1.本发明涉及桥梁工程技术领域，具体而言，涉及一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置及其施工工艺。
背景技术：2.目前，节段梁桥的预应力钢绞线大多采用人工穿束，在穿束过程中，人工对钢绞线的长度丈量精度较差、速度较慢。并且，在节段梁桥的预应力钢绞线穿束过程中，因预应力管道空间较小、存在孔道弧度线形误差和剪力键拼缝处棱边存在等因素，会对已完成穿束的预应力束造成刮伤，在预应力钢束穿束过程中会造成钢束的缠绕，使得其前期预应力损失，加速预应力钢绞线锈蚀，造成节段梁整体跨度上的线形(挠度)不佳，且在后期的车荷载等的作用下，容易加速钢束破坏。为解决上述问题，节段梁桥的预应力钢绞线的穿束设备和工法是施工的关键。
3.本领域现有整体解决策略相关的技术研究及科研成果，对于节段梁桥的预应力钢绞线穿束仍然采取老方法：人工结合动力推进装置穿束，此种老方法存在钢绞线穿束空间较小、孔道弧度线形不明确、存在棱边，并且钢绞线容易刮伤，钢绞线定位困难且容易缠绕问，影响施工精度及效率，难以保证节段梁施工质量。
技术实现要素：4.本发明的目的是提供一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置及其施工工艺。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置,包括：动力推进组件、通孔预处理组件、保护帽、球体组件，所述动力推进组件用于预应力钢束穿束的同时，为所述通孔预处理组件和所述球体组件提供动力；所述通孔预处理组件位于所述动力推进组件连接，用于对波纹管线性排查及内壁清洁。所述球体组件安装在所述动力推进组件端部，用于对单根或多根预应力钢绞线进行穿孔定位和线性梳理；所述保护帽安装在所述球体组件端部，用于防止预应力钢绞线表面划伤。
6.进一步的，所述动力推进组件包括装置本体、芯片、行程测距仪、绞盘和空压机，所述装置本体的内部安装有电源，所述电源的一侧安装有芯片，所述电源的底部安装有推进机，所述推进机的底部安装有空压机，所述空压机的顶部安装有空压传动管，所述空压传动管端部设置有接口，所述推进机的一侧安装有行程测距仪，所述推进机的一侧安装有插槽，所述装置本体内部安装有两组绞盘，所述绞盘的牵引端安装有绳体接头；芯片(单片机)分别与动力推进组件、空压机、绞盘连接，用于控制动力推进组件、通孔预处理组件和球体组件工作。
7.进一步的，所述行程测距仪安装在动力推进组件推进端，行程测距仪与芯片连接。
8.进一步的，所述通孔预处理组件包括安装在所述插槽上的动力推进杆、空压传动管、通孔端头、除杂端头和线性排查端头，所述动力推进杆为中空伸缩结构，具有一定弹性，所述空压传动管为高压软管，空压传动管安装于动力推进杆内，空压传动管连接与空压机
连接，动力推进杆连接于动力推进组件传动端，通孔端头、除杂端头和线性排查端头在使用时分别与动力推进杆端头固定连接。
9.进一步的，所述通孔端头包括通孔固定端和通孔气动旋转头，气动旋转头外侧为环形混凝土磨片，通孔固定端连接于动力推进杆，通孔气动旋转头连接于空压传动管，通孔端头直径小于节段梁预应力钢束穿束波纹管内径。
10.进一步的，除杂端头包括除杂固定端和除杂气动旋转头，气动旋转头外侧为柔性毛刷，通孔固定端连接于动力推进杆，通孔气动旋转头连接于空压传动管，除杂端头直径小于节段梁预应力钢束波纹管内径。
11.进一步的，所述球体组件包括牵引绳和防缠绕球组成，所述牵引绳连接于动力推进组件绞盘上，防缠绕球固定于预应力钢绞线穿束端头。
12.进一步的，防缠绕球为球体结构，防缠绕球内贯穿有穿孔，穿孔内壁固定安装有滚珠，防缠绕球内穿孔直径大于钢绞线直径。
13.进一步的，所述保护帽安装固定于预应力钢绞线穿束端头，防止预应力钢绞线端头剪切口对其他预应力钢绞线表明造成划伤，并且可用于临时固定连接防缠绕球，保护帽为筒体结构，保护帽外顶部设有固定插孔，内部设有若干卡槽，卡槽上对应设有卡口，保护帽内外侧安装有弹簧滚珠，保护帽直径小于预应力钢绞线穿束波纹管直径。
14.本发明还提供一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置的施工工艺，具体步骤如下：
15.s1：首先将动力推进组件和通孔端头分别与动力推进杆和空压传动管连接，启动动力推进组件，对波纹管进行通孔作业；
16.s2：通过将动力推进组件和除杂端头分别与动力推进杆和空压传动管连接，启动动力推进组件，对通孔后波纹管进行除杂作业；并将动力推进组件和线性排查端头与动力推进杆连接，启动动力推进组件，对除杂后波纹管进行线性排查作业，同时测量波纹管中心轴线距离；
17.s3：然后将球体组件安装至待穿束的单根或多根钢绞线上，并将牵引绳与动力推进组件中的绞盘连接，对球体组件安装，并将单根或多根钢绞线与保护帽内固定插孔固定连接，对保护帽安装；
18.s4：通过球体组件和保护帽已与单根或多根钢绞线组装在一起，使用动力推进组件，对组装后的单根或多根钢绞线进行穿束，动力推进组件自动将单根或多根钢绞线穿束至波纹管另一端后，在波纹管尾端固定钢绞线端头保护帽，动力推进组件带动单根或多根钢绞线后拉，将单根或多根钢绞线按照钢绞线端头保护帽固定插孔位置进行定位；
19.s5：最后启动动力推进组件，使用绞盘通过牵引绳将单根或多根钢绞线上的防缠绕球拉回波纹管穿束端，待全部防缠绕球拉回波纹管入口端之后，在波纹管另一端拆除钢绞线端头保护帽，即可开始下一批次钢绞线穿束工作。
20.本发明的有益效果是，本发明的一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置及其施工工艺，通过使用动力推进组件代替传统动力推进装置，使用通孔预处理组件解决钢绞线穿束空间较小、孔道弧度线形不明确、存在棱边的问题，通过保护帽防止钢绞线刮伤，并且球体组件可防止钢绞线定位及缠绕，可以显著提高施工速度，防止预应力钢绞线刮伤和缠绕，极大的提高施工精度及效率，保证节段梁施工质量。
附图说明
21.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
22.图1为本发明的动力推进组件的剖视结构示意图；
23.图2为本发明的动力推进杆的剖视结构示意图；
24.图3为本发明的球体组件的剖视结构示意图；
25.图4为本发明的保护帽的局部示意图；
26.图5为本发明的保护帽的剖视结构示意图；
27.图6为本发明的通孔端头的结构示意图；
28.图7为本发明的除杂端头的结构示意图；
29.图8为本发明的线性排查端头的结构示意图。
30.图中：
31.1、动力推进组件；2、动力推进杆；3、空压传动管；4、通孔端头；5、除杂端头；6、线性排查端头；7、球体组件；8、保护帽；9、预应力钢绞线；
32.10、电源；11、芯片；12、推进机；13、插槽；14、空压机；15、接口；16、绞盘；17、绳体接头；18、行程测距仪；
33.19、通孔预处理组件；191、通孔固定端；20、通孔气动旋转头；21、混凝土磨片；22、除杂固定端；23、除杂气动旋转头；24、柔性毛刷；25、导线；26、排查端头固定端；27、激光测斜仪；
34.28、卡槽；29、卡口；30、固定插孔；
35.31、防缠绕球；32、穿孔；33、半埋式滚珠；34、牵引绳；35、绳体卡扣；36、嵌入式卡扣。
具体实施方式
36.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
37.实施例1：
38.如图1-8所示，本发明的一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置,包括：动力推进组件、通孔预处理组件、保护帽、球体组件，所述动力推进组件用于预应力钢束穿束的同时，为所述通孔预处理组件和所述球体组件提供动力；所述动力推进组件包括装置本体、芯片、行程测距仪、绞盘和空压机，所述装置本体的内部安装有电源，所述电源的一侧安装有芯片，所述电源的底部安装有推进机，所述推进机的底部安装有空压机，所述空压机的顶部安装有空压传动管，所述空压传动管端部设置有接口，所述推进机的一侧安装有行程测距仪，所述推进机的一侧安装有插槽，所述装置本体内部安装有两组绞盘，所述绞盘的牵引端安装有绳体接头；芯片(单片机)分别与动力推进组件、空压机、绞盘连接，用于控制动力推进组件、通孔预处理组件和球体组件工作，所述行程测距仪安装在动力推进组件推进端，行程测距仪与芯片连接。
39.动力推进组件
40.依托现有预应力钢束穿束动力推进装置改进而来，在原有钢绞线穿束动力推进功能的基础上，加装了芯片(单片机)、行程测距仪、绞盘和空压机，行程测距仪、绞盘和空压机
均与芯片(单片机)连接，动力推进组件用于为通孔预处理组件、球体组件和预应力钢绞线穿束提供推进动力和行程控制；用于预应力钢束穿束的同时，为通孔预处理组件和球体组件提供动力。所述行程测距仪安装于动力推进组件预应力钢绞线动力推进端，在进行波纹管线通孔过程中，监测动力推进杆行程，确定波纹管中轴线长度，确定波纹管长度；所述绞盘安装于动力推进组件内，在进行预应力钢绞线穿束前，将绞盘与球体组件中的牵引绳连接，用于通过牵引绳带动防缠绕球工作，为球体组件提供防缠绕动力；所述空压机安装于动力推进组件内，在进行波纹管通孔和除杂时，空压机分别与通孔预处理组件中的空压传动管连接，分别为通孔端头和除杂端头提供旋转动力；所述芯片(单片机)安装于动力推进组件内，芯片(单片机)分别与动力推进组件、空压机、绞盘连接，用于控制动力推进组件、通孔预处理组件和球体组件工作。
41.利用行程测距仪，在预应力钢绞线穿束工作前的波纹管通孔工作中，监测动力推进杆行程，进而确定波纹管轴心线长度，确定长度后由芯片(单片机)控制动力推进组件工作，控制波纹管除杂和线性排查工作中动力推进装置和空压机的启动和关机时间；控制动力推进杆、通孔端头、除杂端头和线性排查端头行程；控制预应力钢绞线穿束过程中钢绞线行程。
42.当开展波纹管通孔工作时，行程测距仪监测得到动力推进杆行程，并将该数据传输至芯片(单片机)。
43.当波纹管通孔工作完成且波纹管除杂设备组装完成后，芯片(单片机)控制动力推进装置和空压机工作，根据行程测距仪监测得到的波纹管轴心线长度，通过动力推进杆将波纹管除杂装置推进至波纹管出口端后，芯片(单片机)控制空压机，使得波纹管除杂装置中除杂端头反转，同时控制动力推进装置反转，动力推进杆收缩，带动波纹管除杂装置移动至波纹管入口端，根据波纹管除杂情况，此过程可重复多次，直至波纹管内除杂完成。
44.当波纹管除杂工作完成后，芯片(单片机)控制动力推进装置工作，根据行程测距仪监测得到的波纹管轴心线长度，通过动力推进杆将线性排查端头推进至波纹管出口端，对波纹管线性进行排查，线性排查完成后，芯片(单片机)控制动力推进装置反转，动力推进杆收缩，带动线性排查端头移动至波纹管入口端，根据线性排查结果合理控制后续预应力钢绞线穿束顺序和行进速度。
45.当线性排查工作完成且球体组件和保护帽安装完成后，芯片(单片机)控制动力推进装置工作，根据行程测距仪监测得到的波纹管轴心线长度，通过动力推进杆将球体组件、保护帽和单根或多根预应力钢绞线推进至波纹管出口端，当完成保护帽固定后，芯片(单片机)控制动力推进装置反转，带动单根或多根钢绞线后拉，将单根或多根钢绞线按照钢绞线端头保护帽固定插孔位置进行穿孔定位。
46.当预应力钢绞线穿束和穿孔定位工作完成后，芯片(单片机)控制绞盘工作，根据行程测距仪监测得到的波纹管轴心线长度，通过牵引绳带动防缠绕球移动至波纹管入口端，完成预应力钢绞线线性梳理和防缠绕工作。
47.待上述工作完成后，切断动力推进装置与预应力钢绞线的连接，芯片(单片机)控制动力推进装置工作，根据行程测距仪监测得到的波纹管轴心线长度，通过将动力推进杆收回，至此实现动力推进组件对预应力钢绞线穿束过程的自动化控制。
48.所述通孔预处理组件位于所述动力推进组件连接，用于对波纹管线性排查及内壁
清洁。
49.所述通孔预处理组件包括安装在所述插槽上的动力推进杆、空压传动管、通孔端头、除杂端头和线性排查端头，所述动力推进杆为中空伸缩结构，具有一定弹性，所述空压传动管为高压软管，空压传动管安装于动力推进杆内，空压传动管连接与空压机连接，动力推进杆连接于动力推进组件传动端，通孔端头、除杂端头和线性排查端头在使用时分别与动力推进杆端头固定连接，所述通孔端头包括通孔固定端和通孔气动旋转头，气动旋转头外侧为环形混凝土磨片，通孔固定端连接于动力推进杆，通孔气动旋转头连接于空压传动管，通孔端头直径小于节段梁预应力钢束穿束波纹管内径，除杂端头包括除杂固定端和除杂气动旋转头，气动旋转头外侧为柔性毛刷，通孔固定端连接于动力推进杆，通孔气动旋转头连接于空压传动管，除杂端头直径小于节段梁预应力钢束波纹管内径。
50.通孔预处理组件
51.动力推进组件对预应力钢绞线穿束过程的自动化控制，通孔预处理组件，用于节段梁桥预应力穿束施工前期准备阶段，为预应力钢绞线穿束波纹管通孔、除杂和线性排查，通孔预处理组件由动力推进杆、空压传动管、通孔端头、除杂端头和线性排查端头组成，通孔端头和除杂端头分别需要与动力推进杆和空压传动管连接，线性排查端头仅需与动力推进杆连接。
52.所述动力推进杆、空压传动管和通孔端头组成波纹管通孔设备；其中，动力推进杆为中空伸缩结构，具有一定弹性，优选为碳素纤维材质,动力推进杆一端连接于动力推进组件传动端，另一端可分别于通孔固定端、除杂固定端、线性排查端头和保护帽固定端连接，用于给相关装置提供行进动力。
53.其中，空压传动管为高压软管，优选为钢丝增强尼龙软管材质，空压传动管置于于动力推进杆内，空压传动管一端与空压机连接，另一端可分别与通孔气动旋转头、除杂气动旋转头固定连接，用于给相关装置提供旋转动力。
54.其中，通孔端头为柱状结构，通孔端头由固定端和气动旋转头组成，气动旋转头外侧为环形混凝土磨片，通孔固定端连接于动力推进杆，通孔气动旋转头连接于空压传动管，通孔端头直径小于波纹管内径。
55.所述动力推进杆、空压传动管和除杂端头组成波纹管除杂设备，其中，除杂端头为柱状结构，除杂端头由固定端和气动旋转头组成，气动旋转头外侧为柔性毛刷，除杂固定端连接于动力推进杆，除杂气动旋转头连接于空压传动管，除杂端头直径大于节段梁预应力钢束穿束波纹管内径，所述动力推进杆和线性排查端头组成波纹管线性排查设备；其中，线性排查端头由固定端和激光测斜仪组成，激光测斜仪为现有技术，排查端头固定端连接于动力推进杆。
56.通孔除杂及线性排查之原理：利用动力推进杆实现通孔端头、除杂端头和线性排查端头提供在波纹管内的前后行进；利用空压传动管和气动旋转头实现通孔端头和除杂端头在波纹管内旋转；利用通孔气动旋转头外侧环形混凝土磨片和通孔端头自身前行动力，实现波纹管内部通孔；利用除杂端头外侧柔性毛刷和除杂端头进退动力，实现波纹管内部杂质清除；利用动力推进杆和线性排查端头，实现波纹管线性排查。
57.当开展波纹管通孔工作时，动力推进杆带动通孔端头由波纹管入口端向出口端行进，同时，空压传动管将空压机压缩空气导入通孔气动旋转头，通孔气动旋转头带动外侧环
形混凝土磨片转动，将波纹管内残留水泥砂浆、混凝土毛边等阻碍物打磨，保证波纹管内壁贯通。
58.当开展波纹管除杂工作时，动力推进杆带动除杂端头由波纹管入口端向出口端行进，同时，空压传动管将空压机压缩空气导入除杂气动旋转头，通孔气动旋转头带动外侧柔性毛刷转动，将波纹管内残留的水泥砂浆、混凝土毛边、灰尘等杂质清除，保证波纹管内壁光滑。
59.当开展波纹管线性排查工作时，动力推进杆带动线性排查端头由波纹管入口端向出口端行进，同时，线性排查端头中的激光测斜仪开始工作，进而得到波纹管线性分布情况。
60.待上述工作完成后，依据波纹管线性排查情况，调节适宜的预应力钢绞线束位置和行进速度，即可开始进行钢绞线穿束工作。
61.所述球体组件安装在所述动力推进组件端部，用于对单根或多根预应力钢绞线进行穿孔定位和线性梳理；所述球体组件包括牵引绳和防缠绕球组成，所述牵引绳连接于动力推进组件绞盘上，防缠绕球固定于预应力钢绞线穿束端头，防缠绕球为球体结构，防缠绕球内贯穿有穿孔，穿孔内壁固定安装有滚珠，防缠绕球内穿孔直径大于钢绞线直径。
62.球体组件
63.球体组件，应用于预应力钢绞线穿束阶段，为完成穿束的单根或多根预应力钢绞线进行穿孔定位和线性梳理，防止其发生错位及缠绕情况，球体组件由牵引绳、防缠绕球组成，球体组件在进行预应力钢绞线穿束前分别与动力推进组件和预应力钢绞线固定连接；所述牵引绳一端连接于绞盘，另一端连接于防缠绕球，牵引绳优选为尼龙材质，用于牵引防缠绕球由波纹管出口端向波纹管入口端移动；所述防缠绕球为球体结构，优选为mc尼龙材质，防缠绕球内贯穿有穿孔，穿孔两侧安装有绳体卡扣，穿孔内壁固定安装有滚珠，防缠绕球内穿孔直径大于钢绞线直径，防缠绕球用于梳理预应力钢绞线线性，防止钢绞线间缠绕。
64.其中，穿孔内壁滚珠为半埋式，滚珠在一定摩檫力下可固定滚动，滚珠优选为不锈钢材质，用于减小防缠绕球与钢绞线间摩檫力，防止钢绞线被刮伤。
65.球体组件原理：利用牵引绳和防缠绕球实现预应力钢绞线穿束后的穿孔定位及防缠绕功能，防缠绕球预先安装在预应力钢绞线上，待预应力钢绞线穿束到位，牵引绳在绞盘的带动下牵引防缠绕球向波纹管入口端移动，利用防缠绕球球体结构摩檫力较低，多束钢绞线内通过能力较强的特点，结合保护帽实现钢绞线穿孔定位和防缠绕；利用防缠绕球球体内钢绞线穿孔内壁滚珠降低防缠绕球移动阻力，保护钢绞线线体结构。
66.当开展预应力钢绞线穿束工作前，待穿束的单根或多根钢绞线端头穿入防缠绕球穿孔中，将牵引绳一段与绞盘连接，另一端分别与防缠绕球穿孔两侧的绳体卡扣连接，待将钢绞线与保护帽固定连接后，将嵌入式卡扣嵌入钢绞线端头保护帽后，即可开始预应力钢绞线穿束工作。
67.当预应力钢绞线穿束时，绞盘放牵引线速度略快于钢绞线行进速度，直至钢绞线到达波纹管出口端。
68.当预应力钢绞线穿束到位，保护帽安装固定且预应力钢绞线后拉定位后，绞盘启动，带动牵引绳回收，嵌入式卡扣与钢绞线端头保护帽脱离后，牵引绳带动防缠绕球开始钢绞线线型梳理和防缠绕工作，直至防缠绕球抵达波纹管入口端。
69.所述保护帽安装在所述球体组件端部，用于防止预应力钢绞线表面划伤，安装固定于预应力钢绞线穿束端头，防止预应力钢绞线端头剪切口对其他预应力钢绞线表明造成划伤，并且可用于临时固定连接防缠绕球，保护帽为筒体结构，保护帽外顶部设有固定插孔，内部设有若干卡槽，卡槽上对应设有卡口，保护帽内外侧安装有弹簧滚珠，保护帽直径小于预应力钢绞线穿束波纹管直径。
70.当开展预应力钢绞线穿束工作前，待穿束的单根或多根钢绞线端头穿入防缠绕球穿孔中后，将单根或多根钢绞线端头根据穿束位置插入保护帽内固定，然后将嵌入式卡扣嵌入钢绞线端头保护帽内卡口。
71.当预应力钢绞线穿束到位后，将保护帽通过保护帽外顶部固定插孔固定安装在节段梁桥波纹管出口端外侧。
72.当球体组件工作完成后，将保护帽拆除即可。
73.本发明还提供一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置的施工工艺，具体步骤如下：
74.s1：首先将动力推进组件和通孔端头分别与动力推进杆和空压传动管连接，启动动力推进组件，对波纹管进行通孔作业；
75.s2：通过将动力推进组件和除杂端头分别与动力推进杆和空压传动管连接，启动动力推进组件，对通孔后波纹管进行除杂作业；并将动力推进组件和线性排查端头与动力推进杆连接，启动动力推进组件，对除杂后波纹管进行线性排查作业，同时测量波纹管中心轴线距离；
76.s3：然后将球体组件安装至待穿束的单根或多根钢绞线上，并将牵引绳与动力推进组件中的绞盘连接，对球体组件安装，并将单根或多根钢绞线与保护帽内固定插孔固定连接，对保护帽安装；
77.s4：通过球体组件和保护帽已与单根或多根钢绞线组装在一起，使用动力推进组件，对组装后的单根或多根钢绞线进行穿束，动力推进组件自动将单根或多根钢绞线穿束至波纹管另一端后，在波纹管尾端固定钢绞线端头保护帽，动力推进组件带动单根或多根钢绞线后拉，将单根或多根钢绞线按照钢绞线端头保护帽固定插孔位置进行定位；
78.s5：最后启动动力推进组件，使用绞盘通过牵引绳将单根或多根钢绞线上的防缠绕球拉回波纹管穿束端，待全部防缠绕球拉回波纹管入口端之后，在波纹管另一端拆除钢绞线端头保护帽，即可开始下一批次钢绞线穿束工作。
79.波纹管通孔：将动力推进杆与动力推进组件插槽连接，将空压传动管接头与通孔气动旋转头连接，将通孔固定端与动力推进杆连接，启动动力推进组件，动力推进组件推进动力推进杆和通孔端头移动，空压机通过空压传动管推动通孔气动旋转头旋转，行程测距仪监测动力推进杆行程，直至动力推进杆将通孔端头推进至波纹管出口端，行程测距仪将监测行程传输至芯片(单片机)，芯片(单片机)控制动力推进组件反向转动，收缩动力推进杆。同时，芯片(单片机)控制空压机通过空压传动管带动通孔气动旋转头反向旋转，直至动力推进杆按照行程测距仪监测行程将通孔端头收缩至波纹管出口端，根据通孔情况，该过程可重复多次，直至波纹管内残留水泥砂浆、混凝土毛边等阻碍物打磨完成，保证波纹管内壁贯通；
80.波纹管除杂：芯片(单片机)控制动力推进组件关闭，拆除相关通孔设备后，将空压
传动管接头与除杂气动旋转头连接，将除杂固定端与动力推进杆连接，启动动力推进组件，动力推进组件推进动力推进杆和除杂端头移动，空压机通过空压传动管推动除杂气动旋转头旋转，芯片(单片机)控制动力推进组件将除杂端头按照通孔作业时行程测距仪监测行程推进至指定位置后，芯片(单片机)控制动力推进组件反向转动，收缩动力推进杆。同时，芯片(单片机)控制空压机通过空压传动管带动除杂气动旋转头反向旋转，直至动力推进杆按照行程测距仪监测行程将除杂端头收缩至波纹管出口端，根据除杂情况，该过程可重复多次，直至将波纹管内残留的水泥砂浆、混凝土毛边、灰尘等杂质清除，保证波纹管内壁光滑；
81.波纹管线性排查：然后芯片(单片机)控制动力推进组件关闭，拆除相关除杂设备后，将线性排查端头中导线与芯片(单片机)连接，将排查端头固定端与动力推进杆连接，启动动力推进组件，动力推进组件推进动力推进杆和线性排查端头移动，芯片(单片机)控制动力推进组件将线性排查端头按照通孔作业时行程测距仪监测行程推进至指定位置后，芯片(单片机)控制动力推进组件反向转动，收缩动力推进杆，直至动力推进杆按照行程测距仪监测行程将线性排查端头收缩至波纹管出口端，根据线性排查情况，芯片(单片机)分析计算预应力钢绞线穿束位置及速度，至此波纹管通孔、除杂和线性排查工作结束，可开始进行钢绞线穿束工作；
82.球体组件安装：芯片(单片机)控制动力推进组件关闭，拆除相关线性排查设备后，待穿束的单根钢绞线端头穿入防缠绕球穿孔中，将牵引绳一端与绳体接头连接，另一端分别与防缠绕球穿孔两侧的绳体卡扣连接，待将钢绞线与保护帽固定连接后，将嵌入式卡扣嵌入钢绞线端头保护帽卡口后，即完成球体组件安装；
83.保护帽安装，当开展预应力钢绞线穿束工作前，待穿束的单根钢绞线端头穿入防缠绕球穿孔中后，将单根或多根钢绞线端头根据穿束位置插入保护帽内卡槽中固定，然后将嵌入式卡扣嵌入钢绞线端头保护帽内卡口，即完成保护帽安装；
84.预应力钢绞线穿束：球体组件和保护帽已与单根钢绞线组装在一起，启动动力推进组件，动力推进组件推进动力推进杆带动钢绞线端头保护帽移动，绞盘转动放牵引线，牵引线放线速度略快于钢绞线行进速度，直至动力推进杆将钢绞线端头保护帽按照行程测距仪监测行程推进至波纹管出口端，芯片(单片机)控制动力推进组件停止推进，将保护帽通过保护帽外顶部固定插孔固定安装在节段梁桥波纹管出口端外侧；
85.穿孔定位：芯片(单片机)控制绞盘停止工作，控制动力推进组件带动单根或多根钢绞线后拉一定行程，将单根或多根钢绞线按照钢绞线端头保护帽固定插孔位置和防缠绕装置安装位置进行定位；
86.钢绞线防缠绕：芯片(单片机)控制动力推进组件按照行程测距仪监测行程收缩至波纹管入口端。同时，芯片(单片机)控制绞盘启动，绞盘通过牵引绳将防缠绕球拉回至波纹管入口端，即完成单根穿孔定位和防缠绕工作；
87.待全部防缠绕球拉回波纹管入口端之后，在波纹管另一端拆除钢绞线端头保护帽，即可开始下一批次钢绞线穿束工作。
88.实施例2：
89.所述保护帽内可同时固定连接多根钢绞线，实现多根钢绞线的穿束工作，本实施例中，所述保护帽内相邻设置有多组卡槽和卡口，如图6所示，在进行钢绞线穿束时，可同时固定连接多根钢绞线。
90.施工工艺同实施例1，不同之处在于预应力钢绞线穿束根束不同。
91.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
技术特征：1.一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置,其特征在于，包括：动力推进组件(1)、通孔预处理组件(19)、保护帽(8)、球体组件(7)；所述动力推进组件(1)用于预应力钢束穿束的同时，为所述通孔预处理组件(19)和所述球体组件(7)提供动力；所述通孔预处理组件(19)位于所述动力推进组件(1)连接，用于对波纹管线性排查及内壁清洁；所述球体组件(7)安装在所述动力推进组件(1)端部，用于对单根或多根预应力钢绞线(9)进行穿孔(32)定位和线性梳理；所述保护帽(8)安装在所述球体组件(7)端部，用于防止预应力钢绞线(9)表面划伤。2.如权利要求1所述的一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置，其特征在于，所述动力推进组件(1)包括装置本体、芯片(11)、行程测距仪(18)、绞盘(16)和空压机(14)，所述装置本体的内部安装有电源(10)，所述电源(10)的一侧安装有芯片(11)，所述电源(10)的底部安装有推进机(12)，所述推进机(12)的底部安装有空压机(14)，所述空压机(14)的顶部安装有空压传动管(3)，所述空压传动管(3)端部设置有接口(15)，所述推进机(12)的一侧安装有行程测距仪(18)，所述推进机(12)的一侧安装有插槽(13)，所述装置本体内部安装有两组绞盘(16)，所述绞盘(16)的牵引端安装有绳体接头(17)；芯片(11)分别与动力推进组件(1)、空压机(14)、绞盘(16)连接，用于控制动力推进组件(1)、通孔预处理组件(19)和球体组件(7)工作。3.如权利要求2所述的一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置，其特征在于，所述行程测距仪(18)安装在动力推进组件(1)推进端，行程测距仪(18)与芯片(11)连接。4.如权利要求3所述的一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置，其特征在于，所述通孔预处理组件(19)包括安装在所述插槽(13)上的动力推进杆(2)、空压传动管(3)、通孔端头(4)、除杂端头(5)和线性排查端头(6)，所述动力推进杆(2)为中空伸缩结构，具有一定弹性，所述空压传动管(3)为高压软管，空压传动管(3)安装于动力推进杆(2)内，空压传动管(3)连接与空压机(14)连接，动力推进杆(2)连接于动力推进组件(1)传动端，通孔端头(4)、除杂端头(5)和线性排查端头(6)在使用时分别与动力推进杆(2)端头固定连接。5.如权利要求4所述的一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置，其特征在于，所述通孔端头(4)包括固定端和气动旋转头组成，气动旋转头外侧为环形混凝土磨片(21)，通孔固定端(191)连接于动力推进杆(2)，通孔气动旋转头(20)连接于空压传动管(3)，通孔端头(4)直径小于波纹管内径。6.如权利要求5所述的一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置，其特征在于，除杂端头(5)包括除杂固定端(22)和除杂气动旋转头(23)，气动旋转头外侧为柔性毛刷(24)，通孔固定端(191)连接于动力推进杆(2)，通孔气动旋转头(20)连接于空压传动管(3)，除杂端头(5)直径小于波纹管内径。7.如权利要求1所述的一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置，其特征在于，所述球体组件(7)包括牵引绳(34)和防缠绕球(31)，所述牵引绳(34)连接于动力推进组件(1)绞盘(16)上，防缠绕球(31)固定于预应力钢绞线(9)穿束端头。
8.如权利要求7所述的一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置，其特征在于，防缠绕球(31)为球体结构，防缠绕球(31)内贯穿有穿孔(32)，穿孔(32)内壁固定安装有滚珠，防缠绕球(31)内穿孔(32)直径大于钢绞线直径。9.如权利要求8所述的一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置，其特征在于，所述保护帽(8)安装固定于预应力钢绞线(9)穿束端头，防止预应力钢绞线(9)端头剪切口对其他预应力钢绞线(9)表明造成划伤，并且可用于临时固定连接防缠绕球(31)，保护帽(8)为筒体结构，保护帽(8)外顶部设有固定插孔(30)，内部设有若干卡槽(28)，卡槽(28)上对应设有卡口(29)，保护帽(8)内外侧安装有弹簧滚珠，保护帽(8)直径小于预应力钢绞线(9)穿束波纹管直径。10.如权利要求1-9任意一项权利要求所述的一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置的施工工艺，其特征在于，s1：首先将动力推进组件(1)和通孔端头(4)分别与动力推进杆(2)和空压传动管(3)连接，启动动力推进组件(1)，对波纹管进行通孔作业；s2：通过将动力推进组件(1)和除杂端头(5)分别与动力推进杆(2)和空压传动管(3)连接，启动动力推进组件(1)，对通孔后波纹管进行除杂作业；并将动力推进组件(1)和线性排查端头(6)与动力推进杆(2)连接，启动动力推进组件(1)，对除杂后波纹管进行线性排查作业，同时测量波纹管中心轴线距离；s3：然后将球体组件(7)安装至待穿束的单根或多根钢绞线上，并将牵引绳(34)与动力推进组件(1)中的绞盘(16)连接，对球体组件(7)安装，并将单根或多根钢绞线与保护帽(8)内固定插孔(30)固定连接，对保护帽(8)安装；s4：通过球体组件(7)和保护帽(8)已与单根或多根钢绞线组装在一起，使用动力推进组件(1)，对组装后的单根或多根钢绞线进行穿束，动力推进组件(1)自动将单根或多根钢绞线穿束至波纹管另一端后，在波纹管尾端固定钢绞线端头保护帽(8)，动力推进组件(1)带动单根或多根钢绞线后拉，将单根或多根钢绞线按照钢绞线端头保护帽(8)固定插孔(30)位置进行定位；s5：最后启动动力推进组件(1)，使用绞盘(16)通过牵引绳(34)将单根或多根钢绞线上的防缠绕球(31)拉回波纹管穿束端待全部防缠绕球(31)拉回波纹管入口端之后，在波纹管另一端拆除钢绞线端头保护帽(8)，即可开始下一批次钢绞线穿束工作。
技术总结本发明涉及一种应用于节段梁桥的新型预应力穿束装置,包括：动力推进组件、通孔预处理组件、保护帽、球体组件，所述动力推进组件用于预应力钢束穿束的同时，为所述通孔预处理组件和所述球体组件提供动力；所述通孔预处理组件位于所述动力推进组件连接，用于对波纹管线性排查及内壁清洁。本发明通过使用动力推进组件代替传统动力推进装置，使用通孔预处理组件解决钢绞线穿束空间较小、孔道弧度线形不明确、存在棱边的问题，通过保护帽防止钢绞线刮伤，并且球体组件可防止钢绞线定位及缠绕，可以显著提高施工速度，防止预应力钢绞线刮伤和缠绕，极大的提高施工精度及效率，保证节段梁施工质量。工质量。工质量。
技术研发人员：陈明 石小龙 庄志恒 冯辉 陈伟
受保护的技术使用者：金台铁路有限责任公司
技术研发日：2022.07.15
技术公布日：2022/11/1
