预应力混凝土制品的液压放张方法及其装置.pdf

本发明提供一种预应力混凝土制品的液压放张方法及其装置。本方法包括：a.将液压放张装置串接在钢模型和张拉螺母之间；b.张拉前，开启液压锁，使油缸内充入液压油；c.张拉时，油缸内充满液压油后，关闭液压锁，使液压放张装置处于刚性状态；d.混凝土浇筑、养护；e.放张时，开启液压锁，使油缸内流出液压油，使液压放张装置处于柔性状态直到排空液压油。本装置包括：蓄能器，控制油路的液压锁，进出油路，液压油，以及由环形油缸、活塞、复合密封圈组成的液压缸；环形油缸的中间设有与张拉螺杆配合的通孔，活塞与环形油缸相配合。本装置和方法使具有张拉应力的钢筋束整体均匀回缩，实现平稳放张。

1、  一种预应力混凝土制品的液压放张方法，其特征是，它包括下列步骤：
a.将液压放张装置串接在钢模型和连接于张拉螺杆上的张拉螺母之间；
b.张拉钢筋前，开启液压放张装置的液压锁，使油缸内充入液压油；
c.张拉钢筋时，油缸内充满液压油后，关闭液压锁，使液压放张装置处于刚性状态，此时液压放张装置宽度为X1；
d.混凝土浇筑、养护；
e.放张脱模时，开启液压锁，使油缸内流出液压油，使液压放张装置处于柔性状态直到排空液压油，此时液压放张装置宽度为X2，液压放张装置整体厚度均匀回缩行程为X1-X2，即张拉钢筋整体均匀回缩量为X1-X2。

2、  根据权利要求1所述的液压放张方法，其特征是，所述步骤e中通过调节液压锁的开合度可调整放张的速度。

3、  一种液压放张装置，其特征是，它从上至下依次包括：蓄能器，控制油路的液压锁，进出油路，液压油，以及由环形油缸、活塞、复合密封圈组成的液压缸；所述环形油缸的中间设有与张拉螺杆配合的通孔，所述活塞与环形油缸相配合。

4、  根据权利要求3所述的液压放张装置，其特征是，所述蓄能器是由外壳、蓄能器活塞、复合弹簧、端盖组成的复合弹簧式结构，或由外壳、隔膜、氮气、充气嘴组成的皮囊式结构。

5、  根据权利要求3所述的液压放张装置，其特征是，所述液压锁由液压锁芯、顶杆、单向阀、小弹簧组成；所述液压锁芯设置在蓄能器和液压缸之间，其上设有偏心轴，位置与顶杆对应；所述顶杆、单向阀、小弹簧设置在进出油路中。

6、  根据权利要求3、4或5所述的液压放张装置，其特征是，所述蓄能器、液压锁、进出油路和液压缸形成一个整体。

预应力混凝土制品的液压放张方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种预应力混凝土制品的放张方法及其装置，尤其是涉及一种采用液压调节放张刚度来进行整体均匀放张的方法及其液压放张装置。
背景技术
在国内现有的预应力混凝土制品生产中，采用先张法工艺生产的产品很多，以预应力混凝土轨枕生产为例，对多根整体张拉的钢筋，浇筑混凝土和养生后，预应力钢筋的放松和切断是困扰张拉工艺影响产品质量的一个大问题。一般采用逐根对称交错切断的方法，工艺较落后，尽管对称切断钢筋，避免了一些偏心力，还是有如下两个主要问题需要解决：1)、单根切断使钢筋回缩时，受力钢筋一根一根的回缩，混凝土和钢筋间的粘接力不能均匀的转化为混凝土的预应力，出现预应力局部不均匀和偏心现象；2)、很多工厂切断钢筋采用电焊烧断的方法，将带有张拉应力的钢筋烧断，钢筋突然崩断回缩，破坏钢筋和混凝土之间的粘接力，直接影响产品质量，表现为检测指标偏低，表层出现细小裂纹，严重的出现局部掉角裂痕，产生废品次品。目前解决的方法有三种：1)、张拉放张法：用张拉机将已张拉并浇筑混凝土后的钢筋再拉到一定的数值，使张拉螺杆上的张拉螺母能松开，然后再放张。这种方法虽然能放张，但二次张拉很容易产生过拉现象，会破坏钢筋和混凝土之间的握固力，同时也增加了人工和生产成本。2)、螺杆放张法：这种方法操作起来很困难，张拉的钢筋是用大螺母固定在钢模型上的，数根钢筋的张拉力超过40吨，螺母转动非常困难，需用强力液压扭矩扳手，也极易磨损螺旋副，效率很低。3)、沙箱放张法：这种方法问题很多，很少使用。沙子在受压后，易结成块，很难放出。以上方法因存在各自的缺点均未广泛使用。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种预应力混凝土制品的液压放张方法。利用该方法，使具有张拉应力的混凝土制品钢筋束整体均匀回缩，将钢筋的应力得以释放，实现平稳放张。
本发明的另一个目的是提供一种结构简单、成本低、操作简便、符合产品生产工艺要求的液压放张装置--液压放张刚垫。它可以实现上述液压放张方法，而且放张速度可调，适应现场操作需要。
本发明的预应力混凝土制品的液压放张方法包括下列步骤：
a.将液压放张装置串接在钢模型和连接于张拉螺杆上的张拉螺母之间；
b.张拉钢筋前，开启液压放张装置的液压锁，使油缸内充入液压油；
c.张拉钢筋时，油缸内充满液压油后，关闭液压锁，使液压放张装置处于刚性状态，此时液压放张装置宽度为X1；
d.混凝土浇筑、养护；
e.放张脱模时，开启液压锁，使油缸内流出液压油，使液压放张装置处于柔性状态直到排空液压油，此时液压放张装置宽度为X2，液压放张装置整体厚度均匀回缩行程为X1-X2，即张拉钢筋整体均匀回缩量为X1-X2。
可以实现上述液压放张方法的液压放张装置从上至下依次包括：蓄能器，控制油路的液压锁，进出油路，液压油，以及由环形油缸、活塞、复合密封圈组成的液压缸；所述环形油缸的中间设有与张拉螺杆配合的通孔，所述活塞与环形油缸相配合。
上述方案中，所述蓄能器是复合弹簧式结构或皮囊式结构。
上述方案中，所述蓄能器、液压锁、进出油路和液压缸形成一个整体。
本发明的预应力混凝土制品的液压放张方法及其装置与现有技术相比较，
具有以下优点：
1、本发明方法利用液压油的不可压缩性，采用液压缸和蓄能器之间的互动来调整放张过程，实现平稳匀速放张，很好的解决了张拉钢筋的回缩放张问题。
2、本发明装置设计成一体化的封闭式液压系统，避免了液压油的污染和空气进入，无需液压油源。放张过程的所有操作，只是轻松的开启或关闭液压锁，操作简单，实用性强。
3、本发明装置使用过程，根据实际需要，可以调整放张速度，由液压锁控制，达到实际要求。
图1是液压放张装置安装在张拉放张系统中的示意图；
图2是图1中液压放张装置的结构示意图；
图3是图2所示的液压放张装置安装在系统中并且呈刚性状态的剖视图；
图4是图2所示的液压放张装置安装在系统中并且呈柔性状态的剖视图；
图5是图2所示的液压放张装置中蓄能器为复合弹簧式的结构示意图；
图6是图2所示的液压放张装置中蓄能器为皮囊式的结构示意图；
图7是图5中的I部放大图。
下面结合附图和实施例，进一步说明本发明的液压放张装置的结构、工作原理，以及本发明的液压放张方法。
图1示出本发明的液压放张装置安装在张拉放张系统中状态。参照图1，张拉放张系统包括：钢筋束3、钢模型4、液压放张装置2、张拉螺母1、张拉螺杆5、支撑架6、张拉油缸7。将液压放张装置2串接在钢模型4和张拉螺母1之间。
图2示出液压放张装置2的结构，图3示出液压放张装置2安装在系统中并且系统呈刚性状态，图4示出液压放张装置2安装在系统中并且系统呈柔性状态。参照图2、图3和图4，本发明的液压放张装置2从上至下依次包括：蓄能器8，液压锁9，进出油路11，液压油12，以及由环形油缸13、活塞14、复合密封圈15组成的液压缸10；环形油缸13的中间设有与张拉螺杆5配合地通孔16，活塞14与环形油缸13相配合。
液压放张装置2的工作原理是：当要张拉时，打开液压锁9，利用蓄能器8的能量可使液压油12经进出油路11顺利的进入环形油缸13，活塞14伸出，其行程为s，此时本装置2整体厚度增加到X1；此时关闭液压锁9，液压油12成密闭状态，利用液体的不可压缩性，只要缸体材料强度足够，系统可以抵抗强大的压力，处于刚性状态，如图3所示。混凝土浇筑、养护后需要放张脱模时，打开液压锁9，环形油缸13内此时的油压远大于蓄能器8内的压力，液压油12通过液压锁9流入蓄能器8，活塞14慢慢缩回，其行程为-s，此时本装置2整体厚度减小到X2，系统处于柔性回缩状态，完成整体放张，如图4所示。切断钢筋后，张拉螺母1解除了压力，环形油缸13中的油压大大降低并小于蓄能器8内的压力，液压油12被充回环形油缸13，本装置2整体厚度又回到X1，进入下一个循环。放张量等于活塞的行程s＝X1-X2。
蓄能器8是由外壳18、蓄能器活塞17、复合弹簧19、端盖20组成的复合弹簧式结构，如图5所示；或蓄能器8是由外壳21、隔膜22、充氮气23、充气嘴24组成的皮囊式结构，如图6所示。
图7示出液压放张装置2中液压锁9的结构。参照图7，液压锁9由液压锁芯25、顶杆26、单向阀27、小弹簧28组成；液压锁芯25设置在蓄能器8和液压缸10之间，液压锁芯25上设有偏心轴，偏心轴位置与顶杆26对应；顶杆26、单向阀27、小弹簧28设置在进出油路11中。
液压锁9起到开关和节流的作用，通过调整液压锁9节流口的大小可调整放张的速度，使其符合放张速度的要求。打开时，转动液压锁芯25，偏心轴推动顶杆26和单向阀27，形成环形油口将进出油路11打开，液压油路通畅；关闭时，回转液压锁芯25，偏心轴回位，小弹簧28将单向阀27复位，液压油路被封闭。可按放张工艺要求，部分打开液压锁9，调整液压油12的出油速度，从而调整系统放张的速度。
参照图2，所述蓄能器8、液压锁9、进出油路11和液压缸10可以但不限于形成一个整体。本装置中蓄能器8是特制的，蓄能器8如果采用现有的，只要与进出油路11连接好，也能使用。
为保证本装置在系统中正常工作，采取以下措施：
1)、为确保蓄能器具有足够稳定的能量，选用高弹性系数复合弹簧。
2)、油缸承受压力时，要保证整体的刚性，必须保证油缸不泻漏，为此油缸内选用了高性能复合密封圈。
3)、本装置的控制装置是液压锁，它必须反应灵敏动作准确可靠，关闭时能封闭可靠，使系统获得刚性；打开时可以控制节流，调整放张速度。
本发明的液压放张方法包括下列步骤：
a.将液压放张装置2串接在钢模型4和连接于张拉螺杆5上的张拉螺母1之间；
b.张拉钢筋前，开启液压放张装置2的液压锁9，使油缸内充入液压油；
c.张拉钢筋时，油缸内充满液压油后，关闭液压锁9，使液压放张装置2处于刚性状态，此时液压放张装置宽度为X1；
d.混凝土浇筑、养护；
e.放张脱模时，开启液压锁9，使油缸内流出液压油，使液压放张装置2处于柔性状态直到排空液压油，此时液压放张装置宽度为X2，液压放张装置整体厚度均匀回缩行程为X1-X2，即张拉钢筋整体均匀回缩量为X1-X2。
上述方案中，所述步骤e中通过调节液压锁9的开合度可调整放张的速度。