技术领域
[0001] 本
发明涉及一种穿引装置，尤其是一种用于预
应力筋的穿引装置，属于
土木工程桥梁建造技术领域。
背景技术
[0002] 所谓预应力
混凝土结构，是在结构构件受外力荷载作用前，先人为地对其施加压力，由此产生的预应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力，即借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其
抗拉强度的不足，达到推迟受拉区域混凝土开裂的目的。以
预应力混凝土制成的结构，通常采用张拉
钢筋的方法来达到预压应力的目的，所以也称之为预应力
钢筋混凝土结构。在
铁路、公路桥梁的建造过程中，各种连续梁、连续刚构和连续梁拱等结构，都大量采用了这种预应力
钢筋混凝土结构。
[0003] 具体来说，预应力混凝土结构的
制造过程通常包括如下几个步骤，首先，将钢绞线编束；其次，将编集成束的钢绞线先后诸根拉入
波纹管内待用；然后，进行混凝土浇筑；最后，实施预应力筋的张拉作业，张拉后，
锁定锚具即可。根据实际施工的需要，预应力筋可能由4-24根编集成一束，每束的长度大约在80-120米左右，总重量可达5-7吨。由于预应力筋的数量多、重量大，在穿束的过程中通常要借助卷扬机和穿束机等外部设备的帮助方可完成，工作效率低且费时费力。预应力筋的端部与上述外部设备之间的连接必须非常牢固，才能在穿束的过程中传递足够的
牵引力给预应力筋，使其顺利穿过波纹管。另外，由于现有的穿束方式通常是将整束预应力筋中的每一根诸根穿入波纹管的，各个预应力筋在穿入波纹管的过程中，彼此之间容易发生扭转和缠绕，为后续的张拉作业留存隐患，严重影响预应力钢筋混凝土结构的
质量。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题在于针对
现有技术的不足，提供一种预应力筋穿引装置，本发明结构简单，操作方便，成本低且强度高，将预应力筋稳固夹持固定，实现高效顺利穿束，保证了整束预应力筋在穿束过程中能够诸根理顺，彼此不发生扭曲和缠绕；同时，该穿引装置的系列尺寸设置，也满足了预应力筋不同数量和结构多样的施工需求。
[0005] 本发明提供一种预应力筋穿引装置，包括外套筒和牵引头，待穿引的整束预应力筋穿设在牵引头内部，外套筒内壁和牵引头的外壁对应设置有
螺纹，牵引头能够旋入外套筒，所述的待穿引的整束预应力筋的外部和外套筒的内壁之间置入多个内夹持片，所述内夹持片的厚度延所述牵引头的旋入方向逐渐变薄，所述外套筒的部分筒壁延所述牵引头的旋入方向逐渐变厚，所述牵引头向外套筒内部旋进，牵引头的前端与内夹持片的末端相抵顶，内夹持片的外壁与外套筒的内壁能够相对滑动，使多个内夹持片将待穿引的整束预应力筋夹紧固定。
[0006] 所述内夹持片的内壁与所述夹持片的中心线平行，外壁与所述夹持片的中心线呈第一夹
角α，所述的第一夹角α为3.5°-5.8°。为了更有效地将待穿引的整束预应力筋加紧固定，所述外套筒的部分筒壁的外壁与所述外套筒的中心线平行，内壁与所述外套筒的中心线呈第二夹角β，所述的第二夹角β为3.8°-6°。
[0007] 为了增大
摩擦力，所述的内夹持片的内壁上设有防滑图案，所述的防滑图案为网纹、螺纹齿、麻面花纹或不规则纹路。
[0008] 根据待穿引的整束预应力筋束数的不同，所述的内夹持片的数量可以为3-6个，延圆周方向间隔设置，所述的间隔大小为10-40毫米。
[0009] 根据待穿引的整束预应力筋束数的不同，该穿引装置中的各个部件的尺寸也有所不同。所述的外套筒的长度为120-230毫米；所述的内夹持片的长度为50-90毫米；所述的牵引头的长度为60-毫米115毫米；所述的外套筒的外径为59-92毫米；所述内夹持片的内径为49-78毫米。
[0010] 综上所述，本发明结构简单，操作方便，成本低且强度高，将预应力筋稳固夹持固定，高效实现顺利穿束，保证了整束预应力筋在穿束过程中诸根理顺，彼此不发生扭曲和缠绕；同时，该穿引装置的系列尺寸设置，也满足了预应力筋不同数量和结构多样的施工需求。
[0011] 以下结合
附图和具体
实施例，对本发明的技术方案进行详细地说明。
附图说明
[0012] 图1为本发明实施例一的整体结构示意图；
[0013] 图2为本发明实施例一待穿引的整束预应力筋的横截面示意图；
[0014] 图3为本发明实施例一中的内夹持片的结构示意图；
[0015] 图4为本发明实施例一中内夹持片的剖面结构示意图；
[0016] 图5为本发明实施例一中的外套筒的结构示意图；
[0017] 图6为本发明实施例一中的牵引头的结构示意图；
[0018] 图7为图3的A局部结构放大图；
[0019] 图8至图10分别为本发明实施例二至实施例四中待穿引的整束预应力筋的横截面示意图。
具体实施方式
[0020] 实施例一
[0021] 图1为本发明实施例一的整体结构示意图。如图1所示，本发明提供一种预应力筋穿引装置，包括外套筒1和牵引头2，待穿引的整束预应力筋4穿设在牵引头2内部，牵引头2端部设有通孔22，牵引绳穿过通孔22一端与待穿引的整束预应力筋4连接，另一端与卷扬机相连。外套筒1内壁和牵引头2的外壁对应设置有螺纹11和螺纹21，使牵引头2能够旋入外套筒1，所述的待穿引的整束预应力筋4的外部和外套筒1的内壁之间置入多个内夹持片3，延圆周方向间隔设置，多个内夹持片3可以围设成一个近似完整的圆周，相邻的两个内夹持片之间留有间隔，以便在被牵引头2顶入外套筒1的过程中逐渐闭合，从而将待穿引的整束预应力筋4夹紧。如图1所示，为了更有效地将待穿引的整束预应力筋加紧固定，外套筒1与内夹持片3均设置成厚度渐变的结构，即：所述内夹持片3的厚度延所述牵引头2的旋入方向逐渐变薄，所述外套筒1的部分筒壁延所述牵引头2的旋入方向逐渐变厚。此时，当所述牵引头2向外套筒1内部旋进时，牵引头2的前端与内夹持片3的末端相抵顶，内夹持片3的外壁与外套筒1的内壁能够相对滑动，随着内夹持片3的滑动，外套筒1的内部空间越来越小，加之内夹持片3的厚度也为渐变结构，对位于内部的待穿引的整束预应力筋4起到稳固的夹紧固定作用。
[0022] 图2为本发明实施例一待穿引的整束预应力筋的横截面示意图。如图2所示，在本实施例中，待穿引的整束预应力筋4的束数为19束。根据待穿引的整束预应力筋4束数的多少，该穿引装置中各个部件的尺寸有所不同，内夹持片3的数量也会有相应的变化。
[0023] 图3、图5和图6分别为本发明实施例一中的内夹持片、外套筒和牵引头的结构示意图。图4为本发明实施例一中内夹持片的剖面结构示意图，如图1至图6所示，在本实施例的穿引装置中，使用的内夹持片3的数量为4片，4片内夹持片3围设成一个近似完整的圆周，相邻的两个夹持片3之间留有间隔，也就是说，4片内夹持片3延圆周方向间隔设置。根据待穿引的整束预应力筋的束数不同，以及内夹持片的数量不同，间隔的大小也有所不同，通常情况下，间隔的大小为10毫米-40毫米。本实施例中的间隔为20毫米。内夹持片3的长度为80毫米，内径76毫米，壁薄的一端外径为80毫米，壁厚的一端外径为86毫米。也就是说，内夹持片3的厚度延牵引头的旋入方向逐渐变薄，内夹持片3的内壁与夹持片3的中心线平行，外壁与夹持片的中心线呈第一夹角α，第一夹角α为4.2°。如图1并结合图3所示，为了增加待穿引的整束预应力筋4与内夹持片3之间的摩擦力，内夹持片的内壁上还设有防滑图案(图未示)，本实施例中的防滑图案为螺纹齿。如图5所示，外套筒1的总长度为200毫米，外径为90毫米。在其长度方向上包括了等壁厚的部分和壁厚渐变的部分，其中，等壁厚的部分内壁上设有螺纹，与牵引头2外壁上的螺纹对应设置。等壁厚的部分内径为80毫米，长度为110毫米，壁厚渐变部分的长度为80毫米，内径从80毫米渐变为端部的78毫米。也就是说，外套筒1的部分筒壁延所述牵引头2的旋入方向逐渐变厚，该部分筒壁的外壁与外套筒1的中心线平行，内壁与外套筒1的中心线呈第二夹角β，第二夹角β为4.5°。如图6所示，牵引头2的长度为100毫米，外径84毫米，内径78毫米。图5并结合图6所示，在外套筒1等壁厚部分的内壁上设有M86×2的螺纹21，螺纹21长度为70毫米，同时，在牵引头2的外壁上，对应设有M86×2的螺纹11，螺纹11长度为50毫米。牵引头2端部的梯形台中心设有通孔22，本实施例中该通孔22的大小为M16。该通孔22是用于与牵引绳、卷扬机连接的，以便施工时，对牵引头施加外力。
[0024] 为了增大摩擦力，所述的内夹持片3的内壁上设有防滑图案，所述的防滑图案可以采用网纹、螺纹齿、麻面花纹或不规则纹路等多种结构形式，主要是为了在内夹持片3更有效的将待穿引的整束预应力筋4夹紧。图7为图3的局部结构放大图。如图7所示，本实施例中，防滑图案采用的就是上述多种结构其中的一种，即：螺纹齿31结构。螺纹齿31的具体技术参数为M76×2的非标螺纹，
螺距D为2毫米，螺纹齿31齿尖的朝向待穿引的整束预应力筋4的穿入方向。每一齿形的齿尖角度为70°，齿根两侧的角度分别为35°和75°。当然，根据待穿引的整束预应力筋4束数的不同，外径大小的不同，在穿引的过程中，所需要的牵引力的不同，可以对螺纹齿31的齿形、螺距D和齿形角度进行调整。
[0025] 综上所述，本发明所提供的这种预应力筋穿引装置的工作过程是这样的：
[0026] 首先，将待穿引的整束预应力筋4穿设在牵引头2内部；其次，将外套筒1套设在牵引头2上拧紧固定；然后，在待穿引的整束预应力筋4的外部和外套筒1的内壁之间塞入多个内夹持片3，将牵引头2旋入外套筒1，牵引头2的前端与内夹持片3的末端相抵顶，内夹持片3的外壁与外套筒1的内壁能够产生相对滑动，在牵引头2的抵顶作用下，内夹持片3沿外套筒1向其内部移动。由于外套筒1的外壁与外套筒1的中心线平行，筒壁延牵引头2的旋入方向逐渐变厚，而内夹持片3的内壁与夹持片3的中心线平行，厚度延所述牵引头2的旋入方向逐渐变薄，随着内夹持片3的滑动，外套筒1的内部空间越来越小，加之内夹持片3的厚度也为渐变结构，并在内夹持片3内壁上设置的螺纹齿31的作用下，对位于内部的待穿引的整束预应力筋4夹紧固定。
[0027] 实施例二
[0028] 图8为本发明实施例三中待穿引的整束预应力筋的横截面示意图。如图8所示，在本实施例中，待穿引的整束预应力筋4的束数为七束。七束的外径为100毫米。相对应的，内夹持片3的数量为3片，内夹持片3的长度为50毫米，内径49毫米，壁薄的一端外径为52毫米，壁厚的一端外径为56毫米，第一夹角α为3.5°。外套筒1的总长度为120毫米，外径为59毫米。等壁厚的部分内径为52毫米，壁厚渐变部分的长度为48毫米，内径从52毫米渐变为端部的51毫米，第二夹角β为3.8°。牵引头2的长度为60毫米，外径53毫米，内径51毫米。在外套筒1等壁厚部分的内壁上设有螺纹，螺纹长度为42毫米，同时，在牵引头2的外壁上对应螺纹，螺纹长度为30毫米。
[0029] 实施例三
[0030] 图9为本发明实施例四中待穿引的整束预应力筋的横截面示意图。如图9所示，在本实施例中，待穿引的整束预应力筋4的束数为十三束。十三束的外径为150毫米。相对应的，内夹持片3的数量为4片，内夹持片3的长度为80毫米，内径74毫米，壁薄的一端外径为78毫米，壁厚的一端外径为80毫米，第一夹角α为4.6°。外套筒1的总长度为200毫米，外径为88毫米。等壁厚的部分内径为78毫米，壁厚渐变部分的长度为80毫米，内径从78毫米渐变为端部的76毫米，第二夹角β为4.8°。牵引头2的长度为100毫米，外径79毫米，内径76毫米。在外套筒1等壁厚部分的内壁上设有螺纹21，螺纹21长度为
70毫米，同时，在牵引头2的外壁上对应螺纹11，螺纹11长度为50毫米。
[0031] 实施例四
[0032] 图10为本发明实施例五中待穿引的整束预应力筋的横截面示意图。如图10所示，在本实施例中，待穿引的整束预应力筋4的束数为二十四束。二十四束外径为160毫米。相对应的，内夹持片3的数量为6片，内夹持片3的长度为90毫米，内径78毫米，壁薄的一端外径为82毫米，壁厚的一端外径为84毫米，第一夹角α为5.8°。外套筒1的总长度为230毫米，外径为92毫米。等壁厚的部分内径为82毫米，壁厚渐变部分的长度为92毫米，内径从82毫米渐变为端部的80毫米，第二夹角β为6°。牵引头2的长度为115毫米，外径83毫米，内径80毫米。在外套筒1等壁厚部分的内壁上设有螺纹21，螺纹21长度为80毫米，同时，在牵引头2的外壁上对应螺纹11，螺纹11长度为57毫米。
[0033] 综合上述的各个实施例可知，本发明所提供的这种预应力筋穿引装置，可以根据待穿引的整束预应力筋的束数不同，设置成与其尺寸相对应的系列产品。预应力筋的束数越多，内夹持片的数量相应越多，长度相应也越长。多个内夹持片围设而成的圆周内径与预应力筋的外径对应设置。也就是说，内夹持片的数量可以为3-6个，其长度为50-90毫米，内夹持片的内径为49-78毫米。同时，预应力筋的束数越多，外套筒的长度也随之越长，且外套筒的外径随之加大，外套筒的长度为120-230毫米，其外径为59-92毫米。由于牵引头和内夹持片是在外套筒中配合使用的，两者的长度之和应当小于等于外套筒的长度，因此牵引头的长度为60-毫米115毫米。由于预应力筋的束数增多，该穿引装置中各个部件的长度和直径尺寸都随之增加，所以第一夹角α和第二夹角β的变化范围不大，α通常取值范围在3.5°-5.8°之间，β通常取值范围在3.8°-6°之间。
[0034] 综上所述，本发明结构简单，操作方便，成本低且强度高，将预应力筋稳固夹持固定，高效实现顺利穿束，保证了整束预应力筋在穿束过程中诸根理顺，彼此不发生扭曲和缠绕；同时，该穿引装置的系列尺寸设置，也满足了预应力筋不同数量和结构多样的施工需求。
