橋梁工程的梯形軌枕橫向預(yù)應(yīng)力張拉工裝設(shè)備設(shè)計(jì)

（河北高達(dá)電子科技有限公司，石家莊 050222）

梯形軌枕在我國(guó)經(jīng)過(guò)不斷自主創(chuàng)新以及應(yīng)用，已經(jīng)形成了一套較為完整的規(guī)范體系和標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)體系，所以進(jìn)一步的提升了產(chǎn)品應(yīng)用的可靠性。本文經(jīng)過(guò)實(shí)踐表明，利用此裝置能夠滿足提醒軌枕橫向張拉的工藝要求，并且具有操作簡(jiǎn)單、安全可靠等眾多的特點(diǎn)，有著非常明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

1 張拉工裝設(shè)備的設(shè)計(jì)思路

如圖1所示，是梯形軌枕張拉錨穴，錨穴為小徑為60mm，大徑為80mm，深度為6500的錐孔，將錨固螺母固定在軌枕表面凹陷65mm的位置，并pc鋼棒伸出，而伸出的長(zhǎng)度大于需要30mm，與混凝土的外側(cè)面大約會(huì)有35mm的距離。而每一塊梯形軌枕則會(huì)有四根pc鋼棒。而鋼棒的一端是鐓頭，另一端則是滾壓螺紋，并且在鋼棒的外部會(huì)有一根塑料套管，這個(gè)套管主要是為了起到隔離效果。為了防止在錨穴底部出現(xiàn)混凝土局部應(yīng)力集中的情況，所以會(huì)有支壓板。

圖1 梯形軌枕錨穴的示意圖

針對(duì)梯形軌枕中的預(yù)應(yīng)力鋼棒的使用特點(diǎn)以及幾何外形，基于安全質(zhì)量的前提條件下，為了梯形軌枕的橫向張拉施工實(shí)現(xiàn)方便快捷，橋梁工程中需要設(shè)計(jì)與千斤頂配套的張拉裝置和能固定螺母的裝置。因此，必須針對(duì)幾項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行解決，才可以更好的開展工程。

（1）PC鋼棒的螺紋一端既具有錨固的作用，也能夠?qū)嵤埨?，要想使張拉PC鋼棒能夠?qū)崿F(xiàn)，首先要有連接器，并且連接器需要帶有螺紋。

（2）錨固螺母的位置由于受到空間的局限性，所以需要在梯形軌枕外側(cè)空間進(jìn)行螺母擰緊的操作，并且還需要借助套筒來(lái)對(duì)螺母進(jìn)行擰緊，但是，需要注意的是套筒要有具有足夠的操作空間。

（3）實(shí)現(xiàn)千斤與頂連接器的連接。自動(dòng)張拉設(shè)備如圖2所示。

圖2 自動(dòng)張拉設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖

程控主機(jī)主要是由嵌入式單板計(jì)算機(jī)以及觸摸屏所組合而成，主要的作用是用來(lái)接受前端測(cè)控器的檢測(cè)數(shù)據(jù)，并且還要根據(jù)設(shè)定要求處理數(shù)據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)單個(gè)前端測(cè)控器的壓力控制以及位移測(cè)量。即程控主機(jī)按照規(guī)范或是設(shè)定的要求來(lái)進(jìn)行載荷試驗(yàn)的控制以及數(shù)據(jù)處理。

2 張拉工裝設(shè)備結(jié)構(gòu)

為了可以解決上述問(wèn)題，所以，如圖3所示的是本研究所設(shè)計(jì)的梯形軌枕橫向預(yù)應(yīng)力張拉工裝設(shè)備結(jié)構(gòu)，通過(guò)支撐小凳、套筒、拉桿、聯(lián)接螺母、夾片式錨具以及穿心式千斤頂?shù)攘糠炙鶚?gòu)成的。并且穿行式千斤頂與夾片式錨具是標(biāo)準(zhǔn)件，所以，一般情況下會(huì)有現(xiàn)存品。

圖3 橫向預(yù)應(yīng)力張拉工裝設(shè)備結(jié)構(gòu)

（1）連接螺母。聯(lián)接螺母主要是用以對(duì)PC鋼棒和拉桿進(jìn)行連接的，通過(guò)螺紋聯(lián)接副將拉桿的拉力向著PC鋼棒進(jìn)行傳遞，使得PC鋼棒出現(xiàn)彈性伸長(zhǎng)，但是外徑不能超過(guò)套管內(nèi)徑，鋼棒還要具備耐磨性。因此，選擇45mm鋼制造的尺寸是最為合適的。并且，經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得出，該螺母可以承受的最大拉力約為265kN，可以滿足施工張拉力88.3kN的需求。除此之外，需要重復(fù)的使用鋼棒，這樣才可以最大程度上的節(jié)約費(fèi)用。

（2）套筒。由于錨穴的有著比較深的特點(diǎn)，所以作用的空間相對(duì)而言要較小，這會(huì)致使在操作的過(guò)程中，雙手無(wú)法接觸到錨固螺母，也就是說(shuō)雙手無(wú)法對(duì)錨固螺母進(jìn)行擰緊操作，基于此本研究來(lái)設(shè)計(jì)套筒。其中一端會(huì)與MLL螺母之間呈現(xiàn)出互相配合的狀態(tài)下，另一端呈現(xiàn)出平均分布的4個(gè)75mm的小孔，之所以設(shè)計(jì)小孔的目的主要是為了張拉之后方便使用扳手旋轉(zhuǎn)套簡(jiǎn)，從而使得錨固螺母擰緊。套管機(jī)經(jīng)過(guò)加工后淬硬，在耐久性上有一定的提升作用[1]。

（3）拉桿：為了能夠確保張拉安全，拉桿的強(qiáng)度需要保證，這就需要拉桿使用PC鋼棒進(jìn)行加工。并且要將帶螺紋的一段保留，這是為了方便連接聯(lián)接螺母，其長(zhǎng)度為700mm。

3 工作原理

梯形軌枕橫向預(yù)應(yīng)力張拉工裝設(shè)備起工作原理是：首先通過(guò)穿心式千斤頂中間的孔將拉桿穿過(guò)，然后利用聯(lián)接螺母連接拉桿和PC鋼棒，之所以如此設(shè)計(jì)主要是為了保證在對(duì)于螺母擰緊的時(shí)候，雙手可以有充足的空間。并對(duì)拉桿利用夾片式錨具傳遞力，通過(guò)聯(lián)接螺母的存在對(duì)PC鋼棒產(chǎn)生拉力。最后，當(dāng)千斤頂已經(jīng)處于張拉到設(shè)計(jì)的張拉力情況下，通過(guò)支撐小凳與梯形軌枕形成的空間，在軌枕外的側(cè)面將錨固螺母擰緊，這樣就能夠使得梯形軌枕產(chǎn)生相應(yīng)的橫向張拉力。

使用方法與所有的操作流程：一是在PC鋼棒上將錨固螺母擰緊之后套上套管；二是拉桿在穿過(guò)千斤頂、支撐小凳之后連接拉桿和聯(lián)接螺母；三是將PC鋼棒與聯(lián)接螺母的另一端進(jìn)行連接，從而使拉桿與PC鋼棒成為一體。通常聯(lián)接螺母的長(zhǎng)度大約為60mm，在對(duì)于PC鋼棒和拉桿進(jìn)行連接時(shí)，同時(shí)對(duì)兩端擰入30mm，這樣做的目的主要是為了使得聯(lián)接螺母的受力保持最佳狀態(tài)；四是將拉桿鎖緊，打開油泵的液壓閥，開始張拉千斤頂；五是當(dāng)已經(jīng)張拉到設(shè)計(jì)張拉力時(shí)，擰緊錨固螺母，并將pc鋼棒鎖緊；六是對(duì)于油泵泄壓，然后將聯(lián)接螺母與拉桿擰緊，最后結(jié)束張拉[2]。

本裝置能夠滿足梯形軌枕橫向張拉的工藝要求，并且其操作過(guò)程十分的簡(jiǎn)單。對(duì)于經(jīng)濟(jì)成本上也可以節(jié)省一大筆的成本費(fèi)用，并且在操作的時(shí)候，既方便又節(jié)約時(shí)間，所以，對(duì)于經(jīng)濟(jì)效益方面以及社會(huì)效益上有很好的作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，橋梁工程中的梯形軌枕橫向預(yù)應(yīng)力及解決了在項(xiàng)目施工過(guò)程中的部分問(wèn)題，還創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，減少了成本費(fèi)用。