钢绞线群锚拉索整体式自动同步预紧的方法技术领域
本发明涉及一种土木工程用施工机械及施工方法，特别是一种钢绞线群锚拉索整
体式自动同步预紧的方法。
背景技术
在钢绞线群锚拉索张拉、后张预应力张拉、大型构件的提升、牵引等工程中，均需
先对预应力筋或承力筋进行预紧，使得每根预应力筋或承力筋受力基本一致，然后才能进
行整体张拉和提升、牵引。目前使用的预紧千斤顶为前卡式千斤顶，其存在如下缺陷：
（１） 采用前卡式千斤顶预紧，只能一根一根预紧，由于钢绞线之间产生相互摩擦，会导
致各钢绞线受力不均匀。而且由于千斤顶行程短，而钢绞线且较长，需要对千斤顶多次人工
倒张调索，效率低，人工劳动强度大，高空作业，增加安全风险；
用普通油泵对千斤顶提供外力，人工操作油泵，同时普通千斤顶不具备位移与牵引力
等数据采集，全凭人工读数，人工控制，误差大，风险大。
发明内容
本发明的目的就是提供一种可用在钢绞线群锚拉索、后张预应力筋、大型构件的
提升、牵引等工程承重索预紧装置，可实现多根钢绞线同时单独自动预紧，对超长钢绞线可
实现千斤顶自动倒张，连续预紧等功能，施工方便，效率高，预紧力控制均匀的钢绞线群锚
自动预紧的方法。
本发明的解决方案是这样的：
一种钢绞线群锚拉索整体式自动同步预紧的方法，其特征在于：包括步骤：
（1）预紧装置设置步骤：将多个包括油缸、活塞的预紧装置按需张拉的钢绞线条数进行
配置，每一条钢绞线单独与一个预紧装置连接，由该预紧装置进行单根钢绞线的张拉；
（2）多根钢绞线同时预紧步骤：向在步骤（1）中设置好的多个预紧装置同时提供相同压
力的油压，使得每个预紧装置同时朝一个方向移动，进行预紧张拉作业；
（3）预紧力锁定控制策略：实时测量油压，当全部活塞伸缸达到一个行程时：如果压力
没有达到预紧力设定值，则控制中心控制电磁换向阀动作自动回程进行下一行程的预紧，
直到压力达到设定值；如果在伸缸预紧过程中其中任一根钢绞线的预紧压力达到设定值
时，压力传感器将压力信号传输到控制中心，控制中心控制溢流阀启动，该根钢绞线对应的
预紧装置无法再伸缸，而其余没有达到预紧力设定值的钢绞线对应的预紧装置继续工作，
直到所有的钢绞线的预紧压力均达到设定值后，控制中心控制电磁换向阀动作，停止对预
紧装置供油。
更具体的技术方案还包括：在所述步骤（3）中，还包括回程防止钢绞线回缩步骤：设置
防回缩的锚具，该锚具在活塞回程时，使得夹片在钢绞线重力的作用下自锁，防止钢绞线回
缩。
进一步的：在所述步骤（3）中，还包括自动回程连续预紧步骤：在每个预紧装置设
置自动工具锚具，该自动工具锚具在回程时，由弹簧力顶动工具夹片回位，即可进行下一行
程的预紧张拉。
本发明的优点是：
１、可实现多根钢绞线同时自动预紧功能，且工作空间小；
２、对超长钢绞线可实现千斤顶自动倒张，连续预紧，速度快，人工成本低。
附图说明
图1是实现本发明之方法的一个具体实施装置示意图。
图2是图1所示装置的油缸8结构示意图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是图1所示装置的液压泵站面板零部件安装示意图。
图5是图1所示装置中控制阀组的结构示意图。
图中附图标记为：1、钢绞线，２、复位弹簧，３、单孔工具锚板，４、导向杆，５、活动顶
板，6、工具夹片，７、回油口，８、油缸，９、活塞，10、进油口，11、定位板，12、顶板，13、撑脚，14、
锚具，15、夹片防脱板，16、张拉台座，17、预紧单元安装空间，18、电箱，19、变频电机，20、电
磁换向阀，21、阀体，22、压力传感器，23、进油口，24、回油口，25、压力表接口，26、电控溢流
阀， 27、加油口 28、电磁阀总阀，29、穿心套，30、工作夹片，31、进油缸液压油通路 32、回油
缸液压油通路。
具体实施方式
本发明的步骤包括：
（1）预紧装置设置步骤：将多个包括油缸、活塞的预紧装置按需张拉的钢绞线条数进行
配置，每一条钢绞线单独与一个预紧装置连接，由该预紧装置进行单根钢绞线的张拉；
（2）多根钢绞线同时预紧步骤：向在步骤（1）中设置好的多个预紧装置同时提供相同压
力的油压，使得每个预紧装置同时朝一个方向移动，进行预紧张拉作业；
3）预紧力锁定控制策略：实时测量油压，当全部活塞伸缸达到一个行程时：如果压力没
有达到预紧力设定值，则控制中心控制电磁换向阀动作自动回程进行下一行程的预紧，直
到压力达到设定值；如果在伸缸预紧过程中其中任一根钢绞线的预紧压力达到设定值时，
压力传感器将压力信号传输到控制中心，控制中心控制溢流阀启动，该根钢绞线对应的预
紧装置无法再伸缸，而其余没有达到预紧力设定值的钢绞线对应的预紧装置继续工作，直
到所有的钢绞线的预紧压力均达到设定值后，控制中心控制电磁换向阀动作，停止对预紧
装置供油。
在所述步骤（3）中，还包括回程防止钢绞线回缩步骤：设置防回缩的锚具，该锚具
在活塞回程时，使得夹片在钢绞线重力的作用下自锁，防止钢绞线回缩。
在所述步骤（3）中，还包括自动回程连续预紧步骤：在每个预紧装置设置自动工具
锚具，该自动工具锚具在回程时，由弹簧力顶动工具夹片回位，即可进行下一行程的预紧张
拉。
下面根据实施本发明的一个具体装置对本发明进行详细说明：
实施本发明组成的系统如图1所示，设有多活塞式预紧千斤顶、自动工具锚、液压泵站、
总控中心、夹片防脱板，通过总控中心发出指令，液压泵站驱动预紧千斤顶实现预紧工作。
顶板12、张拉台座16及撑脚13相互连接形成支撑框架结构，所述顶板12左端固定有整体式
多缸单根预紧千斤顶，所述的整体式多缸单根预紧千斤顶包括油缸8和活塞9，如图2、3所
示，所述油缸8开有7个活塞孔（注：活塞孔数量可根据实际需要灵活设置），每个活塞9装置
于活塞孔内构成整体7个活塞的结构；所述活塞9为带通孔的活塞，其通孔内套接有穿心套，
所述穿心套固定于油缸8，形成活塞9相对于油缸8和穿心套移动的结构，每个活塞孔内的组
件合为一个预紧单元；在油缸8壁上开有连通每个活塞的进油缸液压油通路31和连通每个
活塞的回油缸液压油通路32，构成每个活塞同时伸出或者回缩的结构，进油缸液压油通路
的进油口10和回油缸液压油通路的回油口7连通液压泵站；所述整体式多缸单根预紧千斤
顶的左端连接有单孔工具锚板3，所述单孔工具锚板3开有单根钢绞线通过的孔，保证钢绞
线穿过穿心套、单孔工具锚板3；所述单孔工具锚板3的每个单孔左端为与工作夹片配合的
孔；所述张拉台座16左端连接有锚具14，所述锚具14开有单根钢绞线通过的孔，保证钢绞线
穿过，在锚具14左端的每个单孔为下工作夹片配合的孔。
所述单孔工具锚板3的左端连接有活动顶板5，所述活动顶板5套接于固定在单孔
工具锚板3上的导向板4，在导向杆4与活动顶板5之间安装有弹力装置，所述弹力装置向右
的弹力推动活动顶板5顶在工作夹片的左端面，本实施例的弹力装置为在单孔工具锚板3左
端固定有向左端伸出的导向杆4，导向杆4套接有复位弹簧2，复位弹簧2的活动端顶住套接
于导向杆4的活动顶板5，复位弹簧2的向右的弹力推动活动顶板5顶在工作夹片的左端面。
所述锚具14的左端用螺栓连接有夹片防脱板15，其开有通孔供钢绞线1通过。安装
于锚具14上的工作夹片30处于锚具14和夹片防脱板15之间。所述夹片防脱板15的用处是在
预紧张拉时防止安装在锚具上的夹片松脱。
如图4、5所示，所述液压泵站包括油箱、电箱18、控制阀组、压力传感器22，所述控
制阀组包括阀体21、电磁换向阀20、电控溢流阀26，所述控制阀组设置有进油口21、回油口
24，进油口每个进油口21、回油口24分别 配有一个电磁换向阀；所述压力传感器22和所述
电控溢流阀26均设置在进油油路上。
上述装置在预紧施工时，采用本发明控制的方法如下：
１、完成群锚设置装置步骤后，通过总控中心的触摸屏输入预紧力设定值后启动设备，
设备即自动按如下步骤工作：
２、预紧：总控中心发出指令，电磁换向阀20动作，给预紧千斤顶供油，液压油自预紧千
斤顶进油口10依次进入各预紧工作单元张拉油缸，各预紧工作单元活塞9伸长，单孔工具锚
板3带着夹紧钢绞线1的工具夹片6一起向前移，将松弛的钢绞线拉紧，同时压力传感器22实
时测量压力值并将压力数据传输至总控中心。当活塞9伸缸到达一个行程时，如压力还没到
达位预紧力设定值，则自动回程进行下一行程的预紧，在活塞9带动单孔工具锚板3回程时，
单孔自动工具锚的工具夹片6在复位弹簧2的作用下复位，为下一行程预紧准备。在活塞9伸
缸时，安装在锚具14前端的夹片防脱板15可防止夹片松脱；在活塞回程时，锚具14的夹片在
钢绞线重力的作用下自锁紧，防止钢绞线回缩。这样循环往复，直到预紧力达到设定值。当
某一根钢绞线预紧力达到预紧力设定值时，压力传感器将压力信息传输到控制中心，控制
中心发出指令，电控溢流阀26启动，该预紧工作单元无法再增压，该单元的活塞9停止工作，
其余没达到预紧设定力的钢绞线对应的预紧工作单元继续工作，这样直到所有钢绞线均达
到预紧力设定值，总控中心发出指令，电磁换向阀20动作，停止对预紧千斤顶供油。