[发明专利]一种桥梁预应力认知实训教学装置及使用方法

说明书

本发明一种桥梁预应力认知实训教学装置，包括梁体构件、预留空心孔道和弹簧钢丝，梁体构件内设有构造钢筋，预留空心孔道定位在梁体构件内，预留空心孔道为两端高中间低的悬链线形；弹簧钢丝包括强力弹簧和锚紧部，锚紧部的中段部位设有夹具槽，夹具槽与强力弹簧设有外螺纹；弹簧钢丝穿入预留空心孔道中且弹簧钢丝两端的锚紧部分别延伸至梁体构件的左右腹板外侧，将弹簧钢丝拉伸后通过螺母与锚紧部的外螺纹配合从而将弹簧钢丝两端锚固在梁体构件的两端。本发明的实训教学装置能真实地再现梁体构造、预留孔道的位置及固定，易于学员掌握预应力的布置及作用、预留孔道、穿束及张拉过程，课堂教学以及岗位培训效果好。

技术领域

本发明属于教学实训装置技术领域，涉及一种桥梁预应力认知实训教学装置及使用方法。

背景技术

预应力广泛应用于国民经济建设的各方面，在现代桥梁中，绝大多数的混凝土简支梁桥、连续梁桥、T形刚构桥、连续刚构桥均采用预应力，因此，预应力是一种应用广泛的、重要的技术及施工工艺。

在目前的桥梁预应力认知教学或实训教学中，预应力的概念、预应力的布置及作用、预留孔道、穿束及张拉过程及原理均需要讲解，目前采用的教学方法为板书、多媒体投影、视频教学，没有可以动手操作的可组装及拆卸的认知及实训教学装置，学生或培训学员没有动手操作的机会，难以理解透彻。

发明内容

本发明的目的是提供一种可反复安装、拆卸的桥梁预应力认知实训教学装置及使用方法，该实训教学装置能真实地再现梁体构造、预留孔道的位置及固定，让学员进行穿束、模拟预应力张拉、梁端形变、预压应力值量测等操作，直观地模拟预应力工艺流程，易于掌握预应力的布置及作用、预留孔道、穿束及张拉过程，课堂教学以及岗位培训效果好，有效的解决了现有技术存在的问题。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种桥梁预应力认知实训教学装置，包括梁体构件，所述梁体构件为透明玻璃钢制成的箱体结构，且梁体构件内设有用于展示梁体钢筋布置的构造钢筋，还包括至少4个预留空心孔道以及与预留空心孔道数量一致的弹簧钢丝，所述预留空心孔道分别定位在梁体构件的左右腹板之间，且预留空心孔道为两端高中间低的悬链线形，所述预留空心孔道的两端开口分别贯穿梁体构件的左右腹板；所述弹簧钢丝包括强力弹簧以及分别连接在强力弹簧两端的锚紧部，所述锚紧部的中段部位设有夹具槽，夹具槽与强力弹簧之间的锚紧部外侧设有外螺纹；所述弹簧钢丝分别穿入对应的预留空心孔道中且弹簧钢丝两端的锚紧部分别延伸至梁体构件的左右腹板外侧，将弹簧钢丝拉伸后通过螺母与锚紧部的外螺纹配合从而将弹簧钢丝两端锚固在梁体构件的两端。

本发明进一步的技术方案是：所述预留空心孔道采用镀锌波纹管制作，且预留空心孔道外侧涂刷银色或深蓝色涂料。

本发明提出的另一技术方案是：一种桥梁预应力认知实训教学装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、将梁体构件平稳放置在宽敞平坦处，并将构造钢筋按实际施工要求与梁体构件稳固连接；

S2、将预留空心孔道固定在梁体构件，通过扎带将预留空心孔道与构造钢筋固定连接，保证预留空心孔道在穿束弹簧钢丝时不移动；

S3、让学员熟悉梁体的外观构造、各部位的名称及形状，并探讨预应力的概念及作用，再让学员使用直尺测量预留空心孔道不同位置距离梁体构件底部的高度并记录测量数据，观察预留空心孔道如何定位和固定，并熟悉预应力预留空心孔道的位置、构造、尺寸、形状及其作用；

S4、学员配合将弹簧钢丝从预留空心孔道的一端穿入并由预留空心孔道的另一端穿出，完成所有预留空心孔道的弹簧钢丝穿束操作；

S5、将螺母分别套入弹簧钢丝两端的锚紧部，分别使用专用拉伸夹具扣住弹簧钢丝两端的夹具槽，将弹簧钢丝两端同时向外拉伸后，将螺母拧紧在梁体构件外侧，重复进行上述操作，完成所有预留空心孔道中弹簧钢丝的拉伸及拧紧；

S6、松开专用拉伸夹具，弹簧钢丝两端被锚固于梁体构件端部，弹簧钢丝回缩对梁体端部产生挤压应力，梁体内形成压应力，学员通过直尺测量梁体构件被挤压的变形量，通过预设在梁体构件端部的电子感应受力装置得出压应力数值；