槽钢耳板通过所述螺栓和所述第一混凝土基座固接，所述第二槽钢耳板通过所述螺栓和所述第二混凝土基座固接。

另一方面，本发明提供了一种超长预应力钢束放束和转向穿束系统的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：把钢绞线盘和两个所述梳丝架设置于引桥桥面上，为钢束出盘做好导向和梳丝，收紧各所述钢束实现自动编束；

主跨上设置牵引卷扬机，所述钢束从钢绞线盘出发，依次通过其中一个所述梳丝架的所述外包橡胶钢管滚筒和所述第一橡胶滚轮，再依次经过另一个所述梳丝架上的所述外包橡胶钢管滚筒和所述第一橡胶滚轮，形成的矩形框架，将所述牵引卷扬机上的牵引钢丝绳一端和所述钢束一端连接，使用所述牵引卷扬机牵引所述钢束至所述主跨上远离所述引桥的一端，实现所述钢束的自动放束及所述主跨桥面的自动编束。

步骤二：然后在引桥上设置五个转向架围成半圆形，所述牵引钢丝绳另一端穿过所述主跨梁体内孔道及五个所述转向架后，所述牵引钢丝绳一端和所述钢束一端连接；

所述钢束穿过所述转向架的具体方式是，所述钢束首先穿过架设在两个所述第二滚轮立柱之间的所述第二橡胶滚轮上方，再穿过和所述第二主横梁连接的两个所述第二橡胶滚轮之间；

开启所述牵引卷扬机进行牵引，所述钢束依次通过所述引桥上的五个所述转向架及所述主跨梁体内孔道到达主跨远离所述引桥的一端，完成转向穿束。

本发明具有以下有益效果为：

解决了超长预应力钢束在穿束过程中，因施工场地受限、钢束过多、过长而导致钢束出现扭转、交叉、编束工作量大且难以操作等众多难题，并实现放束、编束、转向穿束工作的自动一体化，改善了施工环境，提高了生产效率，并极大地降低了施工成本，且超长预应力钢束穿束过程中的安全、质量易于保证，效益显著，效果良好。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的梳丝架主视图，

图2为本发明的梳丝架后视图，

图3为本发明的梳丝架侧视图，

图4为本发明图3的俯视图，

图5为本发明的转向架主视图，

图6为本发明的转向架后视图，

图7为本发明的转向架侧视图，

图8为本发明图6的俯视图，

图9为本发明的放束、桥面自动编束平面示意图，

图10为本发明的转向穿束平面示意图。

附图标记：第一主横梁1，外包橡胶钢管滚筒2，第一橡胶滚轮立柱3，第一橡胶滚轮4，缆风绳5，螺栓6，钢束7，第一混凝土基座8，梳丝架9，转向架10，牵引钢丝绳11，牵引卷扬机12，钢绞线盘13，主跨14，引桥15，第二主横梁16，第二滚轮立柱17，第二橡胶滚轮18，第二混凝土基座19，第一槽钢耳板20，第二槽钢耳板21。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

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制，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，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1-图10所示，一种超长预应力钢束放束和转向穿束系统，包括梳丝架9、转向架10以及牵引卷扬机12；

所述梳丝架9包括第一主横梁1、外包橡胶钢管滚筒2、导向机构、缆风绳5以及第一混凝土基座8；

所述外包橡胶钢管滚筒2上、下两端分别和两个所述第一主横梁1连接，位于所述外包橡胶钢管滚筒2下端的所述第一主横梁1和所述第一混凝土基座8连接；

所述导向机构包括橡胶滚轮4和两个所述第一滚轮立柱3，所述第一滚轮立柱3侧壁和两个所述第一主横梁1外侧壁焊接，所述第一橡胶滚轮4架设在两个所述第一滚轮立柱3之间；

所述缆风绳5一端和位于所述外包橡胶钢管滚筒上端的所述第一主横梁1固接，所述缆风绳5另一端和地面固接；

所述转向架10包括两个第二主横梁16、两个第二滚轮立柱17、三个第二橡胶滚轮18以及第二混凝土基座19，所述第二滚轮立柱17侧壁和两个所述第二主横梁16外侧壁焊接；

其中两个所述第二橡胶滚轮18上、下两端分别和两个所述第二主横梁16连接，位于两个所述第二橡胶滚轮18下端的所述第二主横梁16和所述第二混凝土基座19固接，另一个所述第二橡胶滚轮18架设在两个所述第二滚轮立柱17之间。

优选地，所述第一主横梁1通过螺栓6和所述第一混凝土基座8固接，所述第二主横梁16通过螺栓6和所述第二混凝土基座19固接。

优选地，所述螺栓6为地脚螺栓。

优选地，所述第一主横梁1焊接有第一槽钢耳板20，所述第二主横梁16焊接有第二槽钢耳板21，所述第一槽钢耳板20通过所述螺栓6和所述第一混凝土基座8固接，所述第二槽钢耳板21通过所述螺栓6和所述第二混凝土基座19固接。

实施例二

如图1-图10所示，一种超长预应力钢束放束和转向穿束系统的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：把钢绞线盘13和两个所述梳丝架9设置于引桥15桥面上，为钢束7出盘做好导向和梳丝，收紧各所述钢束7实现自动编束；

两个所述梳丝架9的尺寸不相同

主跨14上设置牵引卷扬机12，所述钢束7从钢绞线盘13出发，依次通过其中一个所述梳丝架9的所述外包橡胶钢管滚筒2和所述第一橡胶滚轮4，再依次经过另一个所述梳丝架9上的所述外包橡胶钢管滚筒2和所述第一橡胶滚轮4，形成的矩形框架，将所述牵引卷扬机12上的牵引钢丝绳11一端和所述钢束7一端连接，使用所述牵引卷扬机12牵引所述钢束7至所述主跨14上远离所述引桥15的一端，实现所述钢束7的自动放束及所述主跨14桥面的自动编束。

可根据实际钢束7的数量设置不同数量的第一橡胶滚轮4。

步骤二：然后在引桥15上设置五个转向架10围成半圆形，所述牵引钢丝绳11另一端穿过所述主跨14梁体内孔道及五个所述转向架10后，所述牵引钢丝绳11一端和所述钢束7一端连接；

所述钢束7穿过所述转向架10的具体方式是，所述钢束7首先穿过架设在两个所述第二滚轮立柱17之间的所述第二橡胶滚轮18上方，再穿过和所述第二主横梁16连接的两个所述第二橡胶滚轮18之间；

开启所述牵引卷扬机12进行牵引，所述钢束7依次通过所述引桥15上的五个所述转向架10及所述主跨14梁体内孔道到达主跨14远离所述引桥15的一端，完成转向穿束。

本优选实施例通过外包橡胶钢管滚筒2和第一主横梁1的连接，能够对钢束7起横向约束和导向作用，减小钢束7在牵引过程中的摩擦阻力，避免对钢束7造成损伤；

通过第一主横梁1、第一橡胶滚轮立柱3和多个第一橡胶滚轮4，对多条钢束7起竖向约束和导向作用，减小钢束7在牵引过程中的摩擦阻力，避免对钢束7造成损伤，并实现钢束7的形状梳理及布置。

通过五个围成半圆形状的转向架10，对钢束7实现转向作用。

通过两个尺寸不同的梳丝架9和五个围成半圆形状的转向架10，解决了超长预应力钢束7在穿束过程中，因施工场地受限、钢束过多、过长而导致钢束出现扭转、交叉、编束工作量大且难以操作等众多难题，并实现放束、编束、转向穿束工作的自动一体化，改善了施工环境，提高了生产效率，并极大地降低了施工成本，且超长预应力钢束穿束过程中的安全、质量易于保证，效益显著，效果良好。

实施例三

底面直径为5cm的外包橡胶钢管滚筒2上下两端各设置一个28#槽钢主横梁。

实施例四

固定梳丝架9可以对第一混凝土基座8进行浇筑，使梳丝架9固定在引桥15桥面，第一混凝土基座8中预埋D＝25mm的螺栓6，采用螺栓6将下方的第一主横梁1固接在第一混凝土基座8上，上方的第一主横梁1两端采用缆风绳5斜拉锚固于引桥15桥面，形成一级梳丝结构，确保钢束7通过一级梳丝后形成理论钢束布置形状。

实施例五

橡胶滚轮立柱3采用50*50角钢，并在钢束7布置位置进行开孔，便于第一橡胶滚轮4的安装。

实施例六

钢束7设计为15根直径为15.2mm的钢绞线，根据15-15型锚具的孔道布置形式，确定橡胶滚轮立柱3的开孔位置，保证梳束后的形状与15-15锚具孔道形状一致，提高梳丝的质量。

实施例七

第一槽钢耳板20为50*50槽钢耳板，缆风绳直径为18mm。靠近钢绞线盘13的梳丝架9尺寸为：宽5m，高1.2m。远离钢绞线盘13的梳丝架9尺寸为：宽0.5m，高0.3m。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。